物流

专业综合设计与实践----现代物流模拟系统（仓储单元）

现代物流模拟系统设计与实践

——仓储单元

一、前言………………………………………………………………………… 1 二、系统工作原理……………………………………………………………… 1

1、系统结构………………………………………………………………………1 2、仓储单元主要功能…………………………………………………………… 2

三、实习工作方案选择 …………………………………………………………2

1、 存储单元控制面板……………………………………………………………2 2、 储单元操作步骤 …………………………………………………………… 3

四、元器件选择 …………………………………………………………………3

1、行程开关………………………………………………………………………3 2、步进电机………………………………………………………………………3 3、步进电机驱动 …………………………………………………………………4 4、元器件的选择 …………………………………………………………………4

五、PLC输入／输出分配表和程序设计 ………………………………………5

1、输入/输出分配表………………………………………………………………5 2、程序流程图……………………………………………………………………6

六、小结 …………………………………………………………………………7 七、参考文献 ……………………………………………………………………7 附录1 电路原理图………………………………………………………………8 附录2 PLC控制程序（部分） ………………………………………………19

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现代物流模拟系统

一、

前言

可编程程序控制器（Programmable Controller），1969年在美国DEC公司出现以来，

经过20多年的发展，现在已成为一种应用广泛的新一代工业自动控制装置。它采用大规模集成电路、微型计算机技术和通信技术的发展成果，逐步形成具有多种优点和微型、小型、中型、大型等各种规格的PC系列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。它最适用于以开关量为主的控制功能；通过A/D转换器和D/A转换器，也可以控制模拟量；还可于计算机组成控制功能更强的分布式控制系统。

专业综合设计与实践是电气工程及其自动化专业的一门重要的实践课。实践中的主要目的是使我们学习、训练、提高电气测量与景致方面的设计、实践能力。通过JSP2000 现代物流模拟系统提供的综合应用设计的教学培训平台，主要训练和学习PLC技术、传感器检测技术、气动技术、电机驱动技、机械结构与系统安装调试技术、电器技术基本技能及故障检测技能及系统日常维护技术。使学生在分析、测绘、设计、调试等方面得到进一步的提高。 二、

系统工作原理

1、 系统结构

本系统共有装配、缓冲、堆垛和仓储四个单元组成，各单元根据其动作要求完成相应的动作。我们小组本次专业设计主要是针对仓储单元。

1） 装配单元

装配单元主要由可编程控制器，井式供料机，传送带，转盘输送带，气动机械手装配机，步进电机控制的机械手搬运机等组成。

2） 缓冲单元

缓冲单元主要由可编程控制单元，带式传送机，斗式缓冲库，气动装料，移货装置，货物检测传感器等组成。

3） 堆垛单元

堆垛单元主要由可编程控制单元，带式传送机，链式传送机等组成。 4） 仓储单元

仓储单元主要是由可编程控制单元和单元货格式仓库组成。单元货格式仓库由高层货架、具有位置控制的巷道起重机、接收货物载货台等组成。巷道起重机由运行机构、起升机

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构、货物托盘机构组成。

2、 仓储单元主要功能

仓储单元主要完成货物的自动仓储。货物由堆垛单元输送到接收货物载货台后，直流电机M11启动,正转90度后停止, 巷道起重机M13起动到位,直流电机M12启动正转,将货物推至货物托盘机构,确认货物推放到位后,M11,M12反转回到原位判断A号货架是否有空位,没有的话再判断B货架是否有空位,步进电机启动,巷道起重机移至空位处,货物托盘机构存货,货物存入仓库后,货物托盘机构回道原位,巷道起重机回去货位。

堆垛单元接收货物载货台货物托盘机构高层货架 三、

工作方案选择

1、 存储单元控制面板

JOGAUTOAUTOPOWERMODERESETSTARTHOLDONOFF（1）、仓储单元电源控制区域（POWER） OFF：急停按钮，可切断仓储单元电源； ON：仓储单元上电。 （2）、仓储单元自动操作区 RESET：复位按钮； STARE：自动运行开始； HOLD：进给保持。

