模拟生产线电气控制系统设计仓储设计
目 录
1.绪论 1
1.1 自动化仓储系统的概念 1
1.2 仓储系统中自动存储的方式 1
1.3 模拟生产线的概念 1
1.4 本文研究的内容 2
1.5 本章小结 2
2 模拟生产线仓储系统的组成 2
2.1 多层货架 2
2.2 托盘和货箱 3
2.3 传输设备 3
2.4 搬运设备 4
2.5 计算机控制系统和管理系统 4
2.6 通讯系统 4
2.7 总结 5
3 模拟生产线仓储系统路径的规划 5
3.1 货位的状态 5
3.2 货物的规划 6
3.3 仓位的规划 6
3.4 货物出入库方式 7
3.5 货物存储策略 7
3.6 本章小结 7
4 模拟生产线仓储系统总体的控制方案 8
4.1 模拟生产线仓储系统的组成 8
4.2 模拟生产线仓储系统相关参数的确定 9
4.3 仓储系统的设计步骤 9
4.4 本章小结 10
5 模拟生产线仓储系统的控制系统结构 10
6 模拟生产线仓储系统的控制系统设计 10
6.1 控制面板 10
6.2 运动控制元件 11
6.3 检测元件 12
6.4 控制系统 13
6.5 文本显示器 15
6.6 外部接线图及I/O分配 16
6.7 本章总结 18
7 控 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
制系统的实现 19
7.1 控制指令 19
7.2 仓储系统流程图 21
7.3 本章小结 24
结 论 25
致 谢 26
参 考 文 献 27
1 绪论
1.1 自动化仓储系统的概念
仓储就是通过仓库对货物进行临时的存放和保管的活动，不但包括了货物从供应商到需求商的中间流转过程，还包括生产制造货品过程中不同工序之间的存储活动及货品在进入消费市场后可能发生的存储活动。
自动化仓储系统也称为自动化立体仓库（AS/RS），是指采用达到5米以上，40米以下高度的货架，在不使用人力叉车搬运的情况下，通过PLC程序自动控制对应的物料运输设备进行存货以及取货的多层存储系统。
自动化仓储系统主要是由多层货架、巷道式堆垛机、输送机、控制系统、计算机管理系统（WMN）和其他公用设备等组成。
1.2 仓储系统中自动存储的方式
仓储系统作为一种特殊的仓库形式，它的自动存储可以分为以下几种方式。
按照货架的高度进行分类，可以分为15米以上的高层立体仓库、5-15米的中层立体仓库、5米以下的低层立体仓库。目前，应用最多的是5-15米的中层立体仓库。
按照货架的结构进行分类，可以分为自动化柜式、单元格式、条形货架式和贯通式立体仓库。
按照货架与厂房之间的关系，可以分为分离式立体仓库和整体式立体仓库。
按照货物存储与取出的机械形式，可以分为货架叉车立体库和巷道式堆垛机立体库。
按照操作方式分类，可以分为人工寻址、人工装取方式；自动寻址、人工装取方式；自动寻址、自动装取方式。
按照仓储系统的功能分类，可以分为存储式仓储系统和拣选式仓储系统。
1.3 模拟生产线的概念
模块化生产系统（MPS），从学科应用的角度来看，是将机械技术、电子技术、计算机技术以及其他学科技术集为一体，是一门由多学科集成的一个系统；从结构来看，MPS系统是一套开放式的设备，用户可根据自己的生产需要，选择符合加工需求的单元类型和数量，通过模块组合体现所需自动生产线的控制特点。模块化生产系统是一种自动化系统，适用于不同复杂程度的工业控制过程。
1.4 本文研究的内容
本文研究的课题是模拟生产线电气控制系统设计——仓储设计，通过前面的介绍，我们可以了解到仓储系统的核心是仓储系统，它是利用立体仓库设备完成货物的存储功能的一个物流系统。仓储系统在工业系统中的运用很广泛，本文以模拟仓储为例，通过选取该条生产线中的最后一站——分类站，从立体仓库控制系统的规划、仓储系统的运行控制以及仓储管理三部分入手，向大家具体剖析了仓储设计。
1.5 本章小结
本章从自动化仓储系统的概念、仓储系统存储的方式以及模拟生产线三方面出发，介绍了仓储系统和模拟生产线这两个概念，再由此引出了本文所要研究的内容，分为三方面：立体仓库控制系统的规划、仓储系统的运行控制和仓储管理。
2 模拟生产线仓储系统的组成
