三菱PLC的仓储物流自动送料系统设计
摘要:在目前高速发展的社会进程中，仓储物流运输给我们的生活带来很大的便捷之处，但是随之而来的问题则逐渐增多，传统的物流是小批量的，人工搬运可以解决问题，但是随着物流技术的发展，自动送料系统必将是物流技术发展的一个方向。所以，为了解决仓储物流在实际运作的过程中的低效率、高成本等相关问题，本系统中设计了仓储物流自动送料系统，在设计系统中加入可编程逻辑控制器实现系统的智能控制，并通过变频器的控制实现传送带电机的变频转动，在本系统中加入三组变频器、上料传送变频器、小车送料变频器、卸料传送变频器，每一组变频器单独控制对应的传送带电机，并实现多级变速，在传送带的两端都设置有对应的传感器进行检测工件的位置，然后将货物从货架的卸料位按照上料传送带、小车运料、卸料传送带的方向传送下去，直到将货物运送到对应的装载汽车中，在本系统中为了方便操作者直观观察整个货物运送情况，所以引入报警指示灯进行监控，不同的报警指示灯对应出不同的报警状态，方便操作人员维修。
关键词:可编程逻辑控制器；变频器；智能控制；多级变速；传感器
Design of automatic feeding system of storage and logistics of MITSUBISHI PLC
Abstract: In the current rapid development of the social process, warehousing logistics transportation has brought great convenience to our lives, but the following problems are increasing, the traditional logistics is small batch, manual handling can solve the problem, but with the development of logistics technology, automatic feeding system will be logistics technology development. One direction of the exhibition. Therefore, in order to solve the problems of low efficiency and high cost in the process of warehouse logistics in the actual operation, the automatic feeding system of warehousing logistics is designed in this system. The intelligent control of the system is realized by adding programmable logic controller to the design system, and the frequency conversion rotation of the conveyor belt motor is realized through the control of the frequency converter. In this system, we add three sets of frequency converter, feed transfer converter, car feed converter, discharge transfer converter, each group of frequency converters control the corresponding convey belt motor separately, and realize multilevel transmission. At both ends of the convey belt, the corresponding sensor is set to check the position of the work piece, and then the goods are from the goods. The unloading position of the frame is transmitted according to the direction of the conveyor belt, the car material and the unloading conveyor belt. Until the cargo is transported to the corresponding loading car, the alarm indicator lamp is introduced to monitor the whole cargo transportation in this system for the convenience of the operator. The same alarm state, convenient operator maintenance.
Keyword：Programmable logic controller, frequency converter, intelligent control, multistage speed change,sensor
目 录
第1章 绪论 1
1.1课题的来源及意义 1
1.2仓储物流自动送料的发展趋势 2
1.3本课题的主要研究内容 2
第2章 控制系统整体方案设计 4
2.1本课题结构及基本原理 4
2.2传统送料系统与自动送料的对比 4
2.3控制系统方案的确定 5
第3章 控制系统硬件设计 6
3.1可编程逻辑控制器部分 6
3.1.1 PLC的选型与特点 6
