论文总字数：19333字

摘 要

随着自动化立体仓库在工业生产、企业物流等领域的广泛应用，输送机系统发挥的作用也越来越明显。输送机系统联结着仓库的货架和货物的出入库口，能够连续或断续地分拣、输送大批量的货物。本课题研究了立体仓库的输送控制系统，电气控制方式主要是由西门子公司的产品S7-300PLC进行控制编程，目的就是控制底层输送设备的启动、停机、故障报警等各种过程，进而实现对货物输送的控制。输送控制系统的应用，提高了货物的存取、分拣效率的同时，也提高了立体仓库的自动化水平和管理水平。

本文较为详细的介绍了输送机的分类及特点、输送系统具有的功能、传感器检测技术以及采用PLC控制的特点。根据毕业设计的要求，通过查阅大量的资料，结合当前自动输送分拣技术的发展，本文采用链条输送机、辊道输送机、传感器定位技术等组成了输送控制系统。通过编写PLC程序，再通过通讯线缆实现计算机与PLC的通讯，从而实现货物的分拣以及托盘出入库，最后对设计本课题所学到的知识和结论进行归纳和总结。

关键词：自动化立体仓库；输送机；控制系统：PLC；传感器

Abstract

With the wide application of AS/RS in industrial production, enterprise logistics and other fields, the role of conveyor system is more and more obvious. The conveyor system is connected with the shelves of the warehouse and the entrance and exit of the goods. It can sort and transport large quantities of goods continuously or intermittently. This paper focuses on the study of the automated warehouse. transport control system. S7-300 is selected as the core control element. The purpose is to control the operation, shutdown, fault alarm and other processes of the bottom transportation equipment, so as to realize the control of the goods. The application of transportation control system improves the efficiency of goods storage and sorting, and also improves the automation level and management level of the three-dimensional warehouse.

This paper introduces the classification and characteristics of the conveyor, the role of the conveyor system, the sensor detection technology and the features of PLC control. According to the requirements of graduation project, through consulting a large number of papers, combined with the development of automatic transportation and sorting technology, this paper uses chain conveyor, roller conveyor, sensor positioning technology to form a transportation control system. Through the programming of PLC, the communication between computer and Programmable Logic Controller is realized through the communication cable, so as to realize the sorting of goods and the warehousing of pallets. Finally, draw a conclusion and summarized the knowledge.

Key words: AS/RS; conveyor; control system; PLC; sensor

目录

摘要 I

Abstract II

目录 i

第1章 绪论 1

1.1 设计的目的及意义 1

1.2 国内外相关技术的发展状况 1

1.2.1 输送机国内外研究现状 1

1.2.2 自动输送分拣系统发展 2

1.2.3 PLC的发展现状和趋势 3

1.3 本文主要研究内容 4

第2章 立体仓库输送系统介绍 5

2.1 输送设备 5

2.2 输送系统的功能 5

2.3 输送系统的工作流程 6

2.4 本章小结 8

第3章 元器件的选择 9

3.1 传感器的选择 9

3.1.1 光电开关 9

3.1.2 传感器的布局 11

3.2 可编程序控制器 13

3.2.1 PLC技术概述 13

3.2.2 PLC的选型原则 14

3.2.3 S7-300PLC的特点 15

3.3 本章小结 16

第4章 控制系统的设计 17

4.1 控制系统设计的原则和步骤 17

4.2 控制系统硬件设计 17

4.2.1 控制系统硬件结构 17

4.2.2 模块选择 19

4.3 控制系统软件设计 19

4.3.1 控制系统的I/O地址分配 20

4.3.2 系统控制程序 22

4.4 本章小结 28

第5章 结论 29

参考文献 30

致谢 31

绪论

设计的目的及意义

计算机技术、自动控制技术等先进技术出现在越来越多的应用场合中，推动着自动化立体仓库技术也在不断地发展成熟。自动化立体仓库利用高层货架来存储保管货物，扩大了仓库单位面积储存货物的能力，采用控制计算机、PLC、无线通信系统组成的控制与调度系统，控制设备动作，调度设备，使得仓储管理作业机械化、自动化。自动化立体仓库集机械、电子、控制技术、计算机技术等多种先进技术于一体^[1]，作为一种新型的仓储系统，它包括优化商品管理的高端技术，计算机控制系统和物流监控系统^[2]。

传统仓储具有储存、保管货物等功能，自动化立体仓库除了具有这些功能外，还具有分拣、调节供应等功能。与传统仓储相比，有着高层货架存储、自动存取、计算机控制的优势，具有空间利用率大、仓储容量大、自动化程度高、出入库速度快、信息实时传递等优点。仓库中所有运营成本的大约50-75％通常归因于拣选过程^[3]，为了降低仓库运营成本，提高仓库作业效率，仓库系统的设计和优化得到越来越多的关注，包括对货位的优化、仓库布局优化，以及系统内的堆垛机、输送系统等设备的优化。一个设计优良的立体仓库能够帮助企业提高生产率和降低成本，有利于企业专注其核心竞争力的发展。

自动化立体仓库由高层货架、输送分拣系统、堆垛机系统、计算机管理系统等部分组成^[4]。输送机系统作为立体仓库的重要组成部分，将货架和货物的出入库口连接起来形成一个整体，负责将成件货物、货箱或者托盘输送到指定的位置。对于输送系统来说，一方面要保证外部货物能够及时入库，另一方面要保证仓库内部作业的快速、准确。输送机的输送效率、可靠性及控制系统的稳定性会影响立体仓库系统物料的流通效率，影响整个自动化立体仓库系统的管理水平。此外，可编程控制控制技术作为当代工业化的主要支柱之一，具有应用范围广、功能强大、使用方便等特点。PLC控制技术的优越性可以很好的满足立体仓库控制集约化、自动化的要求^[5]。

输送机系统有多种线路布置形式，布置灵活，是自动化立体仓库系统中形式变化多样的一部分，因而，进行输送机的PLC控制系统的设计和研究，能够大大提升输送分拣的效率、降低成本，能够优化立体仓库的自动化程度，提高仓库的管理水平，具有很好的经济效益和社会效益。研究这一领域的课题有着重要的社会和经济意义。

国内外相关技术的发展状况

输送机国内外研究现状

自动输送系统对于扩大企业的生产规模、提高生产速度以及促进经济的快速发展等方面起着非常重要的作用，特别是当中输送机的应用，更是物料搬运系统能够实现机械化和自动化不可缺少的组成部分。

国内外也有许多关于输送机发展的历史记载。中国古代的高转筒车和提水的翻车是用来节省体力、提高效率的提水工具，是现代输送机的原型；1892年，采矿业已开始应用输送机，汤麦斯·罗宾斯发明的槽形结构确定了当代输送机的基本形式。1913年美国福特公司应用了汽车流水装配线，这种作业方式际上是一种大规模的、标准化的生产组织形式，提高了生产率，这种流水线作业方式后来在全球范围内得到推广和发展。此后，在机械制造、电机、化工和冶金等工业技术发展的影响下，输送机技术不断得到改进，成为物料搬运系统机械化、自动化不可缺少的组成部分^[6]。

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