物料小车控制系统设计【字数：10128】
近几十年来，运料小车作为一种新型的仓库运输设备，由于其成本低、效率高、功能强的特点备受行业青睐。它的出现不仅提升了整个物流运料的效率，而且推动了我国经济的快速发展。因此，运料小车控制系统的研究具有重要的意义。本文主要选用三相异步电机与PLC共同控制物料小车的运行。在本文中介绍了一些主要的硬件组成和软件，并且绘制了系统的控制流程图；进行了系统的I/O分配和PLC类型的选择；此外，根据系统设计要求设计绘制了系统的控制梯形图；绘制出了控制系统流程图和PLC外部接线图等，最后，用触摸屏软件设计了主控的画面。 本论文选用PLC与触摸屏对运料小车自动控制，明显减少了系统对其它元器件的要求和使用，从而使系统接线简单、检修维护容易便捷、稳定性提高，增进了系统的先进性。
目 录
一、绪论 1
1.1课题研究的目的和意义 1
1.2国内外发展现状 2
1.3课题的主要研究内容 2
1.4 本课题研究需要用到的主要硬件 2
二、控制系统总体方案设计 3
2.1系统的模型结构 3
2.2控制方案的分析 3
2.3可编程逻辑控制器的操作原理及特点 4
2.4三相异步电机 6
2.5触摸屏 7
2.5.1 定义 7
2.5.2 工作原理 7
2.6本章小结 7
三、系统的硬件设计 8
3.1硬件的选型 8
3.1.1 PLC控制器的选择 8
3.1.2三相异步电机的选型 8
3.1.3其余硬件的选型 9
3.2 PLC控制系统 10
3.3 PLC外部接线图 10
3.4本章小结 10
四、软件设计 11
4.1 系统的控制要求 11
4.2 系统操作流程图 12
4.3 I/O分配表 13
4.4梯形图程序 14
五、基于MCGS的监控系统 19
5.1 软件介绍 19
5.2 触摸屏的选型 19
5.3 触摸屏设计界面截图分析 19
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
结 论 22
致 谢 23
参 考 文 献 24
一、绪论
1.1 课题研究的目的和意义
运料小车是一种应用在现代立体仓库中的货物搬运设备，具有速度快、工作方式灵活、成本低的特点，因此在物流管理系统中扮演着重要的角色。由于运料小车仓库系统采用了贯通式货架，因此去掉了工作巷道，使得空间利用率得到了大大的提升，有效的解决了国内土地资源紧张的难题。早期的运料小车就是用传统的接触器来控制它的运动，这种控制方法很难控制小车的速度、位移等一些问题，过快的速度会导致小车在运动过程中出现物料洒落的问题，而如果速度较慢则影响整个工作的进行。随着经济的发展社会的进步，继电器接触器控制的小车已经无法满足人民的需求，这种系统复杂而且必须由专门的操作人员来操作。所以需要更为方便的控制系统来控制它的运动。
运料小车是以车轮作为行走方式，比其它没有车轮的机器人动作灵敏、安全性能更高。和其它货物运输的机械不同的是，在运料小车的活动范围内不需要建设固定的轨道或者支座架等器材，并且不受场所和时间的限制。所以在自动化物流系统中，运料小车可以大大节省人力和物力。而且在某些自动化的生产线上，小车能够自动进行往返运动，并且能够在需要的点位上停止来供操作人员操作。在目前现代化的生产过程中，为了提高劳动的生产力，减少人民的劳动力以及减少整个生产的成本，完成整个操作的自动化，这就离不开控制系统的辅助，而在控制系统中又有不同的方法控制，而选取一种简单方便且成本不高的控制系统成了当下时代的主要需求。
