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PLC(可编程控制器);读码器;计算机技术;分流器哈尔滨工业大学工学硕士学位论文精选资料-II-可修改编辑CigaretteFactoryAutomationPLClogisticscontrolsystemdesignAbstractProgrammablecontroller(programmablecontroller).,,overseasalreadywidespreadapplicationtoautomatedcontrolpresent,,,domesticisalsoveryquickinthepcdevelopmentapplicationaspectdevelopment,exceptmanyfromoutsidetheoverseasintroductionequipment,theautomaticproductionline,ontrolsystemsubstitutiontraditionthemechanicalandelectricalcontact,,pare,programmingreliable,industrializationstrong,applicationanddebuggingcycleshortunder,,thereforepcmachinereceivespeople'e,-II-可修改编辑,accordingtoproductionordersthroughthesystemofautomaticidentificationanddistributionsystems,automaticandflexiblemannertotheproductionofmaterialsonthepalletboxes,tothebestpath,thefastestspeed,accuracyFromtheproductionsitesofatransfertoanotherlocation,pletethespace-timetransferofproductionmaterialstoensurethattheequipmentandfactoryproductionofhigh-,realcigarettefactoryautomation,notonlysavehumancigarettefactory,butalsoimproveworkefficiencyandreducethemaintenanceandoperationoftheLaborintensity,,buttheprocessissimpleeasytounderstandclearandeasytofindfaultinashortperiodoftimeinvestigating,;putertechnology;shunt II--可修改编辑目录摘要 IAbstract II第1章绪论 4第2章可编程控制器PLC 17第3章卷烟厂物流自动化要求及说明 21哈尔滨工业大学工学硕士学位论文精选资料II--可修改编辑第4章卷烟厂物流自动化的设计 27结论 31致谢 32参考文献 33附录A 34附录B 42哈尔滨工业大学工学硕士学位论文精选资料-10-可修改编辑绪论课题背景中国是世界上烟草生产和消费大国,烟草工业在整个国民经济中占据着举足轻重的地位。近些年来,随着国家政策的逐渐调整和国外卷烟厂的大量涌入,国内烟草业的发展和外界环境竞争与威胁越来越大,发展烟草行业的现代物流自动控制技术成为当下烟草业面临的一个重要问题。物流自动化,是指物流作业过程的设备和设施自动化,包括运输、装卸、包装、分拣、识别等作业过程,是把先进的科技成果应用于物流活动的各个方面,实现物流管理、物流作业、物流控制过程的无人操作,进而提高物流作业效率,降低物流成本。尤其是进入21世纪以来,物流业的发展水平已经逐渐被视为一个国家综合国力和企业竞争能力的反映,是国民经济的核心竞争力的重要标志。而物流自动化在整个物流业中发挥着极其关键的作用。它的总体思路是自动化思想和方法合理应用于物流过程中,实现物流过程各环节有机的结合,从而提高物流效率满足用户需求。随着计算机技术的不断发展,单片机在科学计算、企业管理和生产等工业控制方面起着非常重要的作用。但由于单片机技术本身的复杂性,编程的难度高,价格昂贵等,未能广泛应用于工业控制。20世纪70年代以来,人们越来越多的引入可编程逻辑控制器(简称PLC)。可编程控制器是在集成电路,计算机技术的基础发展起来的一种新型工业控制设备。在控制功能方面,与单片机等其他微控制器相比,工业化更强、可靠性强,编程简单,使用非常方便,应用和调试周期也大大缩短,又能在恶劣的工作环境下和强电一起工作,环境适应能力强,很容易实现机电一体化,因而受到人们的普遍欢迎。目前,正广泛应用目前,国内大多卷烟厂利税相对较高,尤其卷烟年产量在50万箱以上的大型卷烟工厂技术的改造起点和目标的定位也比较高,加之资金充足,其对物流自动化系统的技术需求也越来越高,但我国烟草行业物流体系建设中仍然存在一些问题,传统的烟草流通模式已经不适应于行业发展的需要,物流自动化的研究与发展还需要不断加深和改进。随着我国信息化和现代化程度的不断提高,尤其是PLC技术的发展,越来越成为这方面研究的热点。运用PLC的相关技术,实现烟草物流自动化的现代化建设,可以进一步提高我国烟草行业的经济效益,从而有助于全面提升我国烟草行业的总体的竞争力。发展烟草现代物流自动化控制技术,是增强烟草行业核心竞争力,参与国际、国内竞争的迫切需要,也是烟草行业实现可持续发展的需要。哈尔滨工业大学工学硕士学位论文精选资料-10-可修改编辑卷烟厂成品物流自动化控制系统国内外发展现状物流自动化技术是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果。20世纪50年代,美国出现了采用桥式堆躲起重机的仓库;20世纪50年代末60年代初出现了司机操纵的巷道式堆垛起重机立体仓库;1963年,美国率在仓库业务中采用计算机控制,建立了世界上第一座计算机控制的高架立体仓库。