自动化仓库管理与监控系统设计(附件)【字数：18764】
摘 要摘 要自动化立体仓库采用高层货架储存货物，用装卸、运输、起重机械设备完成货物自动出库和入库作业等任务。自动化立体仓库的建立，不仅提高了空间利用率，而且提高企业生产管理水平，有利于形成先进的物流管理系统。随着企业规模的扩大，社会生产活动自动化程度不断提高，自动化立体仓库已成为物流管理系统的重要环节。自动化立体仓库能够在管理层、监控层和执行层的协调作业，实时接收任务，更高效完成任务，大大降低了工人的劳作强度，其中堆垛机是关键设备。本文采用先进PLC控制器控制堆垛机，详细分析堆垛机的作业流程，包括堆垛机的位置检测、定位设计以及保护装置。通过上位机对PLC运行进行监控，实时监测堆垛机的动态。对堆垛机控制采用自动、手动两种操作方式，可根据不同情况选择相应的操作方式，更为人性化、合理化。自动化立体仓库可以根据货物的出入库自动记录其相关信息，并且能时时提醒货物存储情况，满足现在物流系统的需要。自动化立体仓库的发展为企业带来了极大的效益，具有光明的市场前景。关键词自动化立体仓库；堆垛机；监控系统；PLC
目 录
第一章 绪论 1
1.1 自动化立体仓库综述 1
1.1.1 自动化立体仓库的定义及组成 1
1.1.2 自动化立体仓库的优点 1
1.1.3 自动化立体仓库的发展历程与现状 2
1.2 课题的研究意义和研究主要内容 4
1.2.1 本课题的研究意义 4
1.2.2 本课题研究内容 5
第二章 自动化立体仓库总体设计 6
2.1 自动化立体仓库规格设计要求 6
2.2 自动化仓库的基本硬件构成 6
2.3 自动化立体仓库电气部分功能要求 9
2.3.1 管理计算机功能要求 9
2.3.2 堆垛机地面控制台功能要求 10
2.3.3 堆垛机机上控制柜PLC功能要求 10
2.4 自动化立体仓库的网络结构 10
第三章 出入库原则及设计方案 12
3.1 出入库原则概述 12
3.1.1 先入先出原则 12
3.1.2 分区原则 12
3.1.3 均布原则 13 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
3.1.4 重力原则 13
3.1.5 效率原则 14
3.2 出入库流程设计 14
3.3 本章小结 15
第四章 基于PLC的堆垛机控制设计 16
4.1 引言 16
4.2 堆垛机的控制方案设计 16
4.2.1 水平行走控制 16
4.2.2 载货台升降控制设计 19
4.3 堆垛机程序流程设计 20
4.3.1 堆垛机工作流程 20
4.3.2 堆垛机部分PLC程序设计 24
4.4 地面控制台PLC的控制程序 26
4.5 堆垛机的监控设计 29
4.5.1 监控系统主界面设计 29
4.5.2 出入库作业界面设计 29
4.5.3 堆垛机监控界面设计 30
4.5.4 报警界面设计 30
第五章 总结与展望 32
5.1 总结 32
5.2 前景展望 32
致谢 34
参考文献 35
第一章 绪论
1.1 自动化立体仓库综述
1.1.1 自动化立体仓库的定义及组成
自动化立体仓库是指:采用高层货架储存货物，用装卸、运输、起重机械设备进行货物自动出库和入库作业的仓库[1]。这类仓库主要通过架设高层货架充分利用仓库上层空间进行存取货物，故称为“立体仓库”。目前，这类仓库正逐步成为仓库的主流，占地面积小，货物存储数量大，全自动化按要求完成入库和出库作业，同时快速准确记录货物的存取数据，实现仓库的计算机网络化管理。
自动化立体仓库主要由立体货架、有轨巷道堆垛机、货物运输设备、自动控制及监控系统、计算机数据管理系统五部分组成。立体货架是用于货物存储的钢结构立体框架。有轨巷道堆垛机是用于货物自动存取设备，主要分为单立柱和双立柱两种。货物运输设备是立体仓库的外围设备，主要负责将货物运送到堆垛机入库台和从堆垛机出库台移出货物，包括叉车、链条输送机、皮带机等。运输设备是自动化立体仓库中的重要设备，它们一般由电力驱动，通过自动或手动控制，把货物搬运到指定位置。自动控制及监控系统是驱动立体仓库各设备自动运行，并且进行实时监控的控制系统，是自动化技术在立体仓库领域的核心部分。在自动化立体仓库的控制系统要设有手动控制方式，当出现控制系统错误时，可做应急处理，否则会影响仓库的正常工作。同时要求控制系统各个环节的设备性能可靠，不易损坏，维修方便。计算机数据管理系统负责存储和管理货物出入库及与货物相关各种信息。由于货物大小不一，规格不定，直接存储货物极为不易，为方便存取货物、提高效率， 自动化立体仓库一般使用货箱或托盘盛放货物。将货物置于托盘或货箱中，极大的方便了运输车和堆跺机的插取和存放。
自动化立体仓库的优点
使用自动化立体仓库具有巨大的方便性、快捷性、信息准确性，从来带来较高的社会效益和经济收益，主要来自以下几个方面:
(1) 高层货架存储，节约土地占用面积。自动化立体仓库利用高层货架存储货物，使存储区大幅度地向高空发展，充分利用仓库地面和空间，因此减少了仓库占地面积，提高了空间利用率[2]。提倡节约环保的时代，自动化立体仓库能够有效节约土地资源，是当今社会的一种发展趋势。
(2) 机械设备自动存储，降低工人劳动强度。使用机械和自动化设备，使货物的搬运工作安全可靠，既减少了对货物的损害，又降低、消除了操作人员的劳动强度，提高劳动生产率。同时也是企业的物流系统的重要组成部分，使企业物流更加合理化。
