交通信号灯开题报告
单片机交通灯 开题报告

单片机交通灯开题报告单片机交通灯开题报告一、引言交通灯是城市道路上不可或缺的一部分,它们起到了引导交通流量、保障行车安全的重要作用。
随着科技的发展,传统的交通灯已经逐渐被智能化的单片机交通灯所取代。
本文将对单片机交通灯的设计和实现进行探讨。
二、背景介绍传统的交通灯通常由定时器控制,无法根据实际交通情况进行灵活调整。
而单片机交通灯则可以通过传感器等设备获取道路上的车辆和行人信息,根据实时情况进行灯光的调控,从而提高交通效率和安全性。
三、设计目标本次设计的单片机交通灯旨在实现以下目标:1. 根据道路上的车辆和行人情况,智能调节交通灯的信号灯时间。
2. 提供良好的视觉效果,使行人和驾驶员能够清晰地辨认交通灯的信号。
3. 具备故障检测和自动报警功能,及时发现交通灯故障并通知相关人员进行维修。
四、设计方案1. 硬件设计:a. 使用单片机作为控制核心,通过传感器获取道路上的车辆和行人信息。
b. 设计合适的灯光模块,确保交通灯信号清晰可见。
c. 添加故障检测模块,监测交通灯的工作状态,并在发生故障时自动报警。
2. 软件设计:a. 编写单片机程序,实现根据传感器数据调节交通灯信号灯时间的功能。
b. 设计用户界面,使相关人员能够方便地监测交通灯的工作状态和进行维护。
五、预期效果通过本次设计,预期可以实现以下效果:1. 提高交通效率:交通灯能够根据实际交通情况调节信号灯时间,避免长时间的等待和拥堵。
2. 提升行车安全:交通灯能够及时发现故障并报警,确保交通灯的正常运行,减少交通事故的发生。
3. 方便维护管理:通过用户界面,相关人员可以实时监测交通灯的工作状态,及时进行维护和修复。
六、实施计划1. 硬件搭建:根据设计方案,购买所需的硬件设备,并进行组装和连接。
2. 软件编写:根据设计方案,编写单片机程序,并设计用户界面。
3. 调试测试:对搭建好的硬件和编写好的软件进行测试,确保交通灯的正常运行和功能实现。
4. 效果评估:对实施后的交通灯进行效果评估,收集用户反馈,并根据需要进行改进和优化。
PLC交通灯开题报告

本系统采用电感式传感器,它是专门用于车辆检测的磁感应探测器,可直接得到标准输出的脉冲信号.该电感式传感器的高频电流频率为60kHz,尺寸为2×3m,电感约为100uH,这种传感器脉冲可检测的电感变化率在0.3%输出以上. 可用于单车道的车辆检测,其脉冲输出信号可直接输入PLC.2)整体系统结构利用PLC,可使传感器以及各道口的信号灯与之直接相连,非常方便可靠,如图所示。
3)交通灯的硬件选择及外围元器件的选择和连接初步拟包括三菱FX系列PLC,启动停止按钮,红、黄、绿信号灯各四个,倒计时用计时器,数字显示灯四个等。
4)模拟仿真PLC控制的交通灯装置MCGS组态画面设计。
学习使用MCGS软件,在PLC设计中,借助MCGS软件,进行图形绘制、动画设计等功能,开发PLC应用仿真实验界面,实施模拟现场动画,在进行PLC设计及调试时有一个形象的显示界面。
三、主要内容、研究方法、研究思路1、以交通灯为被控对象,设计其PLC控制系统。
[1]设计电气控制原理图[2]明确I/O点数及类型[3]进行PLC选型与配置(画出模块连接图)[4]硬件设计:包括I/O口设备的选择与I/O点分配(画出I/O分配表)、电器元件的选型。
[5]画出控制流程图[6]电路设计:被控设备的主电路及PLC外部的其他控制电路设计、PLC输入、输出接线设计、PLC主机、扩展单元及I/O设备供电系统设计、电气控制柜结构设计。
[7]软件设计:PLC程序设计及仿真[8]绘制PLC程序清单及注释[9]PLC的抗干扰设计[10]按要求撰写设计说明书[11]绘制设计图样2、控制要求1)起动后,南北红灯亮并维持25s。
