參考文獻(xiàn)基于PLC的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例分析目錄TOC\o"1-3"\h\u10985基于PLC的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例分析 1273991.1自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)思路 1228121.2自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的原理框架結(jié)構(gòu) 2133061.1.1貨架部分 3252781.1.2存儲(chǔ)托盤部分 4195321.1.3巷道堆垛機(jī) 4210551.1.4輸送系統(tǒng) 5194531.3自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)的工作原理 54351.3.1自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的工藝流程 5262911.3.2自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)的組成框圖及工作原理 66265小結(jié) 71.1自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)思路自動(dòng)化的立體倉(cāng)庫(kù)這個(gè)大的系統(tǒng)可以分為很多小部分，可細(xì)分為貨倉(cāng)部分、貨箱部分、巷道堆垛機(jī)部分及系統(tǒng)部分、輸送機(jī)系統(tǒng)等部分，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)整體概念題如圖2-1所示。圖2-1自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)整體概念圖立體倉(cāng)庫(kù)是集很多專業(yè)知識(shí)于一體的大型工程系統(tǒng)，集機(jī)械、電氣控制土建等專業(yè)知識(shí)于一體，在設(shè)計(jì)建造自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)各專業(yè)知識(shí)一定要相互兼顧、相互配合。貨架系統(tǒng)、輸送機(jī)系統(tǒng)、堆垛機(jī)系統(tǒng)等必須相互兼顧，分散又集中，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)圖如圖2-2所示。圖2-2自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)還需根據(jù)客戶需求，及倉(cāng)庫(kù)建造地的環(huán)境空間大小，還有選取建造材料。大概的整體設(shè)計(jì)思路是先完成立體倉(cāng)庫(kù)的貨架等機(jī)械系統(tǒng)部分，安裝好外部結(jié)構(gòu)。再選取硬件系統(tǒng)，最后進(jìn)行軟件編譯，進(jìn)行仿真調(diào)試，最終進(jìn)行立體倉(cāng)庫(kù)裝配，聯(lián)機(jī)調(diào)試，并完善系統(tǒng)功能。1.2自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的原理框架結(jié)構(gòu)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的結(jié)構(gòu)大致可分為貨架部分、存儲(chǔ)托盤部分、巷道堆垛機(jī)以及叉車、輸送帶系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)等。立體倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)圖如圖2-3所示。圖2-3立體倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)1.1.1貨架部分立體倉(cāng)庫(kù)貨倉(cāng)部分一般都是用鋼材料搭建的，穩(wěn)定牢靠，其最主要的作用就是存儲(chǔ)需要入庫(kù)同時(shí)已經(jīng)完成識(shí)別的物品貨物，倉(cāng)庫(kù)的貨倉(cāng)主要有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是拼接組成的貨倉(cāng)，另一種是焊接組成的貨物。立體的高層貨倉(cāng)可以儲(chǔ)存大量的貨物，使得倉(cāng)庫(kù)的空間得到更好的利用。如圖2-4所示：圖2-4立體倉(cāng)庫(kù)貨架1.1.2存儲(chǔ)托盤部分儲(chǔ)存托盤即立體倉(cāng)庫(kù)貨箱部分，式用于存放貨物的箱子，底部還有一個(gè)托盤，方便堆垛機(jī)夾取或拖住貨箱進(jìn)行入庫(kù)出庫(kù)動(dòng)作。是承載貨物的器具，是個(gè)輔助工具。1.1.3巷道堆垛機(jī)巷道堆垛機(jī)由上方的橫梁、下方的橫梁、用于支承的立柱、水平行走機(jī)構(gòu)巷道軌道、垂直升降的裝置、貨叉取貨裝置、安全保護(hù)裝置和電氣柜組成，用于完成入庫(kù)出庫(kù)作業(yè)的設(shè)備，即堆垛機(jī)是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的核心裝置。堆垛機(jī)可以有很多版本的硬件，比如單片機(jī)、PLC等硬件系統(tǒng)，本課題主要研究就是基于三菱FX3U的PCL的為硬件的巷道堆垛機(jī)該硬件系統(tǒng)會(huì)在文章后面章節(jié)介紹。堆垛機(jī)按它的結(jié)構(gòu)分可以分為單個(gè)立柱的堆垛機(jī)和雙個(gè)立柱的堆垛機(jī)，雙個(gè)立柱的堆垛機(jī)相較于單個(gè)立柱的堆垛機(jī)雙立柱的穩(wěn)定性要更強(qiáng)一點(diǎn)，對(duì)于一些大型的重貨物可以很輕松的完成入庫(kù)出庫(kù)指令。按軌道的形狀彎直又可以分為直道的堆垛機(jī)和彎道的堆垛機(jī)。堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)圖如圖2-5所示。圖2-5立體倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)圖堆垛機(jī)的工作原理：由帶動(dòng)軌道輪水平移動(dòng)的伺服電機(jī)帶動(dòng)堆垛機(jī)水平移動(dòng)，由帶動(dòng)鏈條的升降電機(jī)來(lái)帶動(dòng)載貨臺(tái)上下移動(dòng)，通過(guò)載物臺(tái)上的貨叉來(lái)實(shí)現(xiàn)入庫(kù)出庫(kù)的動(dòng)作，這三個(gè)動(dòng)作的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了堆垛機(jī)的出庫(kù)入庫(kù)的作業(yè)。實(shí)現(xiàn)了三維作業(yè)，活動(dòng)靈活簡(jiǎn)便，再加上一些輔助傳感器，使得堆垛機(jī)的出庫(kù)入庫(kù)作業(yè)更加的準(zhǔn)確化。1.1.4輸送系統(tǒng)立體倉(cāng)庫(kù)的輸送系統(tǒng)是以帶式輸送機(jī)為基本的輸送設(shè)備，是該系統(tǒng)的一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)備，主要是用來(lái)傳送貨物。輸送裝置主要是齒輪式的和鏈條式的，也可分為滾筒式輸送式和皮帶輸送式。滾筒式輸送機(jī)如圖2-7所示。圖2-7滾筒式輸送機(jī)輸送機(jī)對(duì)于立體倉(cāng)庫(kù)的貨物的運(yùn)輸起到了非常重要的作用，使得立體倉(cāng)庫(kù)輸送貨物更省事省力。1.3自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)的工作原理1.3.1自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的工藝流程自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是一個(gè)集成化產(chǎn)業(yè)，最大的優(yōu)點(diǎn)就是智能化，便捷化，不需要花費(fèi)大量的人力物力，只需要輸入程序讓機(jī)器人執(zhí)行指令完成貨物的入庫(kù)出庫(kù)的作業(yè)任務(wù)。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的流程簡(jiǎn)單概述就是入庫(kù)、出庫(kù)、揀貨。即一貨物準(zhǔn)備入庫(kù)，先由輸送機(jī)（輸送系統(tǒng)）輸送到識(shí)別區(qū)，由機(jī)器人進(jìn)行識(shí)別掃描，將貨物信息打包成碼錄入中央信息控制系統(tǒng)，再由中央系統(tǒng)將貨物信息以及貨物位置坐標(biāo)發(fā)送到巷道堆垛機(jī)中，堆垛機(jī)收到指令后開始運(yùn)行，將這個(gè)已識(shí)別的貨物送到指定的位置坐標(biāo)，完成指令后堆垛機(jī)的傳感器反饋信息，堆垛機(jī)復(fù)位。當(dāng)一貨物準(zhǔn)備出庫(kù)，工作人員將貨物信息輸送到中央系統(tǒng)中，系統(tǒng)在庫(kù)中找到該貨物的基本信息以及在倉(cāng)庫(kù)的位置坐標(biāo)，再將該信息發(fā)送到堆垛機(jī)中，堆垛機(jī)收到指令后開始執(zhí)行，找到貨物位置并將該貨物送到輸送機(jī)（輸送系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)出庫(kù)。貨物立體倉(cāng)庫(kù)工作原理流程圖如圖2-8所示。貨物信息出庫(kù)入庫(kù)輸送系統(tǒng)載物臺(tái)位置坐標(biāo)堆垛機(jī)中央服務(wù)器信息出庫(kù)入庫(kù)輸送系統(tǒng)載物臺(tái)位置坐標(biāo)堆垛機(jī)中央服務(wù)器輸送系統(tǒng)輸送系統(tǒng)信息識(shí)別區(qū)信息識(shí)別區(qū)中央服務(wù)器中央服務(wù)器位置坐標(biāo)堆垛機(jī)位置坐標(biāo)堆垛機(jī)指定貨格指定貨格完成出庫(kù)完成出庫(kù)完成入庫(kù)完成入庫(kù)圖2-8立體倉(cāng)庫(kù)工作原理流程圖1.3.2自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)的組成框圖及工作原理該控制系統(tǒng)的組成框圖如圖2-9所示，該系統(tǒng)以三菱FX3UPLC為核心，通過(guò)控制面板來(lái)控制堆垛機(jī)的x軸y軸z軸的運(yùn)行以及其他裝置的運(yùn)行，控制面板輸入信號(hào)，PLC傳輸指令給伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)x軸，x軸進(jìn)行水平移動(dòng)，x軸上的光電傳感器識(shí)別是否有貨物，傳感器識(shí)別有貨物時(shí)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)再轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸入PLC中，PLC輸出數(shù)字指令控制伺服電機(jī)抓取貨物，反饋信號(hào)后，PLC再輸出指令控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)y軸并控制氣動(dòng)裝置進(jìn)行垂直升降，y軸上光電傳感器識(shí)別貨物到指定貨倉(cāng)，反饋信號(hào)到PLC，PLC再輸出指令z軸控制氣動(dòng)抓手用于抓取貨物送入貨倉(cāng)中，z軸上傳感器通過(guò)光信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)反饋給PLC存儲(chǔ)作業(yè)結(jié)束，各軸復(fù)位。料倉(cāng)信號(hào)同時(shí)反饋信號(hào)傳給PLC，PLC再輸出信號(hào)給顯示設(shè)備，顯示該貨倉(cāng)已有貨物