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堆垛机实训装置运行及监控系统的研究

作　者: 陈冬
导　师: 任有志；孙爱萍
学　校: 河北科技大学
专　业: 机械工程
关键词: 自动化立体仓库堆垛机 PLC 组态软件实训装置
分类号: TH246
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 37次
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内容摘要

在先进制造技术中,自动化立体仓库存储系统是重要的一环。在自动化立体仓库中存取货物的主要设备就是堆垛机,因此影响自动化立体仓库存储系统中自动化程度高低的关键因素就是堆垛机控制系统。本论文以一个自动化立体仓库的教学模型——自动化立体仓库教学实训装置为对象,就实现工作可靠,控制精确的堆垛机控制系统进行了设计。本论文详细阐述了堆垛机实训装置运行及监控系统的设计方案和设计过程中的关键问题的解决方法。论文依据自动化立体仓库教学实训装置的有关设计参数,对其堆垛机电气控制的硬件系统进行了设计,实现了堆垛机实训装置运行的可靠性。所开发的系统使用可编程控制器(Programmable Logic Controller, PLC),充分发挥了PLC在电气控制方面适用性强、使用方便、系统的设计和施工周期短等优点,提高了本次设计的开发效率和控制的精度。本次设计采用西门子公司的SIMATIC S7-300系列的中小型PLC,对该课题的PLC系统的硬件组态、程序设计进行了研究,并在附录中列出了几个典型模块的程序。堆垛机实训装置的监控系统上位机界面采用国产组态软件——北京昆仑通态公司的MCGS软件进行设计,该软件全中文界面,简便易学,通过简单设置就可以与PLC等下位执行设备进行数据交换,更加方便教学。使用上位机界面控制出入库更增加了堆垛机实训装置控制系统的集成性和可靠性,并且通过添加数据管理系统可以用界面完成实时查询出入库的货物信息,更方便出入库管理。实验结果表明,该系统能对堆垛机实训装置实现较为精确的控制及监控,具有一定的实用性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-13
  1.1 自动化立体仓库概述  8-9
  1.2 堆垛机概述  9-11
    1.2.1 堆垛机的分类  9-10
    1.2.2 有轨巷道堆垛机  10-11
  1.3 本课题研究的意义和内容  11-13
    1.3.1 本课题研究的意义  11
    1.3.2 本课题研究的内容  11-13
第2章自动化立体仓库实训系统概述  13-24
  2.1 自动化立体仓库实训装置布局  13-14
  2.2 自动化立体仓库实训系统结构  14-16
  2.3 堆垛机实训装置控制及监控系统的总体设计方案  16-23
    2.3.1 认址方式选择  16-17
    2.3.2 硬件方面选型  17-19
    2.3.3 电控系统总体结构  19-20
    2.3.4 供电设计  20-21
    2.3.5 设备接线图  21-23
  2.4 本章小结  23-24
第3章堆垛机实训装置控制系统PLC程序设计  24-36
  3.1 PLC的工作原理  24-25
  3.2 STEP7软件说明  25-27
    3.2.1 STEP7的程序语言  25-26
    3.2.2 STEP7的程序结构  26-27
  3.3 PLC程序的模块化设计  27-28
  3.4 堆垛机实训装置控制系统的PLC程序设计  28-35
    3.4.1 PLC的数据块的建立及I/O分配  28-29
    3.4.2 功能划分及主要模块流程图  29-32
    3.4.3 堆垛机Y方向的定位  32-34
    3.4.4 堆垛机Z方向定位  34-35
  3.5 本章小结  35-36
第4章堆垛机实训装置控制系统HIM程序设计  36-43
  4.1 组态软件概述  36-37
  4.2 MCGS简介  37-38
  4.3 MCGS与PLC的通讯  38-40
  4.4 监控界面设计  40-42
    4.4.1 主监控界面设计  40-41
    4.4.2 出库作业窗口设计  41-42
  4.5 本章小结  42-43
第5章系统测试与结果分析  43-45
  5.1 入库测试  43-44
  5.2 出库测试  44
  5.3. 本章小结  44-45
结论  45-46
附录  46-58
  附录1 查询空货仓模块  46-48
  附录2 "步进电机-升降"模块  48-58
参考文献  58-61
攻读硕士学位期间所发表的论文  61-62
致谢  62-63
个人简历  63

堆垛机实训装置运行及监控系统的研究

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