在南北红灯亮的同时,东西绿灯也亮,1s后,东西车灯即甲亮。
到20s时,东西绿灯闪亮,3s后熄灭,在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮,同时甲灭。
黄灯亮2s后灭东西红灯亮。
与此同时,南北红灯灭,南北绿灯亮。
1s后,南北车灯即乙亮。
南北绿灯亮了25s后闪亮,3s后熄灭,同时乙灭,黄灯亮2s后熄灭,南北红灯亮,东西绿灯亮,循环。
交通灯控制系统的开题报告

交通灯控制系统的开题报告1. 项目背景随着城市快速发展和交通问题日益突出,交通道路的管理和交通流量的控制已经成为各个城市必不可少的一部分。
交通灯是路口交通的重要组成部分,它的合理控制可以提高交通效率、减少交通事故,并改善城市居民的生活质量。
然而,现有的交通灯控制系统存在许多问题,如无法适应交通流量的变化、无法智能调整信号灯的时长等。
因此,我们计划设计一种先进的交通灯控制系统来解决这些问题。
2. 项目目标本项目的主要目标是开发一个智能化的交通灯控制系统,实现以下功能: - 根据实时交通流量智能调整信号灯的时长,以提高交通效率。
- 根据交通流量预测,提前调整信号灯的时长,以平衡交通流量。
- 支持不同交通场景下的定制化调度策略,满足不同路口的需求。
3. 项目计划我们计划按以下步骤进行项目的设计和开发: 1. 前期调研和需求分析 - 调研现有的交通灯控制系统,并分析其存在的问题和不足。
- 与市政部门和交通管理部门合作,了解他们对交通灯控制系统的期望和需求。
- 组织用户调研,收集居民对交通灯控制系统的意见和建议。
2.系统设计和技术选型–根据需求分析的结果,设计交通灯控制系统的整体架构和模块划分。
–选择合适的技术和工具来实现系统的各个组件。
3.原型开发和验证–根据系统设计,进行交通灯控制系统的原型开发。
–验证原型系统的功能,并与用户和相关部门进行验证和反馈。
4.系统优化和改进–针对原型系统存在的问题和不足,进行系统的优化和改进。
–对系统进行充分测试和调试,确保其稳定性和可靠性。
5.最终系统的部署和推广–在实际交通场景中部署最终版本的交通灯控制系统。
–进行系统的推广和宣传,吸引更多的用户和交通管理部门使用和支持本系统。
4. 项目预期成果通过本项目的设计和开发,我们预期可以实现以下成果: - 提高交通效率,减少交通拥堵和交通事故的发生。
- 改善城市居民的出行体验,提高生活质量。
- 为交通管理部门提供科学决策的参考依据。
交通灯控制设计的开题报告

交通灯控制设计的开题报告交通灯控制设计的开题报告一、选题背景交通灯是城市交通管理中不可或缺的一部分,其设计合理与否直接影响着交通流畅度和交通事故的发生率。
随着城市化进程的加快和车辆数量的不断增加,如何有效地控制交通灯成为了一个亟待解决的问题。
本文将围绕交通灯控制设计展开研究,旨在提出一种优化的交通灯控制方案。
二、问题分析1. 交通拥堵问题城市交通拥堵一直是困扰城市发展的重要问题。
交通拥堵不仅浪费了大量时间和资源,还给人们的出行带来了极大的不便。
因此,如何通过合理的交通灯控制来缓解交通拥堵问题成为了一个重要的研究方向。
2. 交通事故问题交通事故是城市交通管理中另一个重要的问题。
不合理的交通灯控制可能导致交通事故的发生。
例如,交通灯绿灯时间过短可能导致车辆争抢通过,增加了事故的风险。
因此,如何通过合理的交通灯控制来减少交通事故的发生也是一个需要解决的问题。
三、研究目标本研究的目标是设计一种优化的交通灯控制方案,通过合理的信号灯时序和优化的配时策略,提高交通流畅度,减少交通拥堵和交通事故的发生。
四、研究方法1. 数据采集为了对城市交通流量进行准确的分析,需要采集大量的交通数据。
