论文总字数：22082字

摘 要

在我们的国民经济进步与飞速发展和社会生活中的物质日益丰富的今天,为了能够培养出更多的适应我们这个社会、企业的发展所需要的高素质、专业水平的人才,已经逐渐成为当前高等院校教育的改革和发展的主要目标。因此,为了充分满足某高校机电与工程学院的实际教学任务的需求,设计一套使用PLC作为主控设备的智能立体仓库控制系统，对学校的教学的理论与实际应用有一定的价值。

本文首先研究了智能立体仓库控制技术在国内外的发展情况，对目前社会上应用较为广泛的立体仓库设备进行了调查分析，得出其具体的工作任务和工作原理；再根据学校实际实训的整体教学需求，确定了智能立体仓库的主要控制方案、硬件组成及元器件选型；然后对立体仓库的控制程序与上位机软件进行了设计，编写了西门子S7-200PLC的控制程序以及TIA Portal V15中的WINCC的上位机界面；最后先对堆垛机的功能进行了调试，又对上位机与下方设备进行了组网联调等。经过一段时间的调试，该立体仓库控制系统已经可以安全的完成基本功能，包括手动运行、半自动运行、自动运行等。

本论文的设计主要是以某高校机电与工程学院的智能制造生产实训系统的研发项目为背景，对整个系统中的智能立体仓库控制系统开展研究设计工作，主要目的是为了满足学校的实际教学需求，以满足社会与企业对拥有技能的人才的实际需要，以便于学生通过实训系统的学习，去了解目前社会中企业生产加工流程。

关键词：立体仓库；PLC；堆垛机；微动开关

Design and implementation of intelligent warehouse control system based on PLC

Abstract

Today, with the progress and rapid development of our national economy and the increasingly rich material in our social life, in order to cultivate more talents with high quality and professional level to meet the needs of the development of our society and enterprises, it has gradually become the main goal of the reform and development of education in Colleges and universities. Therefore, in order to fully meet the needs of the actual teaching task of a college of mechanical and electrical engineering, the design of a set of intelligent three-dimensional warehouse control system using PLC as the main control equipment has a certain value for the teaching theory and practical application of the school.

This paper first studies the development of intelligent warehouse control technology at home and abroad, investigates and analyzes the widely used warehouse equipment in the society, and obtains its specific task and working principle; Then, according to the overall teaching needs of the actual training of the school, the main control scheme, hardware composition and component selection of the intelligent three-dimensional warehouse are determined; Then, the control program and upper computer software of the warehouse are designed. The control program of Siemens S7-200 PLC and the upper computer interface of WinCC in TIA portal V15 are written; Finally, the function of the stacker is debugged, and the upper computer and the lower equipment are debugged. After a period of debugging, the warehouse control system can safely complete the basic functions, including manual operation, semi-automatic operation, automatic operation and so on.

The design of this paper is mainly based on the research and development of the intelligent manufacturing production training system in the College of mechanical and electrical engineering of a university. The main purpose of this paper is to carry out the research and design of the intelligent three-dimensional warehouse training teaching system in the whole system. The main purpose is to meet the actual teaching needs of the school and the actual needs of the society and enterprises for skilled talents, In order to facilitate students to learn through the training system, to understand the current social enterprise production process.

Key words: stereoscopic warehouse,PLC,Stacker, The micro switch

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1选题背景 1

1.2智能立体仓库国内外研究现状 1

1.3本文主要研究内容 2

第二章 立体仓库及控制系统方案设计 3

2.1立体仓库方案 3

2.2立体仓库控制器选择 4

2.3立体仓库控制系统方案设计 6

2.4设计中的问题及解决方案 6

2.5本章小结 7

第三章 智能立体仓库的硬件设计 8

3.1立体仓库系统的组成及功能 8

3.2硬件设备的介绍 9

3.3本章小结 12

第四章 控制程序设计 13

4.1控制程序内容设计 13

4.2立体仓库PLC I/O点分配 13

4.3控制系统流程图设计 13

4.4主要控制程序-梯形图 14

4.5上位机软件 18

4.6本章小结 20

第五章 立体仓库控制系统设备调试 21

5.1控制系统调试说明 21

5.2配电柜接线 21

5.3软件控制程序调试 22

5.4运动的限制调试 25

5.5.设备通讯 27

5.6设备联调 29

5.7整体调试结果 34

5.8本章小节 34

第六章 总结 35

致谢 36

参考文献 37

第一章 绪论

1.1选题背景

从国家改革开放以来的发展情况来看，我国已经慢慢完成从农业大国到工业大国的转变，但是目前的发展还远达不到工业强国的标准。其中很重要的一方面是因为我国的现代工业体系还不是非常先进，其中现代物流则是现代工业体系中的重要组成部分。

同时随着经济和现代科技的不断发展，互联网行业的不断兴起，现代物流已经成为商品从生产到流通过程中必不可少的一部分。物流仓储行业也迎来了快速发展阶段，相应的物流自动化系统市场规模也迅速增长，已经从2013年的不到四百亿元快速增加到2020年的近一千八百亿元，自动化立体仓库的市场规模也从2012年的不到五十亿元快速发展到2020年的近三百五十亿元，这正说明了物流仓储行业的正在飞速发展，自动化在物流中的地位也越来越重要。

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