（3）、仓储单元功能选择旋钮（MODE）

功能选择旋钮可选择自动（AUTO）或手动（JOG）。 （4）、仓储单元手动操作区域（JOG START）

X回零：首次开机必须执行该操作，使巷道起重机回零； Z回零：首次开机，必须执行该操作，使货物托盘回零； 托盘前：托盘向前运动；托盘后：托盘向后运动；

接受：当满足接受条件时（如：接受货物载货台上有货等），每按一下完成货物托盘从

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接受货物载货台上获取动作的一步（共7步）；

仓储：将货物送至高层货架堆放。 2、 储单元操作步骤 （1）、开机

A、合上总电源开关QS1（在仓储单元电柜右侧）B、拧开操作面板急停按钮C、按操作面板上的电源ON 按钮，仓储单元启动，并进入可工作状态。

（2）、关机

A、确认机床可动部分已停止运动；B按操作面板上的急停按钮，关闭PLC单元和驱动单元等；C、关闭总电源开关QS1。当仓储单元开机后，即可进行受动操作，在无报警的情况下，通过面板转换开关可使本单元处于自动操作模式。

（3）、回参考点

A、首先应确保机床已正常起动；B、将操作方式置于手动方式下；C、将接收货物载货台和货物托盘机受动操作到安全位置；D、确保在回参考点时，各可移动部件不会产生碰撞；E、按下Z回零按钮，执行Z轴回零操作；F、Z轴到达零点后，Z回零按钮指示灯亮；G、按下X回零按钮，执行X轴回零操作；H、X轴到达零点后，X回零按钮指示灯亮。 四、

元器件选择

1、行程开关

行程开关是依靠产生机械运动的行程位置而动作的开关电器，利用它可以检测机械的

动作位置。行程很小的开关称为微动开关。当外界撞块压下操作按钮时，触电闭合；撞块离开时，触点断开。

2、步进电机

步进电机是一种将电的脉冲转换成相应的角位移的急电执行元件，常用在开环数字控制系统中。目前常用的是反应式步进电机。其中又分为伺服步进电机和功率步进电机

步进电机按照输入脉冲的分配，一步一步地运动。以三相步进电机为例，若按A-B-C-A的方向顺序通电，则电机正转；若按A-C-B-A方向顺序通电，则电机反转。从一相通电接到另一相通电，叫做一拍。每一拍，转子就旋转一个步距角。上述为三相三拍运行，若按A-AB-B-BC-C-CA-A顺序通电，则称之三相六拍运行，其步距角减小一半。

步进电机的主要参数有：

步距角θ：步进电机每接受一个脉冲信号所能转过的角度，称为步距角θ，

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??其中 N—拍数；Z—齿数。

360? N?Z启动频率：步进电机能够不丢步地由静止启动，并进入正常云心的驱动电源的最高频率。它可以分为空载启动频率和负载启动频率两种，其值随负载大小和性质而异。

连续运行频率：步进电机启动后，电机运行速度能跟随控制脉冲频率连续上升而不失步的驱动电源的最高频率。

最大静转距：当步进电机不改变通电状态，转子不动时，在轴上加一负载转距，能保持稳定的最大值。

静态步距角误差：空载时以单脉冲输入，步进电机的实际步距角与理论步距角之差。取决于制造精度。

3、步进电机驱动

驱动器只能在脉冲和方向控制方式；当输入脉冲信号时，电机会按照初始的方向旋转，（初始方向和电机的接线有关，互换两向可以改变电机初始运行方向），当改变方向信号的电平时，电机就会按初始方向的反方向旋转。

当驱动器工作在脉冲和方向控制方式时，DIN控制信号输入端口时方向信号的输入端口，外加电平编号可以控制电机运转方向，为保证可靠的响应，方向信号应至少先于脉冲信号至少50us建立。

