智能化密集型立体仓库运载装置控制系统的开发

论文摘要

自动化立体仓库是现代物流系统中迅速发展的一个重要组成部分,与传统仓库相比较具有仓储自动化水平高、管理水平高、占地面积小等诸多特点。随着经济的不断发展,智能化密集型立体仓库的需求与日俱增。本文着眼于现有立体仓库空间利用率和存取货效率等问题,设计了带有可移动货架的智能化密集型立体仓库。详细阐述了立体仓库的发展现状及趋势,系统分析了智能化密集型立体仓库的市场需求和结构特征,结合自动控制技术、计算机技术、检测技术和通信技术,设计了稳定性好、复杂度低的运载装置控制系统。针对系统硬件较多的特点,选择了可靠性高、改造容易、维修方便的PLC作为运载装置控制器。通过触摸屏的使用,实现了操作简便的现场控制。针对现场可能发生的问题,设计了故障报警与防护措施。使用CX-Programmer将控制算法进行PLC梯形图程序的编写,实现对货物存、取的控制功能。通过Hitech-ADP编程实现触摸屏人机界面的设计。分析了各种认址方案,考虑到运载装置精确认址的重要性,采用直接使用绝对型光电编码器的设计方案,有效的降低了普通立体仓库认址系统设计、安装的复杂度,解决了认址不精确的问题。为了提高存取效率,设计了以距离和运行速度作为二维输入的模糊控制器,建立了模糊控制规则库,分析了运载装置加速运行模式的模糊控制技术,通过梯形图编程实现了运载装置运行速度的自动控制,并与认址系统一起确保了运载装置的定位快速性和可靠性。通过实际的运行实验表明,运载装置工作稳定,满足了系统控制要求,为智能化密集型立体仓库的推广应用提供了一种切实可行的解决方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的目的及意义
• 1.1.1 研究的目的
• 1.1.2 实际应用价值及意义
• 1.2 国内外发展现状
• 1.3 智能化密集型立体仓库的特点
• 1.4 课题主要研究内容
• 第二章 智能化密集型立体仓库的总体设计方案
• 2.1 智能化密集型立体仓库的结构
• 2.1.1 智能化密集型立体仓库的组成
• 2.2 智能化密集型立体仓库控制系统
• 2.2.1 立体仓库控制系统的控制要求及技术难点
• 2.2.2 立体仓库控制系统的组成结构
• 2.2.3 立体仓库的应用前景
• 本章小结
• 第三章 智能化密集型立体仓库运载装置设计方案
• 3.1 运载装置的结构
• 3.1.1 立体仓库运载装置的现状
• 3.1.2 立体仓库运载装置的主要特点
• 3.2 运载装置控制系统
• 3.2.1 运载装置控制系统的控制要求及技术难点
• 3.2.2 运载装置控制系统结构
• 3.3 运载装置的位置控制
• 3.3.1 相对认址
• 3.3.2 绝对认址
• 3.3.3 认址方案的比较与选择
• 3.3.4 光电编码器的技术要求与选型
• 3.4 模糊控制技术在运载装置速度控制上的应用
• 3.4.1 运载装置运行速度的闭环控制
• 3.4.2 运载装置运行速度曲线的研究与控制方式的选择
• 3.4.3 模糊控制技术的优缺点
• 3.4.4 模糊控制系统的基本思想
• 3.4.5 运载装置速度模糊控制器结构的设计
• 3.4.6 模糊推理
• 3.5 运载装置的故障报警及防护措施
• 3.5.1 运载装置的故障分析
• 3.5.2 故障的分级处理
• 3.5.3 故障状态处理及其自恢复性能
• 3.5.4 保护装置
• 3.6 运载装置动作控制
• 3.6.1 运载装置出入库的动作控制
• 3.6.2 货叉机构存取货的动作控制
• 3.6.3 运载装置执行任务时的状态信息
• 本章小结
• 第四章 智能化密集型立体仓库运载装置实验系统
• 4.1 运载装置控制系统的硬件设计
• 4.1.1 运载装置控制系统的硬件组成
• 4.1.2 各部分器件选型
• 4.1.3 开关量输入信号检测
• 4.2 运载装置控制系统的软件设计
• 4.2.1 PLC控制程序设计
• 4.2.2 触摸屏软件程序设计
• 4.3 系统调试
• 本章小结
• 第五章 结论
• 5.1 本文的工作总结
• 5.2 仍需进一步研究的问题
• 参考文献
• 致谢