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自动分拣罐装乳制品立体仓库控制系统的设计
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丽水职业技术学院机电息工程系毕业设计
目录
TOC\o1-3\h\z一、自动化分拣乳制品立体仓库的意义 2
二、自动分拣乳制品立体仓库设计分析 3
2.1自动分拣乳制品立体仓库的任务与要求 3
2.2自动分拣乳制品立体仓库的组成 4
2.3自动分拣乳制品立体仓库机械部分的设计 5
2.4自动分拣乳制品立体仓库控制方案的分析 7
三、自动分拣乳制品立体仓库程序的设计 8
3.1自动分拣乳制品立体仓库PLC输入输出分配表 8
3.2自动分拣乳制品立体仓库电气原理图的设计 9
3.3自动分拣乳制品立体仓库梯形图的设计 9
3.4自动分拣乳制品立体仓库人机界面的设计 10
3.5自动分拣乳制品立体仓库步进驱动器参数的设定 11
四、总结评价 13
参考文献 14
附录： 15
一、自动化分拣乳制品立体仓库的意义
随着国民经济的飞速发展，立体仓库在各行各业中得到越来越广泛的应用。自动化立体仓库，是物流仓储中出现的新概念。利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化。自动化立体仓库，是当前技术水平较高的形式。它具有节约用地、减轻劳动强度、消除差错、提高仓储自动化水平及管理水平、提高管理和操作人员素质、降低储运损耗、有效地减少流动资金的积压、提高物流效率等诸多优点。?
自动化仓库应用范围很广，几乎遍布所有行业。在我国，自动化仓库应用的行业主要有机械、冶金、化工、航空航天、电子、医药、食品加工、烟草、印刷、配送中心、机场、港口等。
对于现在乳业乳制品市场销量持续上涨的趋势来说，快速地分拣、装箱、运输乳业乳制品成了一个很难的问题。人工分拣、人工搬运乳业乳制品存在着成本高、效率低、质量不稳定等不良因素。例如蒙牛乳业乳制品自动化立体仓库，该库后端与生产线相衔接，与出库区相联接，库内主要存放成品纯鲜奶和成品瓶酸奶。库区面积8323平方米，货架最大高度21米，托盘尺寸1200×1000毫米，库内货位总数19632个。其中，常温区货位数14964个；低温区货位46687。入库能力150盘/小时，出库能力300盘/小时。出入库采用联机自动。根据用户存储温度的不同要求，该库划分为常温和低温两个区域。常温区保存鲜奶成品，低温区配置制冷设备，恒温4℃，存储瓶酸奶。按照生产―存储―配送的工艺及奶制品的工艺要求，经方案模拟仿真优化，最终确定库区划分为入库区、储存区、托盘(外调)回流区、出库区、维修区和计算机管理控制室6个区域。入库区由66台链式输送机、3台双工位高速梭车组成。负责将生产线码垛区完成的整盘货物转入各入库口。双工位穿梭车则负责生产线端输送机输出的货物。其极大的提高了效率，有效的节约了资源。
该项目设计针对中小型乳业乳制品的生产厂商或者是批发商，其有设计成本低、操作简单方便、系统运行稳定等特点。该设计项目由PLC控制，核心技术是脉冲控制技术以及触摸屏技术。通过触摸屏和PLC通讯对两个步进电机进行控制，电机旋转带动两根滚珠丝杆运动，随后丝杆上的滑台可以精确的定点定位。
二、自动分拣乳制品立体仓库设计分析
2.1自动分拣乳制品立体仓库的任务与要求
该设计主要对平面坐标系中步进电机运行的平面定点定位控制，X轴，Y轴分别采用步进电机传动滚珠丝杆的模式带动二维平面的运货机构运动，让工作台上的运货机构在二维平面中精确地定点定位，通过对X轴,Y轴两个步进电机速度与位移量的控制，在PLC中运用基础的算法将两个电机的运动控制相互配合起来。系统上电后，操作人机界面进行原点搜索，X轴，Y轴步进电机同时进行寻找找参考点操作，寻找到参考点后，利用绝对坐标的定位方法，定好绝对坐标后，在管理员设定好速度的情况下，允许操作员进行操作，等待传送带上的罐装乳制品的传送到指定目标点，系统进行自动分拣不同乳制品的操作。
具体运行流程如下图：
图2-1系统运行流程图
2.2自动分拣乳制品立体仓库的组成
整个系统由步进驱动模块，步进电机，触摸屏，电源模块，气动模块，传感器，变频器，三相异步电机，PLC控制模块和丝杆驱动模块组成。
图2-2器材选型树状图
PLC的选型有以下几点参考要求：
1.实用性
实用性是控制系统设计的基本原则。工程师在研究被控对象的同时，还要了解控制系统的使用环境，使所设计的控制系统能够满足用户所有的要求。硬件上要尽量的小巧灵活，软件上应简洁、方便。
2.可靠性
可靠性是控制系统极其重要的原则。对于一些可能会产生危险的系统，必须要保证控制系统能够长期稳定、安全、可靠的运行，即使控制系统本身出现问题，起码能够保证不会出现人员和财产的重大损