立體倉庫監(jiān)控系統(tǒng)

北京科技大學(xué)工業(yè)組態(tài)軟件設(shè)計(jì)論文立體倉庫監(jiān)控系統(tǒng)2010-12-22

立體倉庫監(jiān)控系統(tǒng)一、摘要隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)的飛速發(fā)展以及社會物質(zhì)的不斷繁榮，平面化倉庫對于貨物的存放已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前的需求，因此立體倉庫己成為生產(chǎn)和生活中的一個重要的組成部分，對于立體倉庫的研究也在不斷的深入。本文主要設(shè)計(jì)了一個自動化的立體倉庫系統(tǒng)，首先對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行討論，確定了系統(tǒng)的模塊組成、功能以及各模塊之間的聯(lián)系，并對設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行討論，提出解決方案。其次對于立體倉庫的控制系統(tǒng)也進(jìn)行了設(shè)計(jì)，主要采用可編程控制器件來對其進(jìn)行控制，通過PLC編程軟件對立體倉庫的整個運(yùn)作進(jìn)行了PLC程序的設(shè)計(jì)，對意外情況的發(fā)生也作了意外處理程序的設(shè)計(jì)。為了更好的驗(yàn)證此立體倉庫的設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)思想制作了一個16倉位的立體倉庫模型，該模型系統(tǒng)采用了先進(jìn)的PLC控制器控制，通過內(nèi)部PLC程序的設(shè)計(jì)，能根據(jù)控制要求靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，并能通過步進(jìn)電機(jī)、運(yùn)動機(jī)械裝置等組成的自動化控制系統(tǒng)對貨物進(jìn)行準(zhǔn)確的送取。另外，為了監(jiān)控和管理立體倉庫的運(yùn)行狀態(tài)，利用組態(tài)王軟件對于立體倉庫的運(yùn)行情況設(shè)計(jì)了一個實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)能對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行采集處理，管理人員只要通過運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)就可以實(shí)時監(jiān)控立體倉庫的工作狀態(tài)，保證了正常運(yùn)作，對出現(xiàn)的問題作出及時的判斷和處理。二、工藝本文所設(shè)計(jì)的立體倉庫系統(tǒng)主要由人機(jī)接口界面、控制裝置、驅(qū)動模塊、電機(jī)制動裝置、機(jī)械部件和倉位模塊所構(gòu)成，它們之間的關(guān)系如圖：人機(jī)接口界面人機(jī)接口界面操作人員通過人機(jī)接口界面，對立體倉庫輸入命令，比如將貨物送到某一倉位，人機(jī)接口界面將這一命令傳送給控制裝置，控制裝置會根據(jù)這一命令作出簡單判斷，即執(zhí)行還是不執(zhí)行，比如該倉位已滿，那么將不予執(zhí)行，所以控制裝置會首先去接受來自倉位模塊的反饋信息，如果該倉位未被占據(jù)，則控制裝置接收到這一信息后將會調(diào)用執(zhí)行該命令的相應(yīng)程序并執(zhí)行，以此來控制和它相連的驅(qū)動模塊，驅(qū)動模塊的作用是去驅(qū)動電機(jī)制動裝置，通過電機(jī)制動裝置的運(yùn)作會帶動相應(yīng)的機(jī)械部件，機(jī)械部件將會把貨物運(yùn)送到合適的倉位，或是從合適的倉位中取出貨物，以此來實(shí)現(xiàn)操作人員取送貨物的目的。三、控制系統(tǒng)，即人機(jī)接口界面主畫面設(shè)置：立體倉庫監(jiān)控系統(tǒng)：實(shí)時數(shù)量報(bào)表畫面：歷史數(shù)量報(bào)表畫面：數(shù)據(jù)庫鏈接畫面：實(shí)時數(shù)量趨勢曲線畫面：歷史趨勢曲線畫面：XY控件畫面：報(bào)警和事件畫面：制作動畫效果時的部分命令語言示例：部分變量示例：在制作完監(jiān)控界面以后，首先要進(jìn)行的是脫機(jī)調(diào)試，使立體倉庫能夠響應(yīng)內(nèi)呼或外呼信號，根據(jù)不同的信號進(jìn)行對小車的存放和取出。這需要很好的編程技巧，熟練掌握組態(tài)王腳本程序的編程環(huán)境和編程語句。要確保動畫界面屬性要設(shè)置的完全正確，并且和實(shí)時數(shù)據(jù)庫里的數(shù)據(jù)變量對應(yīng)起來，然后通過腳本程序來控制畫面的運(yùn)行。四、基本功能倉庫系統(tǒng)的主要功能是實(shí)現(xiàn)貨物的出入庫操作，本文設(shè)計(jì)的立體倉庫可以實(shí)現(xiàn)下面一系列功能：1、將起始位置的貨物送到任意位置2、從任意位置取回貨物放至起始位3、各倉位狀態(tài)的掃描檢測五、結(jié)束語目前，自動化立體倉庫正在向小型化，專業(yè)化方向發(fā)展，只有增強(qiáng)系統(tǒng)的控制柔性，提高系統(tǒng)的運(yùn)行反應(yīng)速度，才能更好的適應(yīng)工作現(xiàn)場的要求。所以在立體倉庫的設(shè)計(jì)發(fā)展中要緊緊把握自動化倉庫的發(fā)展動向，了解社會各方面的真實(shí)需求，才能實(shí)現(xiàn)合理、實(shí)用、高效的自動化立體倉庫系統(tǒng)，為人們的生產(chǎn)生活帶來更大的便利和經(jīng)濟(jì)效益。附：系統(tǒng)備份文件“曹龍40850415”