可以利用交通监控摄像头、车辆传感器等设备来获取车辆流量、车速等数据,并对数据进行处理和分析。
2. 交通仿真模型通过建立交通仿真模型,可以模拟不同的交通灯控制方案,并对其性能进行评估。
可以利用软件工具如VISSIM、SUMO等进行交通仿真,通过调整信号灯时序和配时策略,观察交通流量、延误时间等指标的变化。
3. 优化算法通过引入优化算法,如遗传算法、模拟退火算法等,对交通灯控制方案进行优化。
通过不断迭代和优化,找到最优的信号灯时序和配时策略,以达到提高交通流畅度的目标。
五、预期成果通过本研究,预期可以得到以下成果:1. 一种优化的交通灯控制方案,可以提高交通流畅度,减少交通拥堵和交通事故的发生。
2. 交通仿真模型,可以用于评估不同交通灯控制方案的性能。
交通标志和信号灯实时检测与识别技术研究的开题报告

交通标志和信号灯实时检测与识别技术研究的开题报告一、选题背景和意义交通标志和信号灯作为交通管理和控制的重要手段,对于保障道路交通安全具有至关重要的作用。
但是,在实际交通中,由于驾驶员的疏忽、误解或者不熟悉交通规则等多种原因,会导致交通事故的发生,其中一部分是由于未能正确理解交通标志和信号灯所致。
因此,对于交通标志和信号灯的实时检测与识别技术进行研究与实现,将有助于提升道路交通安全水平,避免交通事故的发生。
二、研究目标和内容本研究的目标是实现交通标志和信号灯的实时检测与识别技术。
具体来讲,研究内容包括以下几个方面:1.采用图像处理和计算机视觉技术对交通标志和信号灯进行实时检测,从图像中提取出交通标志和信号灯的轮廓信息。
2.对于检测到的交通标志和信号灯的轮廓信息,通过特征提取技术提取出相应的特征向量,对不同的标志和信号灯进行区分。
3.采用机器学习的方法进行交通标志和信号灯的识别,训练得到分类器模型。
4.系统集成和测试验证,对实现的交通标志和信号灯实时检测与识别系统进行测试,以验证其准确性和有效性。
三、研究方法和技术路线基于上述研究目标和内容,本研究主要采用以下方法和技术路线:1.图像处理和计算机视觉技术:采用图像处理技术对交通标志和信号灯进行边缘检测、二值化、形态学处理等预处理步骤,并采用计算机视觉技术进行特征提取和目标识别。
2.特征提取技术:从交通标志和信号灯的轮廓信息中提取出相应的特征向量,例如颜色、形状等。
3.机器学习算法:采用支持向量机(SVM)、决策树等机器学习算法训练分类器模型,实现对交通标志和信号灯的分类识别。
4.系统集成和测试验证:将以上技术方法集成为交通标志和信号灯实时检测与识别系统,进行系统测试和验证。
四、研究预期结果本研究预期能够实现交通标志和信号灯的实时检测与识别技术,并且能够在实际交通中得到应用。
具体来说,实现以下两个方面的结果:1.开发出一套交通标志和信号灯实时检测与识别系统,可以准确地检测和识别出交通标志和信号灯,提高驾驶员的交通规则遵守意识,促进交通安全。
智能交通灯开题报告

智能交通灯开题报告背景随着城市交通的发展,交通拥堵成为越来越严重的问题。
传统的交通信号灯通常是根据固定的时间间隔来控制交通流量,而无法根据实时交通情况进行调节。
这导致了很多交通拥堵和交通事故的发生。
为了解决这个问题,智能交通灯系统应运而生。
智能交通灯系统利用传感器、摄像头和计算机视觉等技术,可以实时监测交通流量和路况,以便根据实际情况来调节交通信号灯。
通过智能交通灯系统,交通管理者可以更加准确地掌握道路拥堵情况,并根据需要进行交通信号灯的调节,从而提高交通效率和安全性。
分析传统交通灯的问题传统的交通信号灯是根据固定的时间间隔来控制交通流量的。
这种固定的时间间隔无法根据实际情况进行灵活调整,导致了一些问题:1.交通拥堵:当道路上的车辆数量较多时,固定时间间隔的交通灯无法及时调节信号,导致交通堵塞。
