摘 要摘 要与传统混凝土加工工艺比较，大型智能PC构件自动化生产线的优点有加工效率高、全程自动控制、工艺水平高、设备先进、操作工人少、人为因素引起的误差小、后续扩展性强等。该生产线可实现自动化、智能化、系统化。从原料处理→钢筋网加工→PC循环生产→养护存储，期间各工作环节具有非常强的连贯性与耦合性，系统工作协调性好，能完成质量较高的大型混凝土预制构件的生产。 随着住宅产业的发展，预制混凝土构件成为现代住宅产业化发展的方向和趋势。PC构件自动立体养护设备成为PC构件工厂化预制和自动化生产线中的关键设备，它的工厂空间利用率高，又便于实现构件存取自动化管理，同时还有参数可控的养护温控系统，对实现混凝土构件养护过程的自动控制起到了关键作用。自动化养护设备和PC构件的自动化生产线相连接，能大大提高生产效率、降低劳动成本，更好地实现PC构件的工厂化预制生产。 自动化立体养护设备包括堆垛机、钢结构立体养护窑、自动化控制系统三部分。其中，堆垛机是关键的起重、搬运设备。本文论述了PC构件生产线中堆垛机控制系统的结构、原理和特点，介绍了堆垛机控制系统的设计。针对PC构件生产线的存取特点，设计出控制系统图。并用PLC控制程序梯形图。关键词PC构件生产线；堆垛机；控制系统；PLC
目 录
第一章 绪论 1
1.1 PC构件生产线及堆垛机概述 1
1.1.1 堆垛机的分类 1
1.1.2 堆垛机的结构 1
1.2 课题的背景及国内外研究现状 2
1.2.1 课题背景 2
1.2.2 堆垛机系统在国内外的研究状况 3
1.3 课题的研究目的及主要研究内容 3
1.3.1 研究目的 3
1.3.2 主要研究内容 3
第二章 堆垛机控制系统的总设计方案 4
2.1 堆垛机的控制方式 4
2.2 堆垛机控制系统要求实现的功能 6
2.3 堆垛机的速度调控方案 7
2.3.1 变频调速技术的介绍 7
2.3.2 变频器的构成 7
2.3.3 变频调速的原理 8
2.4 系统主控制器的设计选择 9
2.4.1 P
 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: #351916072# 
LC介绍 9
2.4.2 PLC各器件功能 11
2.5 堆垛机的定位控制方法设计 11
第三章 系统硬件设计 13
3.1 堆垛机控制系统结构 13
3.2 电动机的选型 13
3.3 变频器的选型 13
3.3.1 VS616G5型变频器 13
3.3.2 变频器容量 14
3.3.3 PG速度控制卡 15
3.3.4变频器制动电阻参数的确定 16
3.4 PLC型号的选择 17
3.4.1 FX2N系列的PLC 17
3.4.2 机型的配置 17
3.5 堆垛机控制系统其余硬件设计选择 17
3.5.1 旋转编码器 17
3.5.2 光电传感器 18
3.5.3 电磁阀 18
3.5.4 断路器 19
3.5.5 接触器 19
3.6 堆垛机控制系统图 19
3.7 本章小结 19
第四章 堆垛机控制系统软件设计 20
4.1 程序设计软件 20
4.2 机型的配置及I/O点数的分配 20
4.3 堆垛机控制系统程序的设计与编写 23
结 论 29
致 谢 30
参考文献 31
附录 32
第一章 绪论
PC构件生产线及堆垛机概述
PC构件生产线的技术区主要包括：原料处理区、钢筋网加工区、PC循环生产区、养护储存区、中央控制区。在养护储存区中，设备的作用主要是混凝土的养护、堆放和储运。而在这个环节中，堆垛机是其中很关键的一个机械设备，它承担着货物出入库的作用。为生产线实现自动化、高效化提供了方便快捷的渠道。
1.1.1 堆垛机的分类
堆垛机在实际的加工工艺过程中有很多类型，其主要的类型主要有：如果按控制方式，有手动式、半自动式、全自动式；如果按结构，有单立柱型、双立柱型、梯形立柱型；如果按运动轨迹，有曲线型和直线型。
1.1.2 堆垛机的结构
PC构件生产线的堆垛机机械结构与其他立体仓库堆垛机的结构在某些地方有很大的区别，但总体的框架还是大同小异，主要由四个部分组成，分别是机架、托架、行走系统和定位控制系统。具体结构如图11所示。
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图11 PC生产线堆垛机结构图
机架
对于PC构件生产线上的堆垛机的机架来说，总体的要求是比较高的。因为它的主要作用是支撑整个机械结构。此外，还承担着导向托架的重大责任。又由于它自身的重量和载重较高，所以一般它的立柱和中间立柱还有下横梁的材料都是矩形管。其他结构还有主梁、纵梁和小横梁。
行走系统
堆垛机的行走系统主要用控制停止的模式来控制堆垛机的横向行走，所以该机构的组成部分比较复杂，主要有：驱动装置、行走架、主动轮组和从动轮组。
托架
PC构件生产线的堆垛机由于承重很大，所以机械机构的设计肯定有异于普通堆垛机，尤其是托架部分。所以它的托架的主要组成结构有钢结构型机架、滚轮架线和进出装置。其中进出装置的结构最为复杂，它由众多齿轮齿条、链轮链条、组合轴、支架还有一个拨叉再配合旋转和进出电机组合而成，其重要性不言而喻。堆垛机托架的结构示意如图12所示。当堆垛机工作时，要实现的动作基本都与托架的各个部分密不可分。比如货物出入库时，托架的滚轮架线就会在平层方向进行货物的运送，再加上养护窑的支撑轮和进出机构就可以完整地实现这一系列动作，堆垛机的卷扬机系统又可以无缝配合托架的滑轮组来完成托架的升降动作。
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图12 托架结构示意图
定位控制系统
因为堆垛机的动作较多，尤其是担任着货物出入库的重担，所以对位置的掌控要求就特别高，因为只有精确掌握了堆垛机的位置和控制堆垛机的位置才能实现堆垛机的一系列操控要求。这时，堆垛机的定位控制系统就发挥着巨大的作用。
1.2 课题的背景及国内外研究现状

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