栈板运输车的控制系统设计
目录
引言 1
一、运输车概述和研究课题意义 2
（一）运输车的概述 2
（二）栈板运输车的课题意义 2
二、栈板运输车控制系统选择 2
（一）栈板运输车的运动过程描述 2
（二）设备运动控制要求 3
三、栈板运输车控制部分硬件的选择 5
（一）PLC的选型 5
（二）动力系统的选择 6
（三）变频器的选择 7
（四）运输车定位测距设备选择 9
四、栈板运输车电气接线图及梯形图 9
（一）电气控制接线图 9
（二）I/O分配表 10
（三）指令梯形图 11
五、栈板运输车触摸屏设计 13
（一）为什么要用到触摸屏 13
（二）触摸屏界面 13
六、栈板运输车安全性措施介绍 16
（一）安全措施防范 16
（二）未来展望 17
总结 18
谢辞 19
参考文献 20
引言
随着经济社会的高速的发展，人们对自动化行业的要求也越来越高。为了适应社会发展的需求，贴合工业化生产的需要，不断有新兴技术的出现。在自动化仓储行业，为了解决生产出来的成品能够方便快捷进入仓库，有了自动化分拨系统而栈板作为中间平台，怎样快速为自动化分拨系统提供栈板，自动化运输车便是在这样的环境下出现的。这次设计改造的栈板运输车，它是双向导轨式，激光导引运输车；在控制方面采用了西门子PLC为主再加上变频器为辅的控制方式。考虑到自动化生产线的其它需求，设计了自动和手动两种工作模式。为了运输车能准确到达指定位置，用了激光测距仪来完成这一工作，并在指定位置加入了光电开光，完整到位才会进行下一动作。两种措施来保证设备财产安全。工作过程的监控和故障解除运用到了触摸屏，是工作流程一目了然，故障点的清除直接明了。
一、运输车概述和研究课题意义
（一）运输车的概述
世界上第一台自动运输车是由美国Barrett电子公司于20世纪50年代初开发成功的，它是一种自动导引式小车系统，它能够适应多种工作环境，可以
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在指定位置加入了光电开光，完整到位才会进行下一动作。两种措施来保证设备财产安全。工作过程的监控和故障解除运用到了触摸屏，是工作流程一目了然，故障点的清除直接明了。
一、运输车概述和研究课题意义
（一）运输车的概述
世界上第一台自动运输车是由美国Barrett电子公司于20世纪50年代初开发成功的，它是一种自动导引式小车系统，它能够适应多种工作环境，可以和多种系统连接工作，可以提高生产效率，提高了成品搬运便捷性自动化程度更高。中国自动运输车的发展较短，第一个中国式运输车在1976年北京起重机械研究所研制成功。
现阶段自动运输车大多采用激光导引这种方式，还有一种电磁导引方式的运输车正在兴起。自动运输车因为它的稳定性和便捷性正在越来越多的被运用到工业生产中。小车速度快并且运行稳定，定位精度高，提高了生产效率，释放劳动力减低了劳动成本，越来越被更多的工厂接受。
栈板运输车是以激光导引为导引方式，有固定轨道有双向的运行的特性。它专门负责栈板的输送及货物运输，将栈板输送到生产线上，平时也进行一些货物运输。
栈板运输车由PLC为主要控制中心，有两个动力马达为三相异步电机，一个是移动电机负责小车的位移，二是链条输送电机负责栈板的传送。小车主要靠光通讯和系统PLC进行通讯，加以激光测距仪及光电传感器为位置测量及确定到位。栈板运输车速度快定位精准，在物流仓储方面运用广泛。
（二）栈板运输车的课题意义
自动化栈板运输车是为了更好的服务工业化生产，提高生产率。作为自动化生产设备专业的学生，这一课题的研究，能很好的将自己的理论知识运用实践在课题研究过程中，能够更好了解现在自动化行业的现状，提高专业知识为了以后能更好的服务自动化物流仓储行业。
二、栈板运输车控制系统选择
自动运输车最原始的控制系统大多以继电器-接触器为主，这种系统设计复杂、成本高、体积大、维护难，没有通讯设备与外界信号连接，要有专人来控制操作。慢慢发展到以单片机为控制系统的设计，相比以继电器-接触器组成的系统有了相当大的进步。单片机有着集成度高、性价比高、体积小等优点，但考虑到单片机编程复杂，操作难等缺点，以单片机为控制系统的运输车也没能被广泛运用。