2.交通事故:由于固定时间间隔的交通灯不能根据实时情况进行调节,可能在交叉口出现交通事故。
3.能源浪费:当道路上没有车辆时,交通灯仍然会继续按照固定的时间间隔运行,造成能源的浪费。
智能交通灯的优势智能交通灯系统通过应用新兴的技术,可以解决传统交通灯带来的问题,并带来以下优势:1.实时监测:智能交通灯系统可以通过传感器和摄像头实时监测道路上的车辆数量和交通状况。
2.数据分析:通过对实时数据进行分析,智能交通灯系统可以准确地预测交通状况,为交通信号灯的调节提供依据。
3.动态调节:智能交通灯系统可以根据实时交通情况灵活调节交通信号灯,提高交通效率和安全性。
4.节约能源:智能交通灯系统可以根据道路上的车辆情况智能地调整信号灯的运行,避免能源的浪费。
结果实施智能交通灯系统的案例在实际应用中,智能交通灯系统取得了一些较好的成果。
某城市智能交通灯系统实施案例某城市在市区主要道路的交叉口实施了智能交通灯系统。
通过实时监测交通流量和路况,智能交通灯系统实现了交通信号灯的动态调节。
实施智能交通灯系统后,该市的交通拥堵情况明显减少,车辆通行速度提高了约30%。
基于51单片机的交通信号灯系统-开题报告

基于51单片机的交通信号灯系统-开题报告研究背景交通信号灯是城市道路交通管理的重要设施,其功能是在保证交通流量的情况下,保证行人、车辆的安全通行。
交通信号灯系统的控制方式分为手动控制和自动控制。
手动控制需要人员全程参与,人力成本高,易出现失误,导致交通事故发生;自动控制信号灯系统可以完成自动控制,节省人力成本,技术易于实现。
本文研究基于51单片机的交通信号灯系统,旨在提高城市道路交通安全,并减少人力成本。
研究内容本项目主要研究以下内容:1.设置不同颜色灯的时间间隔,实现交通信号灯的自动控制:在城市道路上,绿灯时间间隔通常为30秒至60秒,黄灯时间间隔为3秒至5秒,红灯时间间隔为60秒至120秒。
根据这些时间间隔,我们需要设置不同颜色灯的时间间隔,使其能够完成交替亮灭。
2.基于51单片机实现交通信号灯系统控制:在51单片机上设置定时器和计数器,以控制不同颜色灯的时间间隔和切换。
3.添加人车检测模块,实现自动控制:在交通路口添加人车检测模块,根据道路上行人和车流量的变化进行信号灯控制,实现自动控制。
研究目标本项目的研究目标是设计一款基于51单片机的交通信号灯系统,实现信号灯的自动控制和自适应控制,提高城市道路交通安全,降低人力成本。
研究方法1.硬件选型:选择51单片机、LED灯、人车检测模块等设备。
2.系统设计:设计信号灯自动控制系统,设置计时器和计数器,实现灯的控制逻辑。
3.编程实现:通过C语言编程,将系统设计转化为代码实现。
4.测试验证:进行硬件连线,将程序烧录到51单片机,进行测试验证,确保系统能够稳定运行,完成信号灯的自动控制。
研究意义本项目的研究对城市交通管理和交通安全有很大的意义。
随着城市化进程的加速,交通问题已成为城市管理的核心问题,特别是交通拥堵、交通事故等问题。
通过引入自动控制技术,可以提高信号灯系统的效率和准确性,降低人力成本,增加交通安全。
参考文献无基于51单片机的交通信号灯系统是一项很有研究前景的技术研究,通过本项目的研究,可以使道路交通信号灯系统更加智能化,提高交通运输效率和交通安全,并降低人力成本。
交通灯控制系统的开题报告

交通灯控制系统的开题报告交通灯控制系统的开题报告一、引言交通拥堵是现代城市面临的一个严峻挑战。
为了缓解交通压力和提高道路使用效率,交通灯控制系统被广泛应用于城市道路交叉口。
本文旨在探讨交通灯控制系统的设计与优化,以期改善交通流动性和减少交通事故的发生。