(3) 计算机控制。随着计算机的快速发展，它的应用已经触及到社会生活中的方方面面。计算机在自动化立体仓库的应用，在于能够准确无误的对货物的各种信息进行管理和存储，从而减少货物处理和信息处理过程中的差错，提高了企业生产管理水平。
1.1.3 自动化立体仓库的发展历程与现状
自动化技术在仓储领域(包括立体仓库)中的发展可分为五个阶段:人工仓储阶段、机械化仓储阶段、自动化仓储阶段、集成化仓储阶段和智能自动化仓储阶段[2]。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 自动化立体仓库综述 1
1.1.1 自动化立体仓库的定义及组成 1
1.1.2 自动化立体仓库的优点 1
1.1.3 自动化立体仓库的发展历程与现状 2
1.2 课题的研究意义和研究主要内容 4
1.2.1 本课题的研究意义 4
1.2.2 本课题研究内容 5
第二章 自动化立体仓库总体设计 6
2.1 自动化立体仓库规格设计要求 6
2.2 自动化仓库的基本硬件构成 6
2.3 自动化立体仓库电气部分功能要求 9
2.3.1 管理计算机功能要求 9
2.3.2 堆垛机地面控制台功能要求 10
2.3.3 堆垛机机上控制柜PLC功能要求 10
2.4 自动化立体仓库的网络结构 10
第三章 出入库原则及设计方案 12
3.1 出入库原则概述 12
3.1.1 先入先出原则 12
3.1.2 分区原则 12
3.1.3 均布原则 13 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
3.1.4 重力原则 13
3.1.5 效率原则 14
3.2 出入库流程设计 14
3.3 本章小结 15
第四章 基于PLC的堆垛机控制设计 16
4.1 引言 16
4.2 堆垛机的控制方案设计 16
4.2.1 水平行走控制 16
4.2.2 载货台升降控制设计 19
4.3 堆垛机程序流程设计 20
4.3.1 堆垛机工作流程 20
4.3.2 堆垛机部分PLC程序设计 24
4.4 地面控制台PLC的控制程序 26
4.5 堆垛机的监控设计 29
4.5.1 监控系统主界面设计 29
4.5.2 出入库作业界面设计 29
4.5.3 堆垛机监控界面设计 30
4.5.4 报警界面设计 30
第五章 总结与展望 32
5.1 总结 32
5.2 前景展望 32
致谢 34
参考文献 35
第一章 绪论
1.1 自动化立体仓库综述
1.1.1 自动化立体仓库的定义及组成
自动化立体仓库是指:采用高层货架储存货物，用装卸、运输、起重机械设备进行货物自动出库和入库作业的仓库[1]。这类仓库主要通过架设高层货架充分利用仓库上层空间进行存取货物，故称为“立体仓库”。目前，这类仓库正逐步成为仓库的主流，占地面积小，货物存储数量大，全自动化按要求完成入库和出库作业，同时快速准确记录货物的存取数据，实现仓库的计算机网络化管理。
自动化立体仓库主要由立体货架、有轨巷道堆垛机、货物运输设备、自动控制及监控系统、计算机数据管理系统五部分组成。立体货架是用于货物存储的钢结构立体框架。有轨巷道堆垛机是用于货物自动存取设备，主要分为单立柱和双立柱两种。货物运输设备是立体仓库的外围设备，主要负责将货物运送到堆垛机入库台和从堆垛机出库台移出货物，包括叉车、链条输送机、皮带机等。运输设备是自动化立体仓库中的重要设备，它们一般由电力驱动，通过自动或手动控制，把货物搬运到指定位置。自动控制及监控系统是驱动立体仓库各设备自动运行，并且进行实时监控的控制系统，是自动化技术在立体仓库领域的核心部分。在自动化立体仓库的控制系统要设有手动控制方式，当出现控制系统错误时，可做应急处理，否则会影响仓库的正常工作。同时要求控制系统各个环节的设备性能可靠，不易损坏，维修方便。计算机数据管理系统负责存储和管理货物出入库及与货物相关各种信息。由于货物大小不一，规格不定，直接存储货物极为不易，为方便存取货物、提高效率， 自动化立体仓库一般使用货箱或托盘盛放货物。将货物置于托盘或货箱中，极大的方便了运输车和堆跺机的插取和存放。
自动化立体仓库的优点
使用自动化立体仓库具有巨大的方便性、快捷性、信息准确性，从来带来较高的社会效益和经济收益，主要来自以下几个方面:
(1) 高层货架存储，节约土地占用面积。自动化立体仓库利用高层货架存储货物，使存储区大幅度地向高空发展，充分利用仓库地面和空间，因此减少了仓库占地面积，提高了空间利用率[2]。提倡节约环保的时代，自动化立体仓库能够有效节约土地资源，是当今社会的一种发展趋势。
(2) 机械设备自动存储，降低工人劳动强度。使用机械和自动化设备，使货物的搬运工作安全可靠，既减少了对货物的损害，又降低、消除了操作人员的劳动强度，提高劳动生产率。同时也是企业的物流系统的重要组成部分，使企业物流更加合理化。
(3) 计算机控制。随着计算机的快速发展，它的应用已经触及到社会生活中的方方面面。计算机在自动化立体仓库的应用，在于能够准确无误的对货物的各种信息进行管理和存储，从而减少货物处理和信息处理过程中的差错，提高了企业生产管理水平。
1.1.3 自动化立体仓库的发展历程与现状
自动化技术在仓储领域(包括立体仓库)中的发展可分为五个阶段:人工仓储阶段、机械化仓储阶段、自动化仓储阶段、集成化仓储阶段和智能自动化仓储阶段[2]。
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