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第1章 智能仓库概述 1.1 智能仓库定义

  • 定义:采用高层货架、巷道堆垛机、计算机控制系统等设备,实现货物自动存取与信息化管理的现代化仓库。

  • 特点

    • 空间利用率高(为普通仓库的2~5倍)

    • 与生产系统联动,实现动态储存

    • 提高物流效率,降低库存积压

    • 是现代化企业生产管理的重要组成部分

1.2 优点与分类

优点

  1. 提高空间利用率

  2. 提升企业管理水平

  3. 加快货物存取,减轻劳动强度

  4. 减少库存资金积压

  5. 体现现代化企业形象

分类

  • 按高度

    • 低层(<5米)

    • 中层(5~15米)

    • 高层(>15米)

  • 按结构

    • 货格式(最常见)

    • 贯通式(无通道,货物滑动)

    • 自动化柜式(小型封闭)

    • 条形货架(用于长条形货物)

第2章 系统控制方案设计 2.1 设计步骤
  1. 分析工艺条件与控制要求

  2. 确定I/O设备

  3. 选择PLC类型

  4. 分配I/O点

  5. 编写梯形图程序

  6. 软件测试

  7. 系统联调

2.2 控制功能要求
  • 堆垛机三自由度:前/后、上/下、左/右

  • 步进电机驱动

  • 同时运动能力(前/后 + 上/下)

  • 限位保护与报警

  • 操作取消与急停功能

2.3 技术参数(部分)
  • 单货位承重:20kg

  • 货位高度:4.5cm

  • 上下/平行间距:0.5cm

  • PLC电源:24VDC

  • 堆垛机电源:220VAC,50Hz

第3章 硬件设计 3.1 控制系统结构
  • 采用PC+PLC控制方式

  • 快速响应,便于维护

3.2 PLC选型
  • 选型依据

    • I/O点数估算(输入40点,输出21点)

    • 存储容量估算(5000条梯形图)

    • 控制功能(逻辑控制、通信、诊断等)

    • 经济性考虑(性价比、扩展性)

  • 最终选型

    • FX2系列,80点I/O

    • 整体型结构,适合小型系统

3.3 I/O分配表(部分)

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功能

输入点

输出点

水平限位

X1

Y1

垂直限位

X11

Y2

货叉驱动

X13

Y3

启动/停止/复位

X0/X10

存/取货切换

X30

第4章 软件设计 4.1 梯形图编程

  • 图形化语言,类似电路图

  • 适用于开关逻辑控制

  • 软继电器概念(非物理继电器)

  • 逻辑解算顺序:左→右,上→下

4.2 系统流程图(文字描述)
  1. 堆垛机初始化

  2. 检查是否有货单

  3. 有货单则发送仓位号

  4. 堆垛机定位至目标仓位

  5. 检测货位是否有货

  6. 伸出货叉取/存货

  7. 完成记录,结束流程

第5章 系统调试 5.1 程序下载
  • 使用GX Developer 8.0

  • 设置串口通信参数

  • 下载梯形图至PLC

5.2 调试过程
  • 模拟调试 → 现场调试

  • 功能验证通过,系统稳定可靠

第6章 MCGS组态监控系统 6.1 仿真意义
  • 可视化仿真降低开发成本

  • 支持参数调整与流程优化

  • 快速验证控制逻辑

6.2 工程画面设计
  • 使用MCGS组态软件

  • 创建“立体仓库”窗口

  • 设置为启动窗口

  • 模拟真实仓库运行状态

6.3 实时数据库
  • 数据对象类型:开关型、数值型、字符型、事件型、组对象

  • 实现与PLC数据交互

  • 支持动画、报警、趋势等功能

6.4 PLC与MCGS通信
  • 串口通信设置(COM1,偶校验,200ms周期)

  • 通道连接:按钮、传感器、电机状态等

  • 实时读取/写入数据

6.5 动画与监控
  • 库位状态颜色变化(黄=无货,红=有货)

  • 按钮状态(按1松0)

  • 指示灯可见性控制(如电机左行)

6.6 脚本程序
  • 类似Basic语法

  • 支持赋值、条件、循环、注释语句

  • 用于实现复杂流程控制与动画交互

✅ 总结

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模块

内容概述

系统定义

高层货架+自动化设备+计算机控制

控制方式

PLC+步进电机+限位保护

软件平台

梯形图(PLC)+ MCGS(组态)

功能实现

自动存取、仓位检测、状态监控、仿真动画

技术特点

高空间利用率、动态物流、信息化管理、可视化监控

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