附錄資料：不需要的可以自行刪除車間配線設(shè)計(jì)技術(shù)要求一、總體要求：1、工程概況：本次工程主要為車間內(nèi)部設(shè)備的動力電設(shè)計(jì)、安裝部分。2、本工程包含全部電氣配套設(shè)施的采購、安裝、對接；中標(biāo)方負(fù)責(zé)全部電線、電纜、連接頭、動力柜、配電盒及其配件的采購、搬遷、安裝等，并滿足使用要求。其中主線路的架設(shè)采用橋架支撐空中架設(shè)，距地面高度不低于6米，每根柱子架設(shè)一套。3、本次配電工程中電纜規(guī)格型號全部為BV系列銅芯電纜，電纜額定電壓為0.66/1KV。電纜品牌：電纜可選用江蘇上上電纜集團(tuán)有限公司，南洋電纜集團(tuán)有限公司，安徽綠寶電纜有限公司，安徽航天電纜集團(tuán)有限公司,山東遠(yuǎn)東電纜有限公司等產(chǎn)品，隨電纜需附有產(chǎn)品合格證和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)合格證；線纜為BV線纜標(biāo)準(zhǔn)符合國標(biāo)要求；斷路器選用正泰品牌，隨機(jī)附有產(chǎn)品合格證和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)合格證。4、電纜鋪設(shè)按國家電氣安裝標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，線號清晰，線路規(guī)范產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)符合國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)規(guī)范要求。5、動力柜需配置零排和地排,柜體要有相應(yīng)的銘牌和產(chǎn)品合格證，配備電流、電壓表。6、塑料外殼式斷路器均采用正泰品牌標(biāo)準(zhǔn)型3極斷路器。配電柜體均采用上海電器股份有限公司人民電器廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)柜體。7.車間照明燈具要求功率100w，均采用浙江陽光品牌；配套開關(guān)采用TCL品牌。二、主材配置圖3-1裝一圖3-1裝一車間廠房布局圖1）配電柜底座安裝10#槽鋼基礎(chǔ)，高度約為200/180cm，周圍需密封,配置零排和地排,柜體要有相應(yīng)的銘牌和產(chǎn)品合格證。配置三相電壓表1塊，安裝電壓轉(zhuǎn)換開關(guān)1只實(shí)現(xiàn)相間電壓轉(zhuǎn)換；配置三相電流表3塊。2）配電柜箱體高度1800mm，門開啟大于135°，箱體獨(dú)立安裝，頂部、底部可根據(jù)要求開進(jìn)出線孔；安裝板及側(cè)梁可以調(diào)節(jié)、安裝檢修靈活、方便、結(jié)構(gòu)緊湊、通用性好。柜門附配電柜線路圖。3）技術(shù)參數(shù)（銘牌須有標(biāo)識）□符合標(biāo)準(zhǔn)：IEC439、GB7251.1-1997、JB／T9661-1999

□額定電壓：AC400V

□額定絕緣電壓：660V

□額定電流：根據(jù)負(fù)荷要求定

□額定短時耐受電流：30kA

□外殼防護(hù)等級：IP304）配電柜內(nèi)部使用銅排母線連接，柜內(nèi)母線要求外敷熱縮套管，柜內(nèi)接線端子應(yīng)與出線導(dǎo)線截面匹配，不得使用小端子配大截面導(dǎo)線。2、分線配電柜要求1）配電柜箱體規(guī)格H1200*W600*D400，門開啟大于135°，箱體獨(dú)立安裝，底部可根據(jù)要求開進(jìn)出線孔；安裝板及側(cè)梁可以調(diào)節(jié)、安裝檢修靈活、方便、結(jié)構(gòu)緊湊、通用性好。柜門附配電柜線路圖。2）技術(shù)參數(shù)（銘牌須有標(biāo)識）□符合標(biāo)準(zhǔn)：IEC439、GB7251.1-1997、JB／T9661-1999