所以便有了基于PLC的运料小车的控制系统，它可以通过上位机发出控制指令来对运料小车进行操控，不仅可以有效地提高运料效率，也可以使小车稳定的工作在某些恶劣的环境。运用PLC控制系统可以达到运料小车的需求控制，而且可编程控制器具有连线简单，控制小车速度快，精度高的有点，并且可编程控制器的可靠性和可维护性都非常好，当物料小车出现问题后，能够及时的判断出出现问题的部分，便于对整个系统的维护，然后可以及时的解决问题以便于继续使用。同时，可编程控制器控制的小车运料系统可以根据PLC的I/O分配来完成对原有运动程序的更改，改造非常方便，可以完成对不同要求的生产线的运用。运料小车可以根据需要与叉车或堆垛机组成半自动化立体仓库或全自动化立体仓库，其工作方式的灵活性也让它在物流行业备受青睐。因此，本次设计具有重要的实际意义。
1.2 国内外发展现状
早在1955年英国人就发明了运料小车，它是利用了简易型的电磁装置作为导引方式。随后运料小车在欧洲迅速普及发展。美国和日本在之后的二十年才进入高速增长期。生产物流行业新增运料小车控制技术，并随着行业化的发展，它快速成为了企业现代化自动化设备一个重要的部分。发展最为迅速是欧、美等一些发达国家，后来在日本、韩国等地也得到了快速的发展和应用。尤其是日本，已经做到了行业的标准化、系列化、流水线生产的程度[3]。随着我国经济的发展，物流行业的迅速发展，自动运料小车的使用量也在飞速的增加。
在我国早期时代，古人就已经用小车来进行物料的运输，只不过当时的小车并没有什么控制的方法，仅仅是通过人工来推动小车人后进行物料的运输。古代当有战争发生或者某地由灾情等状况的发生时，通常会用马拉着装有物料的车子来进行对物品的供给，这其实也是一种控制小车的运行。而现在所进行的物料传输的运送主要是车间生产线上的一些原料的供给等，这种近距离的物料小车的运动也需要控制，现代这种控制运料小车的运动已经越来越方便简单，所以目前越来越多的自动化仓储设备都会用运料小车来进行运输。
运料小车小车的优点：
自动化程度高：由计算机或工控机等控制。在办公室内工作人员通过远程控制车载计算机配置任务的信息，然后由车载控制器进行相应动作的分配，通过各个机构模块完成任务
可靠性高：运料小车的工作路线可以自由设定，不用人去驾驶，这样就会提高它的工作稳定性。
由于行驶路线确定所以可以节省使用面积，进而减少建筑的投入。
1.3 课题的主要研究内容
目 录
一、绪论 1
1.1课题研究的目的和意义 1
1.2国内外发展现状 2
1.3课题的主要研究内容 2
1.4 本课题研究需要用到的主要硬件 2
二、控制系统总体方案设计 3
2.1系统的模型结构 3
2.2控制方案的分析 3
2.3可编程逻辑控制器的操作原理及特点 4
2.4三相异步电机 6
2.5触摸屏 7
2.5.1 定义 7
2.5.2 工作原理 7
2.6本章小结 7
三、系统的硬件设计 8
3.1硬件的选型 8
3.1.1 PLC控制器的选择 8
3.1.2三相异步电机的选型 8
3.1.3其余硬件的选型 9
3.2 PLC控制系统 10
3.3 PLC外部接线图 10
3.4本章小结 10
四、软件设计 11
4.1 系统的控制要求 11
4.2 系统操作流程图 12
4.3 I/O分配表 13
4.4梯形图程序 14
五、基于MCGS的监控系统 19
5.1 软件介绍 19
5.2 触摸屏的选型 19
5.3 触摸屏设计界面截图分析 19
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结 论 22
致 谢 23
参 考 文 献 24
一、绪论
1.1 课题研究的目的和意义