自动化仓储系统是指能够自动储存和自动输出物料的系统，可分为机械部分和电气部分。机械部分主要是由多层货架、托盘、货箱、传输设备、存储设备、堆垛机六部分组成,而 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
电气部分主要是由计算控制系统和管理系统以及通讯系统两部分组成的。如图2所示。
图2 仓储系统
2.1 多层货架
货架是用来存储货物的。货架的层数越多，占用土地资源就越少，可容纳的货物也就越多。按照货架的高度进行分类，可以分为15米以上的高层立体仓库、5-15米的中层立体仓库、5米以下的低层立体仓库。目前，应用最多的是5-15米的中层立体仓库。如图2.1所示。
图2.1 货架
2.2 托盘和货箱
托盘一般与货箱配合使用，用来装载货物。使用时，主要根据货架的外形尺寸来设计，从而匹配得出托盘与货箱的结构尺寸。如图2.2所示。
图2.2 托盘
2.3 传输设备
图2.3 传输设备
传输设备是用来传送货物的工具，一般分为轨道式输送机、链条式输送机两种。如图2.3所示。
2.4 搬运设备
搬运设备是用来搬运货物的工具，一般可分为人力叉车、升降梯、巷道式堆垛机、起重机等。
搬运设备的作用是将货物搬运至仓位中，或是将仓位中的货物搬出来。它是由机架、运行机构、执行机构、检测装置以及电气设备组成。如图2.4所示。
图2.4 搬运设备
2.5 计算机控制系统和管理系统
控制系统是仓储系统的核心，计算机控制系统是通过使用各种控制装置，比如可编程控制器，用传感器、继电器等开关控制上文中提到的传输设备以及搬运设备，再用计算机管理系统进行管理。如图2.6所示。
2.6 通讯系统
人工寻址、人工装取方式。依靠人力寻找仓位，再依靠人力对货物进行入库和出库操作。
自动寻址、人工装取方式。利用计算机系统寻找仓位，再依靠人力对货物进行入库和出库操作。
本课题选取的模拟生产线是由上料检测站、搬运站、加工检测站、安装站、安装搬运站和分类站这6个相互独立的工作站连接而成的。如果把这六个站连接在一起，就构成了一条完整的模拟生产线，能够实现实际生产中不同类型的工件的检测、搬运、加工、安装以及分类的工作。
1.绪论 1
1.1 自动化仓储系统的概念 1
1.2 仓储系统中自动存储的方式 1
1.3 模拟生产线的概念 1
1.4 本文研究的内容 2
1.5 本章小结 2
2 模拟生产线仓储系统的组成 2
2.1 多层货架 2
2.2 托盘和货箱 3
2.3 传输设备 3
2.4 搬运设备 4
2.5 计算机控制系统和管理系统 4
2.6 通讯系统 4
2.7 总结 5
3 模拟生产线仓储系统路径的规划 5
3.1 货位的状态 5
3.2 货物的规划 6
3.3 仓位的规划 6
3.4 货物出入库方式 7
3.5 货物存储策略 7
3.6 本章小结 7
4 模拟生产线仓储系统总体的控制方案 8
4.1 模拟生产线仓储系统的组成 8
4.2 模拟生产线仓储系统相关参数的确定 9
4.3 仓储系统的设计步骤 9
4.4 本章小结 10
5 模拟生产线仓储系统的控制系统结构 10
6 模拟生产线仓储系统的控制系统设计 10
6.1 控制面板 10
6.2 运动控制元件 11
6.3 检测元件 12
6.4 控制系统 13
6.5 文本显示器 15
6.6 外部接线图及I/O分配 16
6.7 本章总结 18
7 控 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
制系统的实现 19
7.1 控制指令 19
7.2 仓储系统流程图 21
7.3 本章小结 24
结 论 25
致 谢 26
参 考 文 献 27
1 绪论
1.1 自动化仓储系统的概念
仓储就是通过仓库对货物进行临时的存放和保管的活动，不但包括了货物从供应商到需求商的中间流转过程，还包括生产制造货品过程中不同工序之间的存储活动及货品在进入消费市场后可能发生的存储活动。
自动化仓储系统也称为自动化立体仓库（AS/RS），是指采用达到5米以上，40米以下高度的货架，在不使用人力叉车搬运的情况下，通过PLC程序自动控制对应的物料运输设备进行存货以及取货的多层存储系统。
自动化仓储系统主要是由多层货架、巷道式堆垛机、输送机、控制系统、计算机管理系统（WMN）和其他公用设备等组成。
1.2 仓储系统中自动存储的方式