3.1.2 PLC系统的组成部分 7
3.1.3 PLC的I/O分配表 8
3.2变频器选型 8
3.3电机与传感器的选型 9
3.4硬件接线电路设计 10
3.4.1 上料传送带变频接线电路 10
3.4.2 小车送料变频接线电路 10
3.4.3 卸料传送带变频接线电路 11
3.4.4 PLC的I/O接线电路 12
第4章 控制系统软件设计 13
4.1 系统流程图 13
4.1.1 上料传送带流程图 13
4.1.2 运送小车流程图 13
4.1.3 出料传送带流程图 14
4.2 程序分析 15
第5章 结论 21
致谢 22
参考文献 23
附录 24
第1章 绪论
1.1课题的来源及意义
随着网络技术的发展，伴随着很多科学技术成果的应用，也带动了像淘宝、京东等网络购物平台的发展，从日常生活中的很微小的日用品，再到汽车这类大型物件，都可以在网上店铺中进行选择与购买。因为网络商店的发展增多，从而产生出物流快递这一息息相关的对应产物，物品从商店到顾客手中需要经过多次物流仓储的转运，在转运的过程中无疑是最消耗时间成本的过程，目前大多数的物流与快递公司普遍采用人工进行搬运或转仓货物，每天的劳动成本与时间花费都非常巨大，随着日益增长的运输产品量的增加，成本与效率之间就显得格外重要。由于货物的转运过程中一般采用人工的搬运的方式比较多，所以设计出一套自动搬运系统对于整个物流运输过程中成本的减少，效率的提高是未来物流运输系统最重要的环节。
目前我国物流整个运输过程中主要包括货物存储、货物运输、货物转运三大部分，其中从货物的存储地到货物装箱运输过程中，是整个运输系统中最重要的一个环节，因为不同的货物需要对应装进不同的运输集装箱中，并且货物的数量众多，仓储室中摆放的体积很大，如何快速在一个很大的货物存储舱室，找到对应货物，并准确快速装进对应运输集装箱中就显得困难重重，目前采用普通的人力的搬运已经不同满足日益增长的物流的速度。在国外著名的亚马逊公司的下属的物流公司，普遍采用智能管理技术，并通过机械臂自动抓取物品然后放入对应的传送带中，通过传送带的快速传输进行搬运货物。
本系统中所涉及的自动物流送料系统是所在公司在实际项目中所设计的项目，本系统旨在解决物流货物从仓储室运送到集装箱中的自动运输系统。整个传输送料系统包括三个部分，1、上料传送带运输，2、小车送料系统，3、出料传送皮带。在物流仓储室，货物按照不同种类被摆放在不同的货架中，当运送货车进行装货的时候，机械吊臂运动到对应货架中，将货物抓取并放到与货架对应的传送带中，传送带上料侧有对射开关，当检测到有工件时，传送带转动，皮带的传送的速度根据变频的速度设定运输，将货物带到转角处，此时自动运输小车开始向上料传送带转角处运动，待小车与传送带在一条水平线时，小车的自身传送皮带与传送带同时转动，此时货物被传送到小车的传送带上，此时小车向左或者向右运行将货物运送到对应的出料传送带，在小车向出料传送带运送的过程中，小车自带的传送带保持静止，不会运动。当小车与出料传送带对接完成后，小车与出料传送带同时运动，货物被传送到出料传送带上，此时的货物通过出料传送带运动到集装箱中。
1.2仓储物流自动送料的发展趋势
随着仓储物流的发展，仓库成为重要的货源地和货物集散中心，中小运输企业将在这里找到合适的配载货物。同时，较大的运输企业、物流企业也在加快自有仓储建设。一些生产厂家也纷纷建立集中管理的物流基地，整合成以仓库为核心的区域性的、辐射状的物流网络。
首先，随着国内经济不断转型和发展，人口红利已经逐步消失，人工成本上涨飞速。然而仓储领域又需要大量的人工以及重复劳动力，因此人工本连年增长，在这种大环境下，中国智能仓储机器人领域开始逐步兴起并发展起来。
亚马逊以7.75亿美金收购了Kiva机器人以后，中国的智能仓储也开始如雨后春笋一样的冒了出来。其中做的比较好的几家，比如极智嘉Geek+，新松机器人等等，都已经有大型落地项目在运营，可以说智能仓储的技术已经达到比较成熟的阶段。特别是极智嘉Geek+最近发布了新款机器人M100配合SLAM无轨导航的视频，引发行业内外的广泛关注，一些网友直呼：机器人或许在未来真的会代替我们！
智能仓储机器人主要针对于中小件、多品类的仓库类型，通过移动机器人搬运货架实现“货到人”拣选作业， 达到省去仓库中人工成本的目的，有效提高仓库作业效率，降低人工成本，降低作业失误和事故率。另外，仓储机器人的价格相较于重型自动化会低很多，在成本可控的基础上，中小型企业也可以尝试引入自动化仓储。且智能仓储机器人的投资回报率通常在2-3年，对很多想要进行自动化仓储改革的企业来说，是非常好的选择。
目前智能物流技术涉及的领域不仅有电商、零售、医药、邮政、3PL等，还有工厂等其他场景。我国的顺丰、京东在自己的仓储物流中心已经逐步实现智能化发展。
1.3本课题的主要研究内容
本系统中所涉及的自动传送中主要包括以下三个部分，
1.货物工件从上料传送带初始位置传送到上料传送带转角处，并准确停在上料传送带转角处。等待运输小车运动到此时货物停在对应的上料传送带转角处，当运送小车与对应的上料传送带保持直线时，上料传动带与小车的传送带同时运动，将货物传送到小车上。
2.自动运输小车的执行路径是在不同的上料传送带与出料传送带之间来回运动，运输小车自身带有传送皮带，为了从上料传送皮带接料，同样也可以将货物传送到出料传送皮带上。上料传送带与出料传送带并不是对应的关系，1#上料传送带的货物与1#-3#出料传送带同时对应，同样2#上料传送带的货物与1#-3#出料传送带也同时对应。不同的出料传送带需要料，运输小车则自动运送到对应的出料传送带。
3.货物工件从运送小车上传送到出料传送带上，此时运送小车需要与传送带直线对应，并同时运动，此时货物会从传送小车的传动皮带上运动到出料传送带中，此时出料传送带将货物传送到对应的集装箱中。
参考文献
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