□額定電壓：AC400V

□額定絕緣電壓：660V

□額定電流：根據(jù)負(fù)荷要求定

□額定短時耐受電流：30kA

□外殼防護(hù)等級：IP303）配電柜內(nèi)部使用銅排母線連接，柜內(nèi)母線要求外敷熱縮套管，柜內(nèi)接線端子應(yīng)與出線導(dǎo)線截面匹配，不得使用小端子配大截面導(dǎo)線。3、配電箱1）配電柜箱體規(guī)格600*400，門開啟大于135°，箱體獨(dú)立安裝，底部可根據(jù)要求開進(jìn)出線孔；安裝板及側(cè)梁可以調(diào)節(jié)、安裝檢修靈活、方便、結(jié)構(gòu)緊湊、通用性好，要求安裝高度離車間地面1.5米。2））配電柜內(nèi)部使用銅排母線連接，柜內(nèi)母線要求外敷熱縮套管，柜內(nèi)接線端子應(yīng)與出線導(dǎo)線截面匹配，不得使用小端子配大截面導(dǎo)線。三、相關(guān)內(nèi)容及要求(一)車架車間配電要求1、總配電柜部分安裝1)從車間內(nèi)配電室接主電纜至主配電柜位置，安裝XL-21配電柜（JP1）1臺。2)該配電柜采用三相五線制，其中零線、底線由獨(dú)立接線銅排。配電柜要求含總控開關(guān)（塑殼斷路器）1只、車間線路控制開關(guān)3只、備用三相斷路器3只。4)從配電柜對應(yīng)斷路器三相五線制電纜連接分別至車間三條線路分配控制部分。2、車架車間線路1配電要求1）在車間指定位置（見車間配電圖）放置配電柜JP1-1、JP1-2；配電箱JK1-32）要求配電柜JP1-1含總控開關(guān)1只、三相斷路器3只、兩相斷路器（含漏電保護(hù)）1只、備用三相斷路器2只。配電柜JP1-2含總控開關(guān)1只、三相斷路器6只、兩相斷路器（含漏電保護(hù)）1只、備用三相斷路器2只。配電箱JK1-3含三相斷路器1只。3、車架車間線路2配電要求1）在車間指定位置（見車間配電圖）放置配電柜JP2-1、JP2-2、JP2-3；配電箱。2）要求配電柜JP1-1、JP1-2均含總控開關(guān)1只、三相斷路器3只、兩相斷路器（含漏電保護(hù)）1只、備用三相斷路器2只。配電柜JP1-3含總控開關(guān)1只、三相斷路器6只、兩相斷路器（含漏電保護(hù)）1只、備用三相斷路器2只。配電箱根據(jù)配電圖分配兩相斷路器、三相斷路器，所有斷路器均含有漏電保護(hù)功能。3）車間照明控制依照配電圖安裝于相應(yīng)位置。4、車架車間線路3配電要求1）在車間指定位置（見車間配電圖）放置配電箱。2）要求配電箱根據(jù)配電圖分配兩相斷路器、三相斷路器，所有斷路器均含有漏電保護(hù)功能。5、配線要求1）總配電柜采用1000A斷路器總開關(guān)，1個400A塑殼斷路器，2個250A塑殼斷路器2）分線配電箱內(nèi)部采用總開關(guān)250A塑殼斷路器，三相均采用100A塑殼斷路器，兩相采用60A塑殼斷路器，備用斷路器采用100A塑殼斷路器3）配電箱內(nèi)部采用總開關(guān)250A塑殼斷路器，三相均采用60A塑殼斷路器，兩相采用60A塑殼斷路器4）線路2主線采用BV95銅線，零線和地線采用BV50銅線。線路1和線路3主線采用BV50銅線零線和地線采用BV25銅線。5)配電柜支線采用BV25銅線，零線、地線采用10銅線。6)配電箱支線采用BV16銅線，零線、地線采用6銅線7）照明主線采用BV6銅線，燈線采用2.5銅線。6、材料明細(xì)名稱規(guī)格單位數(shù)量備注配電柜XL-21含配套件件1A類分線配電柜H1200*W600*D400件3內(nèi)含7個塑殼式斷路器B類分線配電柜H1200*W600*D400件2內(nèi)含10個塑殼式斷路器A類配電箱600×400件23相/1B類配電箱600×400件13相/2C類配電箱600×400件143相/3D類配電箱600×400個33相/1+2相/2E類配電箱600×400個23相/2+2相/1F類配電箱600×400個43相/3+2相/1銅線BV952米約420內(nèi)含接線鼻銅線BV502米約920銅線BV252米約500銅線BV162米約500銅線BV102米約100銅線BV62米約300線路橋架套505號槽鋼焊接，含瓷瓶照明配電箱400×200套4含控制系統(tǒng)其他輔材---(二)車相車間配電要求1、總配電柜部分安裝1)從車架車間內(nèi)配電室接主電纜至主配電柜位置，安裝XL-21配電柜（XP）1臺。