仓储系统作为一种特殊的仓库形式，它的自动存储可以分为以下几种方式。
按照货架的高度进行分类，可以分为15米以上的高层立体仓库、5-15米的中层立体仓库、5米以下的低层立体仓库。目前，应用最多的是5-15米的中层立体仓库。
按照货架的结构进行分类，可以分为自动化柜式、单元格式、条形货架式和贯通式立体仓库。
按照货架与厂房之间的关系，可以分为分离式立体仓库和整体式立体仓库。
按照货物存储与取出的机械形式，可以分为货架叉车立体库和巷道式堆垛机立体库。
按照操作方式分类，可以分为人工寻址、人工装取方式；自动寻址、人工装取方式；自动寻址、自动装取方式。
按照仓储系统的功能分类，可以分为存储式仓储系统和拣选式仓储系统。
1.3 模拟生产线的概念
模块化生产系统（MPS），从学科应用的角度来看，是将机械技术、电子技术、计算机技术以及其他学科技术集为一体，是一门由多学科集成的一个系统；从结构来看，MPS系统是一套开放式的设备，用户可根据自己的生产需要，选择符合加工需求的单元类型和数量，通过模块组合体现所需自动生产线的控制特点。模块化生产系统是一种自动化系统，适用于不同复杂程度的工业控制过程。
1.4 本文研究的内容
本文研究的课题是模拟生产线电气控制系统设计——仓储设计，通过前面的介绍，我们可以了解到仓储系统的核心是仓储系统，它是利用立体仓库设备完成货物的存储功能的一个物流系统。仓储系统在工业系统中的运用很广泛，本文以模拟仓储为例，通过选取该条生产线中的最后一站——分类站，从立体仓库控制系统的规划、仓储系统的运行控制以及仓储管理三部分入手，向大家具体剖析了仓储设计。
1.5 本章小结
本章从自动化仓储系统的概念、仓储系统存储的方式以及模拟生产线三方面出发，介绍了仓储系统和模拟生产线这两个概念，再由此引出了本文所要研究的内容，分为三方面：立体仓库控制系统的规划、仓储系统的运行控制和仓储管理。
2 模拟生产线仓储系统的组成
自动化仓储系统是指能够自动储存和自动输出物料的系统，可分为机械部分和电气部分。机械部分主要是由多层货架、托盘、货箱、传输设备、存储设备、堆垛机六部分组成,而 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
电气部分主要是由计算控制系统和管理系统以及通讯系统两部分组成的。如图2所示。
图2 仓储系统
2.1 多层货架
货架是用来存储货物的。货架的层数越多，占用土地资源就越少，可容纳的货物也就越多。按照货架的高度进行分类，可以分为15米以上的高层立体仓库、5-15米的中层立体仓库、5米以下的低层立体仓库。目前，应用最多的是5-15米的中层立体仓库。如图2.1所示。
图2.1 货架
2.2 托盘和货箱
托盘一般与货箱配合使用，用来装载货物。使用时，主要根据货架的外形尺寸来设计，从而匹配得出托盘与货箱的结构尺寸。如图2.2所示。
图2.2 托盘
2.3 传输设备
图2.3 传输设备
传输设备是用来传送货物的工具，一般分为轨道式输送机、链条式输送机两种。如图2.3所示。
2.4 搬运设备
搬运设备是用来搬运货物的工具，一般可分为人力叉车、升降梯、巷道式堆垛机、起重机等。
搬运设备的作用是将货物搬运至仓位中，或是将仓位中的货物搬出来。它是由机架、运行机构、执行机构、检测装置以及电气设备组成。如图2.4所示。
图2.4 搬运设备
2.5 计算机控制系统和管理系统
控制系统是仓储系统的核心，计算机控制系统是通过使用各种控制装置，比如可编程控制器，用传感器、继电器等开关控制上文中提到的传输设备以及搬运设备，再用计算机管理系统进行管理。如图2.6所示。
2.6 通讯系统
人工寻址、人工装取方式。依靠人力寻找仓位，再依靠人力对货物进行入库和出库操作。
自动寻址、人工装取方式。利用计算机系统寻找仓位，再依靠人力对货物进行入库和出库操作。
本课题选取的模拟生产线是由上料检测站、搬运站、加工检测站、安装站、安装搬运站和分类站这6个相互独立的工作站连接而成的。如果把这六个站连接在一起，就构成了一条完整的模拟生产线，能够实现实际生产中不同类型的工件的检测、搬运、加工、安装以及分类的工作。
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