运料小车是一种应用在现代立体仓库中的货物搬运设备，具有速度快、工作方式灵活、成本低的特点，因此在物流管理系统中扮演着重要的角色。由于运料小车仓库系统采用了贯通式货架，因此去掉了工作巷道，使得空间利用率得到了大大的提升，有效的解决了国内土地资源紧张的难题。早期的运料小车就是用传统的接触器来控制它的运动，这种控制方法很难控制小车的速度、位移等一些问题，过快的速度会导致小车在运动过程中出现物料洒落的问题，而如果速度较慢则影响整个工作的进行。随着经济的发展社会的进步，继电器接触器控制的小车已经无法满足人民的需求，这种系统复杂而且必须由专门的操作人员来操作。所以需要更为方便的控制系统来控制它的运动。
运料小车是以车轮作为行走方式，比其它没有车轮的机器人动作灵敏、安全性能更高。和其它货物运输的机械不同的是，在运料小车的活动范围内不需要建设固定的轨道或者支座架等器材，并且不受场所和时间的限制。所以在自动化物流系统中，运料小车可以大大节省人力和物力。而且在某些自动化的生产线上，小车能够自动进行往返运动，并且能够在需要的点位上停止来供操作人员操作。在目前现代化的生产过程中，为了提高劳动的生产力，减少人民的劳动力以及减少整个生产的成本，完成整个操作的自动化，这就离不开控制系统的辅助，而在控制系统中又有不同的方法控制，而选取一种简单方便且成本不高的控制系统成了当下时代的主要需求。
所以便有了基于PLC的运料小车的控制系统，它可以通过上位机发出控制指令来对运料小车进行操控，不仅可以有效地提高运料效率，也可以使小车稳定的工作在某些恶劣的环境。运用PLC控制系统可以达到运料小车的需求控制，而且可编程控制器具有连线简单，控制小车速度快，精度高的有点，并且可编程控制器的可靠性和可维护性都非常好，当物料小车出现问题后，能够及时的判断出出现问题的部分，便于对整个系统的维护，然后可以及时的解决问题以便于继续使用。同时，可编程控制器控制的小车运料系统可以根据PLC的I/O分配来完成对原有运动程序的更改，改造非常方便，可以完成对不同要求的生产线的运用。运料小车可以根据需要与叉车或堆垛机组成半自动化立体仓库或全自动化立体仓库，其工作方式的灵活性也让它在物流行业备受青睐。因此，本次设计具有重要的实际意义。
1.2 国内外发展现状
早在1955年英国人就发明了运料小车，它是利用了简易型的电磁装置作为导引方式。随后运料小车在欧洲迅速普及发展。美国和日本在之后的二十年才进入高速增长期。生产物流行业新增运料小车控制技术，并随着行业化的发展，它快速成为了企业现代化自动化设备一个重要的部分。发展最为迅速是欧、美等一些发达国家，后来在日本、韩国等地也得到了快速的发展和应用。尤其是日本，已经做到了行业的标准化、系列化、流水线生产的程度[3]。随着我国经济的发展，物流行业的迅速发展，自动运料小车的使用量也在飞速的增加。
在我国早期时代，古人就已经用小车来进行物料的运输，只不过当时的小车并没有什么控制的方法，仅仅是通过人工来推动小车人后进行物料的运输。古代当有战争发生或者某地由灾情等状况的发生时，通常会用马拉着装有物料的车子来进行对物品的供给，这其实也是一种控制小车的运行。而现在所进行的物料传输的运送主要是车间生产线上的一些原料的供给等，这种近距离的物料小车的运动也需要控制，现代这种控制运料小车的运动已经越来越方便简单，所以目前越来越多的自动化仓储设备都会用运料小车来进行运输。
运料小车小车的优点：
自动化程度高：由计算机或工控机等控制。在办公室内工作人员通过远程控制车载计算机配置任务的信息，然后由车载控制器进行相应动作的分配，通过各个机构模块完成任务
可靠性高：运料小车的工作路线可以自由设定，不用人去驾驶，这样就会提高它的工作稳定性。
由于行驶路线确定所以可以节省使用面积，进而减少建筑的投入。
1.3 课题的主要研究内容
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