2)該配電柜采用三相五線制，其中零線、底線由獨(dú)立接線銅排。配電柜要求含總控開關(guān)（塑殼斷路器）1只、車間線路控制開關(guān)3只、備用三相斷路器3只。4)從配電柜對應(yīng)斷路器三相五線制電纜連接分別至車間三條線路分配控制部分。2、車架車間線路1配電要求1）在車間指定位置（見車間配電圖）放置配電柜XP1-1、XP1-2。2）要求配電柜均含總控開關(guān)1只、三相斷路器6只、兩相斷路器（含漏電保護(hù)）1只、備用三相斷路器2只。3、車架車間線路2配電要求1）在車間指定位置（見車間配電圖）放置配電柜XP2-1、XP2-2、XP2-3；配電箱。2）要求配電柜均含總控開關(guān)1只、三相斷路器6只、兩相斷路器（含漏電保護(hù)）1只、備用三相斷路器2只。配電箱根據(jù)配電圖分配兩相斷路器、三相斷路器，除總開關(guān)外所有斷路器均含有漏電保護(hù)功能。3）車間照明控制依照配電圖安裝于相應(yīng)位置。4、車架車間線路3配電要求1）在車間指定位置（見車間配電圖）放置配電箱。2）要求配電箱根據(jù)配電圖分配兩相斷路器、三相斷路器，所有斷路器均含有漏電保護(hù)功能。5、配線要求1）總配電柜采用1000A斷路器總開關(guān)，1個400A塑殼斷路器，2個250A塑殼斷路器2）分線配電箱內(nèi)部采用總開關(guān)250A塑殼斷路器，三相均采用100A塑殼斷路器，兩相采用60A塑殼斷路器，備用斷路器采用100A塑殼斷路器3）配電箱內(nèi)部采用總開關(guān)250A塑殼斷路器，三相均采用60A塑殼斷路器，兩相采用60A塑殼斷路器4）線路2主線采用BV95銅線，零線和地線采用BV50銅線。線路1和線路3主線采用BV50銅線零線和地線采用BV25銅線。5)配電柜支線采用BV25銅線，零線、地線采用10銅線。6)配電箱支線采用BV16銅線，零線、地線采用6銅線7）照明主線采用BV6銅線，燈線采用2.5銅線。6、材料明細(xì)名稱規(guī)格單位數(shù)量備注配電柜XL-21含配套件件1B類分線配電柜H1200*W600*D400件2內(nèi)含10個塑殼式斷路器D類配電箱600×400件53相/1+2相/2E類配電箱600×400件163相/2+2相/1銅線BV952米約500內(nèi)含接線鼻等輔材銅線BV502米約800銅線BV252米約500銅線BV162米約400銅線BV102米約100銅線BV62米約1500銅線BV2.52米約500線路橋架-套605號槽鋼焊接，含瓷瓶照明配電箱400×200套4含控制系統(tǒng)工廠罩燈100W套56含燈罩、線管其他輔材---(三)總裝車間配電要求1、總配電柜部分安裝1）在指定位置安裝XL-21配電柜（ZP）1臺。2)該配電柜采用三相五線制，其中零線、底線由獨(dú)立接線銅排。配電柜要求含總控開關(guān)（塑殼斷路器）1只、車間線路控制開關(guān)3只、空壓機(jī)控制開關(guān)1只、備用三相斷路器2只。3）柜對應(yīng)斷路器三相五線制電纜連接分別至車間三條線路分配控制部分。2、車架車間線路配電要求1）在車間指定位置（見車間配電圖）放置配電箱2）要求配電箱根據(jù)配電圖分配兩相斷路器、三相斷路器。3）車間照明控制依照配電圖安裝于相應(yīng)位置。3、配線要求1）總配電柜采用630A斷路器總開關(guān)，2個250A塑殼斷路器，2個160A塑殼斷路器。2）配電箱內(nèi)部采用總開關(guān)100A塑殼斷路器，三相均采用60A塑殼斷路器，兩相采用60A塑殼斷路器.3）線路1和線路2主線采用BV50銅線零線和地線采用BV25銅線。線路3采用BV25銅線零線和地線采用BV10銅線.4)配電箱支線采用BV16銅線，零線、地線采用6銅線.7）照明主線采用BV6銅線，燈線采用2.5銅線。4、材料明細(xì)名稱規(guī)格單位數(shù)量備注配電柜XL-21含配套件件1D類配電箱600×400個23相/1+2相/2E類配電箱600×400個63相/2+2相/1G類配電箱600×400個13相/1+2相/3銅線BV502米約400內(nèi)含接線鼻等輔材銅線BV252米約750銅線BV