此后,自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展,并形成了专门的学科。发达国家研究人员先后将电磁导引技术、激光导航技术、惯性导航技术、计算机控制技术、工业机器人等应用于物流自动化领域,尤其是计算机及其网络技术被引入物流领域后,各种设备被有机的整合为一体,使物流自动化发生革命性变化。60年代中期,日本开始兴建立体仓库,并且发展速度越来越快,成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。AmericanEagle公司在美国堪萨斯州的物流配送中心,安装了一套仓库管理系统(WMS),如图1-1所示。通常。绝大多数的WMS负责管理拣选、包装和发货作业,但在AmericanEagle,此系统还负责指挥收货和存放作业,并保持对存货清单的追踪。对订单执行管理是软件的更高功能实现,其主要负责确定哪些订单将要提货,谁来为这些订单以及哪一个工作站将包装这些货物。图1-1美国Eagle公司WMS物流系统图1-2德马泰克多层穿梭车自动化系统此外还有德国的德马泰克多层穿梭车系统等烟厂自动化系统。如图1-2所示。德马泰克还设计了一个配备了12台料箱堆垛机、20万个料箱货位的箱式自动化立体库和一个配备了5台托盘堆垛机、2万个托盘存储位的托盘自动化立体库。经过码垛,单元载货可以直接进入发货,或移至纸箱拣选的四个工作站之一等待拣选。此外德马泰克20米高的箱式自动化立体库拥有30万个货位,配备了12个特殊设计的双深位堆垛机,可以同时处理四种不同尺寸的纸箱,系统可以达到每小时800次双循环的作业率。1980年,我国第一座自行研制的自动化高架仓库投产。此后,高架仓库在我国得到了迅速的发展。目前我国己建成的立体仓库约有600余座,分布在烟草、汽车、化工、电子、机械、军队后勤等行业和部门,如红河卷烟厂自动化物流系统哈尔滨工业大学工学硕士学位论文精选资料-10-可修改编辑(如图1-3所示)、深圳市星海物流输送设备(如图1-4所示)、青岛海尔国际自动化物流中心等。国内对高架仓库物流系统的需求不断增加,高架仓库物流系统的建设在我国方兴未艾。图1-3红河卷烟厂自动化物流系统图1-4深圳市星海物流输送设备相比之下,国内烟草企业大都建于20世纪80年代末之前,是以生产自动化为主进行规划设计的,没有为物流自动化的实施留出良好的外部条件,因此后续的技术改造(即物流自动化)的条件比较差,厂房、库房、地基、电源、人流、车流等环境影响已较难实现最优化(即最合理的物流工艺流程、最少的投资、最佳的系统)的自动化物流系统。这种企业建立的自动化物流系统,用户在使用起来有不合适的地方。如人机界面过多、人工干预多、投资多、物流工艺流程不太合理等。20世纪90年代后,一些烟草企业相继进行易地搬迁或者扩建改造,设计单位遵循用户的要求,将生产自动化和物流自动化一起进行规划设计,这就为物流自动化的实施提供了良好的环境。研究的目的和意义中国加入WTO后,随着中国这个全球最大的烟草市场的对外开放,外烟的冲击力会愈加明显。面对日益激烈的市场竞争,各卷烟厂为降低自己的生产成本纷纷掀起了技术改革的浪潮。同时中国是世界上最大的烟草生产和消费大国,烟草工业在国民经济中占据着举足轻重的地位。而科技的进步对烟草行业的增长贡献率高达70%以上,烟草行业为谋求更多的市场份额和生存空间,各烟厂纷纷投入巨资致力于应用先进制造模式。更是为了适时地有效地组织大批量大规模的生产,节约人力物力,减少成本,提高企业竞争力。所以提高成品的工作流程速度势在必行,而PLC控制在物流方面有着一定的优势,因为其简单易于操作,直观,更有易于出现故障及时改进。在库房、生产车间以及包装车间之间范围内,建立一个统一的物流自动控制系统,以完成在库房、生产车间和包装车间之间的自动生产配送任务,从而实现降低企业成本的目的。PLC是以微处理器技术为基础,综合了计算机技术、自动化技术和通讯技术的一种新型工业控制装置。其可靠性极高、耐恶劣环境能力强、使用极为方便等特点,与机器人技术、CAD/CAM并列称为工业生产自动化的三大支柱(是本世纪60年代发展起来的被国外称为“先进国家三大支柱”之首的工业自动化理想控制装置),是近年来发展极为迅速,应用面极广的工业控制装置,现已广泛应用于自动化的各个领域哈尔滨工业大学工学硕士学位论文精选资料-10-可修改编辑。本文研究的物流自动控制系统利用PLC控制技术,按照生产指令,通过系统的自动识别功能和输送系统,自动地和柔性地把托盘箱上生产物料,以最佳的路径,最快的速度,准确地从生产场地的一个位置输送到另一个位置,完成托盘箱和生产物料的时空转移,以保证工厂的设备和生产的高效率地运行。整个过程不仅节省人力、物理和财力,降低劳动成本,带来经济利益。而且更对企业的发展有长久的推动作用,更是一个国家物流工业发展进步的重要体现,具有较好的实用价值和经济影响。哈尔滨工业大学工学硕士学位论文精选资料-10-可修改编辑卷烟厂物流自动化系统硬件PLC可编程控制器PLCPLC的定义可编程序控制器(ontroller,简称PLC),是一种专门为在工业环境应用而设计的一种数字运算操作的电子系统()。它采用一类可编程的存储器,用于存储用户程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟量输入,输出控制各种类型的机械或生产过程。,能为业界领先的输送分散控制等提供高附加值机器控制;它还具有通过各种高级内装板进行升级的能力,大程序容量和存储器单元,以Windows环境下高效的软件开发能力。本论文控制系统是以欧姆龙公司的C200H控制器为控制核心,PLC的基本结构可编程控制器实质上是基于电子计算机,但并不等同于普通计算机。普遍计算机进行入出信息变换,多只考虑信息本身,信息的入出,只要人机界面好就可以了。而PLC则还要考虑信息入出的可靠性、实时性,以及信息的使用等问题。特别要考虑怎么适应于工业环境,如便于安装,抗干扰等问题。其系统的实际组成与微机基本相同,一般由电源、中央处理单元(CPU)、存储器、输入输出接口电路、功能模块、通信模块六个部分组成。