立体货架自动存取装置电气控制系统设计(附件)【字数：7655】
【摘 要】随着互联网社会的逐渐形成，网上交易日益增多，随之快递存取的起端和终端的物流任务量也越来越重，因此新型的快捷方便的快递自动存取装置来进行起端终端的自动化存取更是备受市场关注，这对自动化存取装置的研究具有极其重大的商业价值。本设计主要以立体货架为设计对象，通过PLC控制，设计一款立体货架的自动存取电气控制系统，研究如何实现更好的对立体货架进行快递的存入、取出和统计。经过实验室模拟调试，此设计基本实现了存取功能，运行可靠，界面友好，存取方便。
目 录
引言 1
一、绪论 2
（一） 国内外快递存取行业发展状况 2
（二） 本次毕业设计的研究内容 2
二、立体货架自动存取装置设计方案 2
（一）立体货架自动存取系统整体方案设计 2
（二） 立体货架自动存取系统方案选择 3
（三）输入元件的选择 4
（四） 驱动电机的选择 4
三、自动存取系统硬件结构设计 5
（一） 货架设计 5
（二） 自动存取系统I/O接口设计 6
（三）自动存取系统供电电路设计 9
四、自动存取系统控制软件设计 10
（一） 主程序流程图 10
（二） 主函数 11
（三） 信号处理 12
（四） 驱动电机函数 13
五、自动存取装置仿真调试 15
（一）组态的介绍 15
（二）组态与PLC通信连接 17
总 结 18
致 谢 19
参 考 文 献 20
附录 PLC I/O接线图 21
引言
我国在经过十数年的高速发展后，快递业已经领先全球很多的国家。同时有着互联网行业的发展，快递行业也成为了一个有着很大潜力，蕴含着很多财富的行业。因而研究和设计快递方面的产品有着很大的发展前景。因此代表着快递起端与终端的存取就显得格外的重要，而快递的智能、自动化配置一定是发展的关键。2019年双11全球狂欢节总交易额超2684亿。与此同时带来的很多问题，一方面快递的投递在这个数额的基础上很容易造成丢件，错发件的情况 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
。另一方面，消费人群也面临着快递堆放不能及时拿到，快递丢件或者被迫推迟收取以及退货等各种问题。高效快捷的存取对快递派送整个流程有很大的意义。为了将快递存取的快速性和准确性的保证，现设计一种基于PLC滑台控制式的半自动立体货架自动存取装置。存取装置的研究将增加快递的存取速度，节约存取件时间以及降低人工劳动强度，解决传统快递库没有寄件功能的难题，丰富快递货架的种类。
一、绪论
（一） 国内外快递存取行业发展状况
1.国内快递存取装置应用
目前国内在快递方面的配送终端多采用固定式快递柜代替人工派件或者固定式货架有人工进行取件，前一种快递配送方式目前有格格、丰巢等快递柜，此类快递柜大同小异，类似于超市的存物柜，由多个固定大小柜子组成，多用于小区的快递存取，优点是代替了收购点的作用，实现自动存取。缺点也很明显，智能化程度不高，没有寄件功能，可以存取的快递量很少。后者则是多用于大学校园等人比较多的地点，应对人流量比较大的场合，由人工验证身份后进行取件，优点是可以应对人数比较多的环境，取件比较快捷，可以放置的快递量很多。缺点是没有存件的功能，且人工程度较高，较浪费人力，容易出现错误。
2.国外快递存取装置应用
英国的一些技术人员通过对英国的网购以及快递终端进行调查，得出结果显示消费者更希望能够比较快的拿到自己的快递，因此在英国的快递配送主要从用户能否尽快拿到自己的快递着手，降低运营的成本，保证快递的安全，方便消费者取快递，提高有关取件的效率，所以研发更偏向大量储存快递，能够代替人工派件的配套设施和装置，采取无人交付的配送形式。
美国进行物流研究专家在实地的对掌握互联网带来的利润情况进行了解后，系统的提出运用小型储存快递的装置来提高快递终端的配送效率，以此来降低快递公司的运营成本。
（二） 本次毕业设计的研究内容
本设计主要以立体货架为设计对象，使用PLC控制，设计一款立体货架的自动存取电气控制系统，研究如何实现更好的对立体货架进行快递的存入、取出和统计。
二、立体货架自动存取装置设计方案
（一）立体货架自动存取系统整体方案设计
系统的整体方案设计主要是先获得输入，通过输入元件的处理，将有无快递在货柜上的信号直接经过线路传输成为控制器的输入，并在在写入好程序的控制器操控系统中进行解析后，输出信号控制电机驱动运行，通过驱动电机运行来控制立体滑台的运行，进而进一步的进行快递的自动存取操作，在快递存取系统之外绘制上位机组态系统，将状态选择显示在组态系统上，能够通过组态的选择进行对驱动电机的控制。同时能够根据外部按键控制整体运行的启动、停止、急停等多种情况，图21为系统的总体框架示意图。
/
图 21 系统总体框架示意图
（二） 立体货架自动存取系统方案选择
立体货架自动存取系统通俗的来讲就是快递的自动存取系统，因为是一种系统，所以会存在控制这个系统的控制器，在此主要选取两种控制器进行对比，从两种控制器中选出最适合的。
1.单片机控制系统
单片机控制系统选取的单片机是STM32，这款单片机拥有很庞大的函数库，可以调用各种函数，简单编写程序，是现在最常用的单片机芯片之一。