4、元器件的选择 元器件 型号 数量 1 1 8 8 2 1 三菱 三菱 CHINT OMRON CHINT 220/45，220/30，50~60HZ 备注 可编程控制器（PLC） FX2N-64MR/MT PLC驱动装置 空气开关 继电器 断路器 变压器 FX2N-20GM DZ47-60 C15 MY4N CJX1-9 GBK3-1000 - 4 -

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步进电机驱动模块 步进电机 直流减速电机 直流电机 行程开关 触点传感器 接近开关 五、

Kinco 2M530 MICRO 23M83414 MSWOL-35269 VDC RPM JINYF 36ZY1202C 5A125VAC 3A250VAC LJ8A3-2-Z/BX LJ12A3-4-2/BX 1 2 1 2 13 6 2 巷道起重机运动 托盘前后运动 接收货物载物台运动 用于判断仓库有物 用于判断托盘等到位 用于接收货物载物台运行到位 PLC输入／输出分配表和程序设计

1、输入/输出分配表 功能 A库传感器1 A库传感器2 A库传感器3 A库传感器4 A库传感器5 A库传感器6 A库传感器7 A库传感器8 B库传感器1 B库传感器2 B库传感器3 B库传感器4 B库传感器5 进库0 进库90 进库到位 托盘向前到位 托盘回位 托盘向后到位 - 5 -

输入点 X00 X01 X02 X03 X04 X05 X06 X07 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17 X20 X21 X22 输出点 Y00 Y01 Y02 Y03 Y04 Y05 Y06 Y07 Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15 Y16 Y17 Y20 Y21 Y22 M11正转 M11反转 M12正转 M12反转 M13正转 M13反转 功能 C．START灯亮 F．HOLD灯亮 X．DIN6 驱动上电 X．DIN1 X．DIN2 X．DIN3 X．DIN4 X．DIN5 X．DIN7 RESET灯 X．REF灯 Z．REF灯 专业综合设计与实践----现代物流模拟系统（仓储单元）

X23 X24 X25 X26 X30 X31 X32 X33 START按钮 HOLD按钮 JOG/AUTO RESET X回零按钮 Z回零按钮 托盘前按钮 托盘后按钮 Y23 Y24 Y25 Y26 X34 X35 X36 X37 托盘前位灯 托盘后位灯 取货灯 进库灯 接收按钮 仓储按钮 X回零完成 X到位 2、程序流程图

开始有报警N回参考点Y排除报警1货物托盘机构取货回参考点完成Y手动单步执行自动单循环动作N自动方式YNC.START了吗？Y各动作自动执行N接收货物载货台有货？Y接受货物载货台到90度N取货完成？Y接受货物载货台到0度高层货架已满暂停NA号货架有空位？Y巷道起重机到空位处货物托盘机构存货货物存入仓库货物托盘机构回原位巷道起重机回取货位NB号货架有空位？Y巷道起重机动作到位1 - 6 -

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六、 小结

为期两周的PLC专业综合实践结束了。在这两周中，我们通过JSP2000 现代物流模拟系统提供的综合应用设计的教学培训平台，主要训练和学习PLC技术、传感器检测技术、气动技术、电机驱动技、机械结构与系统安装调试技术、电器技术基本技能及故障检测技能及系统日常维护技术。

PLC是具有巨大发展前途的工业控制装置，它与监控和数据采集和集散控制系统相互集成、相互补充、综合应用。PLC能适应发展、控制、工业环境等方面的要求，使它在机电、冶金、轻工、纺织、化工、医药、交通等工业生产行业都有广泛的应用，

在这次专业综合实践中，通过对硬件的观察、操作，深入了对物流模拟系统的认识，并绘出其电气原理图，锻炼了我的分析、测绘能力；通过编写模块的PLC梯形图，加深了我对可编程控制器的了解，同时培养了我的编程思想，设计、调试能力都有一定的提高。

七、 参考文献

1、《可编程序控制器应用技术》 李建兴 机械工业出版社 2、《电气控制与可编程控制技术》 史国生 化学工业出版社 3、《可编程控制器应用技术实训指导》 李俊秀 化工工业出版社 4、《可编程控制器应用技术与实力》 袁任光 华南理工大学出版社

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/se85.html