（一）栈板运输车的运动过程描述
设计的生产线栈板运输车的运动如图2-1所示：
图2-2 运动简图
在生产线中共有两个点，一个是栈板运输车的取料点，一个是送料点也是运输车的常驻点空闲时的停靠点。运输车的左右两面各有两个激光测距仪，轨道两头安装有激光反射挡板为小车测距定点，系统给的信号通过激光测距仪来决定小车运行路程。
（二）控制系统构成
在运输车的操作面板上有启动开关，急停按钮，还有一个切换旋钮用来切换自动或手动工作模式。如图2-3所示：
图2-3 控制面板
控制系统构成由各个部分检测的信息汇总给PLC，PLC根据数据做出判断，将信息传递到变频器中，然后由变频器控制三相异步电机运动，最终完成各项工作，如图2-4所示：
图2-4 控制系统构成图
（二）设备运动控制要求
控制流程如图 2-5所示：
图2-5 控制流程图
栈板运输车主要运动过程描述及要求：
（1）按下启动按钮，切换到自动工作模式下，生产线栈板空缺PLC给出信号，小车加速启动，到达取料点。
（2）等到光电开光接收信号运输车开始取货，取货由三相异步电机带动链条取货。栈板到位正常，小车开始运动返回卸料点。
（3）卸货点光电传感器接到信号开始卸货，卸货完成小车停在卸货点。
（4）运输车有手动和自动两种工作方式可以选择。手动模式下可以人为控制它的运行过程，便于完成其它工作
三、栈板运输车控制部分硬件的选择
控制系统方面有了想法，要有相应的硬件来支持。选择合理的硬件设施，能达到系统需要。栈板运输车的运行要求安全，可持续。硬件合理选择设备才能协调运行，每个设备的正常运行与运输车的安全运行密切相关。
（一）PLC的选型
PLC可编程控制器，使用一种可编程的存储器，将编写的程序存储在控制器中通过中央处理器执行内部程序完成指令运算，通过数字或模拟输入输出控制各种电气设备。
在栈板运输车的控制系统中想到用PLC作为控制系统，考虑到PLC的高效便捷性，编程快捷，按照控制要求进行完成程序编写，系统能够按照写好的
引言 1
一、运输车概述和研究课题意义 2
（一）运输车的概述 2
（二）栈板运输车的课题意义 2
二、栈板运输车控制系统选择 2
（一）栈板运输车的运动过程描述 2
（二）设备运动控制要求 3
三、栈板运输车控制部分硬件的选择 5
（一）PLC的选型 5
（二）动力系统的选择 6
（三）变频器的选择 7
（四）运输车定位测距设备选择 9
四、栈板运输车电气接线图及梯形图 9
（一）电气控制接线图 9
（二）I/O分配表 10
（三）指令梯形图 11
五、栈板运输车触摸屏设计 13
（一）为什么要用到触摸屏 13
（二）触摸屏界面 13
六、栈板运输车安全性措施介绍 16
（一）安全措施防范 16
（二）未来展望 17
总结 18
谢辞 19
参考文献 20
引言
随着经济社会的高速的发展，人们对自动化行业的要求也越来越高。为了适应社会发展的需求，贴合工业化生产的需要，不断有新兴技术的出现。在自动化仓储行业，为了解决生产出来的成品能够方便快捷进入仓库，有了自动化分拨系统而栈板作为中间平台，怎样快速为自动化分拨系统提供栈板，自动化运输车便是在这样的环境下出现的。这次设计改造的栈板运输车，它是双向导轨式，激光导引运输车；在控制方面采用了西门子PLC为主再加上变频器为辅的控制方式。考虑到自动化生产线的其它需求，设计了自动和手动两种工作模式。为了运输车能准确到达指定位置，用了激光测距仪来完成这一工作，并在指定位置加入了光电开光，完整到位才会进行下一动作。两种措施来保证设备财产安全。工作过程的监控和故障解除运用到了触摸屏，是工作流程一目了然，故障点的清除直接明了。
一、运输车概述和研究课题意义
（一）运输车的概述
世界上第一台自动运输车是由美国Barrett电子公司于20世纪50年代初开发成功的，它是一种自动导引式小车系统，它能够适应多种工作环境，可以
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
在指定位置加入了光电开光，完整到位才会进行下一动作。两种措施来保证设备财产安全。工作过程的监控和故障解除运用到了触摸屏，是工作流程一目了然，故障点的清除直接明了。