优点：其一，适用范围广，模拟量的IO输入输出口可以很轻松的和传感器等模拟量元件连接，并测得其模拟量值；其二，单片机系统成本低，效益却很高，可以编写很多程序，运行很多设备，而其价格非常低廉，性价比非常之高；其三，单片机函数编写非常多样化，可以在经验丰富的人员手中开发出非常好用快捷的程序，可以做出很多事情。
目 录
引言 1
一、绪论 2
（一） 国内外快递存取行业发展状况 2
（二） 本次毕业设计的研究内容 2
二、立体货架自动存取装置设计方案 2
（一）立体货架自动存取系统整体方案设计 2
（二） 立体货架自动存取系统方案选择 3
（三）输入元件的选择 4
（四） 驱动电机的选择 4
三、自动存取系统硬件结构设计 5
（一） 货架设计 5
（二） 自动存取系统I/O接口设计 6
（三）自动存取系统供电电路设计 9
四、自动存取系统控制软件设计 10
（一） 主程序流程图 10
（二） 主函数 11
（三） 信号处理 12
（四） 驱动电机函数 13
五、自动存取装置仿真调试 15
（一）组态的介绍 15
（二）组态与PLC通信连接 17
总 结 18
致 谢 19
参 考 文 献 20
附录 PLC I/O接线图 21
引言
我国在经过十数年的高速发展后，快递业已经领先全球很多的国家。同时有着互联网行业的发展，快递行业也成为了一个有着很大潜力，蕴含着很多财富的行业。因而研究和设计快递方面的产品有着很大的发展前景。因此代表着快递起端与终端的存取就显得格外的重要，而快递的智能、自动化配置一定是发展的关键。2019年双11全球狂欢节总交易额超2684亿。与此同时带来的很多问题，一方面快递的投递在这个数额的基础上很容易造成丢件，错发件的情况 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
。另一方面，消费人群也面临着快递堆放不能及时拿到，快递丢件或者被迫推迟收取以及退货等各种问题。高效快捷的存取对快递派送整个流程有很大的意义。为了将快递存取的快速性和准确性的保证，现设计一种基于PLC滑台控制式的半自动立体货架自动存取装置。存取装置的研究将增加快递的存取速度，节约存取件时间以及降低人工劳动强度，解决传统快递库没有寄件功能的难题，丰富快递货架的种类。
一、绪论
（一） 国内外快递存取行业发展状况
1.国内快递存取装置应用
目前国内在快递方面的配送终端多采用固定式快递柜代替人工派件或者固定式货架有人工进行取件，前一种快递配送方式目前有格格、丰巢等快递柜，此类快递柜大同小异，类似于超市的存物柜，由多个固定大小柜子组成，多用于小区的快递存取，优点是代替了收购点的作用，实现自动存取。缺点也很明显，智能化程度不高，没有寄件功能，可以存取的快递量很少。后者则是多用于大学校园等人比较多的地点，应对人流量比较大的场合，由人工验证身份后进行取件，优点是可以应对人数比较多的环境，取件比较快捷，可以放置的快递量很多。缺点是没有存件的功能，且人工程度较高，较浪费人力，容易出现错误。
2.国外快递存取装置应用
英国的一些技术人员通过对英国的网购以及快递终端进行调查，得出结果显示消费者更希望能够比较快的拿到自己的快递，因此在英国的快递配送主要从用户能否尽快拿到自己的快递着手，降低运营的成本，保证快递的安全，方便消费者取快递，提高有关取件的效率，所以研发更偏向大量储存快递，能够代替人工派件的配套设施和装置，采取无人交付的配送形式。
美国进行物流研究专家在实地的对掌握互联网带来的利润情况进行了解后，系统的提出运用小型储存快递的装置来提高快递终端的配送效率，以此来降低快递公司的运营成本。
（二） 本次毕业设计的研究内容
本设计主要以立体货架为设计对象，使用PLC控制，设计一款立体货架的自动存取电气控制系统，研究如何实现更好的对立体货架进行快递的存入、取出和统计。
二、立体货架自动存取装置设计方案
（一）立体货架自动存取系统整体方案设计
系统的整体方案设计主要是先获得输入，通过输入元件的处理，将有无快递在货柜上的信号直接经过线路传输成为控制器的输入，并在在写入好程序的控制器操控系统中进行解析后，输出信号控制电机驱动运行，通过驱动电机运行来控制立体滑台的运行，进而进一步的进行快递的自动存取操作，在快递存取系统之外绘制上位机组态系统，将状态选择显示在组态系统上，能够通过组态的选择进行对驱动电机的控制。同时能够根据外部按键控制整体运行的启动、停止、急停等多种情况，图21为系统的总体框架示意图。
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图 21 系统总体框架示意图
（二） 立体货架自动存取系统方案选择
立体货架自动存取系统通俗的来讲就是快递的自动存取系统，因为是一种系统，所以会存在控制这个系统的控制器，在此主要选取两种控制器进行对比，从两种控制器中选出最适合的。
1.单片机控制系统
单片机控制系统选取的单片机是STM32，这款单片机拥有很庞大的函数库，可以调用各种函数，简单编写程序，是现在最常用的单片机芯片之一。
优点：其一，适用范围广，模拟量的IO输入输出口可以很轻松的和传感器等模拟量元件连接，并测得其模拟量值；其二，单片机系统成本低，效益却很高，可以编写很多程序，运行很多设备，而其价格非常低廉，性价比非常之高；其三，单片机函数编写非常多样化，可以在经验丰富的人员手中开发出非常好用快捷的程序，可以做出很多事情。
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