基于西门子S7-1200 PLC的立体仓库控制系统的设计
摘要:时代的快速发展导致，各大企业对工业技术的需求日要增多.,很多行业对物料的储存和运输都有诸多要求，本文中论述的西门子自动化立体仓库也是当今时代发展的成果。西门子仓库由高层立体货架，堆垛机，输送设备等相关处理设备。,并配以最新的计算机控制技术来完成当前货物的储存和搬运,整个过程充分体现了现代化发展的需要，是时代快速发展的产物，为了解决现代工业中物料的储存和搬运孕育而生的,对于企业的现代化发展起了至关重要的作用，本文就是基于西门子S71200的立体仓库plc控制系统的设计。
关键词：立体仓库；可编程控制器；堆垛机；货物的搬运
Based on Siemens S7-1200 PLC three-dimensional warehouse control system design
Abstract:The rapid development of the era has led to the increasing demand for industrial technology by major enterprises. Many industries have a lot of requirements for the storage and transportation of materials, and the Siemens automated three-dimensional warehouse discussed in this paper is also the result of the development of the era. Siemens three-dimensional warehouse is composed of high-rise three-dimensional shelves, stacker, conveying equipment and other related handling equipment, and equipped with the latest computer control technology to complete the current storage and handling of goods, the whole process is completed by automation, mechanization. Automated three-dimensional warehouse is a product of The Times, a good solution to the enterprise material handling and storage problems, for the enterprise's modernization plays a crucial role, this paper is based on Siemens S71200 three-dimensional warehouse PLC control system desig.
Keywords: Siemens warehouse, Programmable Logic Controller, Stacker, Cargo handling
目录
第1章 绪论
1.1研究背景和意义
1.2国内外自动化立体仓库的的发展状况
1.3西门子立体仓库的优点
第2章 方案设计
2.1 西门子仓库可行性的分析
2.2自动化立体仓库的设计
第3章 立体仓库控制系统硬件设计
3.1电气原理图
3.2主电路图的设计
3.3 PLC的选型
3.4其他硬件的选型
第4章 自动化立体仓库 PLC 软件的设计与实现
4.1控制系统流程图
4.2人机界面的设计
4.3程序控制
第5章 系统运行的模拟调试
第6章 总结
参考文献
第1章 绪论
1.1研究背景和意义
为了推进工业4.0战略计划的实施，文化知识和特殊技能的学习越来越重要，制造企业的自动化控制的运输流程越来越重要。物流运输过程中的自动化运输能力可以反映出国家工业化发展的强度。我国越来越重视人工智能的自动化机械制造业，重视公司生产成果来普及4.0计划的落实，鼓励和支持工业在我国的建设和发展，重视自动化控制系统企业。
中国的人工智能面板行业从第一个厂家生产显示器和手机用的中小西门子屏幕发展到目前大型人工智能立体仓库面板的生产。中国的西门子行业的发展，完全依靠独立的研发和扩展，经历了历史舞台的磨练。人工智能面板是基于制造业在中国迅猛发展的时代背景下的产物,具有战略纪念意义，也是科学技术不断提高的有效证明。人工智能面板通过各种制造过程，主要由两个大型玻璃制成，在面板之间滴落以添加各种组件，然后在PCB之后移动到非平面的储存，对于震动、挤压的要求非常高。正因为如此，现代工艺面板产品的合理化和科学化发展取得了进一步发展。西门子目前在中国出于新阶段，西门子自动化立体仓库的研究现在也仍处于起步阶段。因此，对于西门子自动化仓库的深层研究也是非常重要的。对于自动化立体仓库的研究意义如下：