一、运输车概述和研究课题意义
（一）运输车的概述
世界上第一台自动运输车是由美国Barrett电子公司于20世纪50年代初开发成功的，它是一种自动导引式小车系统，它能够适应多种工作环境，可以和多种系统连接工作，可以提高生产效率，提高了成品搬运便捷性自动化程度更高。中国自动运输车的发展较短，第一个中国式运输车在1976年北京起重机械研究所研制成功。
现阶段自动运输车大多采用激光导引这种方式，还有一种电磁导引方式的运输车正在兴起。自动运输车因为它的稳定性和便捷性正在越来越多的被运用到工业生产中。小车速度快并且运行稳定，定位精度高，提高了生产效率，释放劳动力减低了劳动成本，越来越被更多的工厂接受。
栈板运输车是以激光导引为导引方式，有固定轨道有双向的运行的特性。它专门负责栈板的输送及货物运输，将栈板输送到生产线上，平时也进行一些货物运输。
栈板运输车由PLC为主要控制中心，有两个动力马达为三相异步电机，一个是移动电机负责小车的位移，二是链条输送电机负责栈板的传送。小车主要靠光通讯和系统PLC进行通讯，加以激光测距仪及光电传感器为位置测量及确定到位。栈板运输车速度快定位精准，在物流仓储方面运用广泛。
（二）栈板运输车的课题意义
自动化栈板运输车是为了更好的服务工业化生产，提高生产率。作为自动化生产设备专业的学生，这一课题的研究，能很好的将自己的理论知识运用实践在课题研究过程中，能够更好了解现在自动化行业的现状，提高专业知识为了以后能更好的服务自动化物流仓储行业。
二、栈板运输车控制系统选择
自动运输车最原始的控制系统大多以继电器-接触器为主，这种系统设计复杂、成本高、体积大、维护难，没有通讯设备与外界信号连接，要有专人来控制操作。慢慢发展到以单片机为控制系统的设计，相比以继电器-接触器组成的系统有了相当大的进步。单片机有着集成度高、性价比高、体积小等优点，但考虑到单片机编程复杂，操作难等缺点，以单片机为控制系统的运输车也没能被广泛运用。
（一）栈板运输车的运动过程描述
设计的生产线栈板运输车的运动如图2-1所示：
图2-2 运动简图
在生产线中共有两个点，一个是栈板运输车的取料点，一个是送料点也是运输车的常驻点空闲时的停靠点。运输车的左右两面各有两个激光测距仪，轨道两头安装有激光反射挡板为小车测距定点，系统给的信号通过激光测距仪来决定小车运行路程。
（二）控制系统构成
在运输车的操作面板上有启动开关，急停按钮，还有一个切换旋钮用来切换自动或手动工作模式。如图2-3所示：
图2-3 控制面板
控制系统构成由各个部分检测的信息汇总给PLC，PLC根据数据做出判断，将信息传递到变频器中，然后由变频器控制三相异步电机运动，最终完成各项工作，如图2-4所示：
图2-4 控制系统构成图
（二）设备运动控制要求
控制流程如图 2-5所示：
图2-5 控制流程图
栈板运输车主要运动过程描述及要求：
（1）按下启动按钮，切换到自动工作模式下，生产线栈板空缺PLC给出信号，小车加速启动，到达取料点。
（2）等到光电开光接收信号运输车开始取货，取货由三相异步电机带动链条取货。栈板到位正常，小车开始运动返回卸料点。
（3）卸货点光电传感器接到信号开始卸货，卸货完成小车停在卸货点。
（4）运输车有手动和自动两种工作方式可以选择。手动模式下可以人为控制它的运行过程，便于完成其它工作
三、栈板运输车控制部分硬件的选择
控制系统方面有了想法，要有相应的硬件来支持。选择合理的硬件设施，能达到系统需要。栈板运输车的运行要求安全，可持续。硬件合理选择设备才能协调运行，每个设备的正常运行与运输车的安全运行密切相关。
（一）PLC的选型
PLC可编程控制器，使用一种可编程的存储器，将编写的程序存储在控制器中通过中央处理器执行内部程序完成指令运算，通过数字或模拟输入输出控制各种电气设备。
在栈板运输车的控制系统中想到用PLC作为控制系统，考虑到PLC的高效便捷性，编程快捷，按照控制要求进行完成程序编写，系统能够按照写好的
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