(1）提高西门子搬运物料的自动化水平，增加企业的发展空间。随着西门子面板厂家的生产线的不断扩大，对于智能化要求水平也越来越大，而西门子搬运的水平也是企业竞争的关键。西门子面板完成品的管理也是经历了从最开始的手动搬运，逐渐走向半自动的搬运方式，到现在能够成熟的全自动搬运的一个跨时代的蜕变。当前，很多西门子控制系统都是以微操控器为基础，然而，由于软件和设计方案的优化程度的不同，自动化实现的水平也不同。通过对简单的操作和人工智能控制系统的进一步优化，是设计自动化立体仓库的重要手段，也是打造企业形象的重要方法。因此，一套完整的智能控制系统的设计是提高西门子品牌形象的重要方式之一。
(2）优化物流管理和提高工作效率。
（3）可以通过对跟踪自动化立体仓库每一件存放物体的跟踪，对生产状况进行实时反映,避免出现顺序错误和搞乱物品等问题,可以缩短查询时间从而提高效率，很好的优化了仓库管理，降低劳动力和缩短员工的工作量。
（4）基于plc控制系统的立体仓库的人工智能设计，可大幅降低作业人员的工作难度和强度。由于PLC的模块经过专门的人的演练和设计以及优化了编制计算机程序接口的人性化处理，所以如果装置发生故障，可以通过系统控制执行的程序监视并迅速地检查事发点和及时应对。另外，在对立体仓库进行维修和采取防护措施时，工作人员的培训也更容易进行，自动化立体仓库的建设和发展从最初的放置货物发展到现在，其拥有了更多综合能力，自动的抓取货物等功能的实现，使它更加灵活。
1.2国内外自动化立体仓库的的发展状况
立体仓库的出现第一次是在二战发生后，它是时代孕育而生的产物，美国是第一个发明和使用它的国家，紧接着欧美地区其他国家的自动化技术也随之迅速发展。日本到了1960年代的中期，也投身于自动化立体仓库的研究追赶时代的步伐，日本很好地把握住了此次机会后，并且有了显著的研究成果。随着自动化仓库的快速发展，日本也成为世界上拥有大量仓库的国家之一。
我国对自动化立体仓库以及相关项目的研究要追溯到1963年，为了跟上时代潮流的脚步，我国也在此年间生产了第一台桥式起重机，从此立足了脚步。随着时间的推移和迈进，在此10年里，我国自动化立体仓库的研究也有了突破性的进展，到了1980年，我国首次将计算机作为控制系统投入立体仓库的建设中，使我国立体仓库的研究更深入一步。据一般统计，截至2010年底，我国已经建立了1000多座立体仓库，其中包涵几乎所有行业。自动化立体仓库技术已成为现代企业商品流通和制造商生产管理不可或缺的仓库储存技术。
但是，目前国内自动化立体仓库系统的发展仍存在一些的局限性。对于一些外围设备的使用如堆垛机，AGV系统等都无法直接应用于物流系统，对资金和技术的需求也比较大，很大程度上都限制了一些设备及项目的研究和发展。我国的仓库储存系统计算机水平也比较低下，与国际水平相比还有待很大程度的提高。但整个的发展前景和趋势都
处于上升的阶段，仓库处理水平将越来越高，智能技术也有广泛的应用，整个系统正朝着安全性，科学性的方向发展。
1.3西门子立体仓库的优点
西门子立体仓库对于储存能极大利用仓库的占地面积，减少投入的人力,带动企业发展。主要优点如下。
（1）高层货架的投入使用：通过设立高层货架来向高空延伸减少由于场地有限带来的困扰，尽可能提高存放物体的数量,提升效率。也可以通过使用统一型号的托盘货箱来分类储存物品,从而达到更高效有序的管理
(2)物品的自动存取：根据订单信息，完成的产品可以由处理装置可以自己存取。并具有快速处理的速度，减少人员错误，改善操作速度和质量，减少误差的可能性。
(3）计算机控制、管理：能够通过计算机正确查询了解仓库内的各种信息，对于操作人员工作量得到了很大程度的减少，增加了生产的效率，减少了人员的额外工作量，还能保证正确的信息及时处理，有效提高仓库管理水平。
(4）降低成本：立体声仓库可保存更多的产品，节省该项的资金投入，用人工智能的器械代替人力，减少仓库管理人员，节省人员费用,提高工作效率。
随着西门子的连续创新和发展，所需要搬运货物的规格也越来越大，该类产品厂家生产也越来越多。为了适应当今时代的需求，满足货物储存运输的方便，对立体仓库的要求也越来越高。为了能满足西门子立体仓库的运输要求,提高其可靠性、强有力的干扰防止能力。同时，PLC有着简单的系统，便捷的转换，短的建设周期，易于维护等特性。PLC和单片机通过比较得出以下结论，稳定性和功能plc要略胜一筹,对一般而言，由PLC控制的西门子立体仓库系统的优势在于更加稳定,前期需要投入的成本相对较少，后期的建设也相对少了很多，适合企业长远的发展。
参考文献
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