二、背景随着城市化进程的加速,车辆数量不断增加,道路基础设施的限制导致交通拥堵现象日益严重。
传统的交通灯控制系统往往采用定时控制,无法根据实时交通情况进行调整,导致交通信号不合理,进一步加剧了交通拥堵。
三、目标本研究的目标是设计一种智能交通灯控制系统,通过数据分析和优化算法,实现交通信号的智能调控,以提高道路交叉口的通行能力和交通效率。
同时,该系统还应考虑交通安全因素,减少交通事故的发生。
四、方法4.1 数据收集与分析首先,我们将收集大量的交通数据,包括车辆流量、车速、等待时间等信息。
通过对这些数据进行分析,我们可以了解交通状况的变化规律,为交通灯控制系统的设计提供依据。
4.2 优化算法设计基于数据分析的结果,我们将设计一种优化算法,用于智能调控交通信号。
该算法将考虑多个因素,如车辆流量、道路拥堵程度、交通事故风险等,以实现最优的信号控制策略。
4.3 系统实现与测试在系统实现阶段,我们将开发一个交通灯控制系统的原型,并在实际道路交叉口进行测试。
通过与传统的定时控制系统进行对比,我们可以评估新系统的性能和效果。
五、预期结果我们预期通过智能交通灯控制系统的应用,可以显著提高道路交叉口的通行能力和交通效率。
同时,该系统还能够减少交通事故的发生,提高交通安全性。
六、挑战与解决方案6.1 数据收集的难点由于交通数据的获取和处理存在一定的困难,我们将采用多种手段,如视频监控、传感器等,来收集数据,并利用大数据分析技术进行处理。
6.2 算法的复杂性优化算法的设计和实现是一个复杂的过程。
我们将借鉴现有的优化算法,并结合实际情况进行改进和优化,以确保算法的准确性和高效性。
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南京工程学院
毕业设计开题报告
课题名称:垛堆机电气控制系统设计
学生姓名:陈娇
指导教师:熊光华
所在系部:康尼学院
专业名称:自动化(数控技术)ຫໍສະໝຸດ 南京工程学院2012年3月5日
毕业设计(论文)开题报告
学生姓名
陈娇
学号
240086001
专业
自动化(数控技术)
指导教师
熊光华
职称
副教授
所在系部
自动化学院
课题来源
科研课题
自动化仓库协作化进一步发展。几家共同利用仓库设施,共同发货,大大提高储运效率,出现了集团化仓库.促进了仓库的联合运输,使车辆利用率增加,并节省了能源。事实证明采用自动化立体仓库能够产生巨大的经济效益和社会效益,主要表现在以下几个方面:
(4)节约成本:作业效率的提高势必会降低货物储存的成本费用,由此也提高了企业的现代化物流意识。
1.2.2我国研究现状
我国对立体仓库及其物料搬运设备的研制开始并不晚,1963年研制成第一台桥式堆垛起重机,1973年开始研制我国第一座由计算机控制的自动化立体仓库(高15米,机械部起重所负责),该库1980年投入运行,由北京机械工业自动化研究所等单位研制建成我国第一座自动化立体仓库,并在北京汽车制造厂投产。从此以后,立体仓库在我国得到了迅速的发展。据不完全统计,目前我国己建成的立体仓库近300个,其中全自动化的立体仓库有30多个。1995年建成的仪征化纤工业联合公司涤纶长丝自动化立体仓库,是目前我国独立设计和制造的综合自动化程度最高的立体仓库。近些年我国自动化仓库技术发展很快,己实现了与其它信息决策系统的集成,并正在做智能控制和模糊控制的研究工作。尽管如此,至今在我国已建成的集成化仓储系统还不多,我国的自动化立体仓库与国外发达国家相比,无论是从数量上还是从建设水平上都有着比较大的差距。至今在我国已建成的集成化仓储系统还不多,我国的自动化立体仓库与国外发达国家相比,无论是从数量上还是从建设水平上都有着比较大的差距,究其原因,自动化程度不够是一个很大的缺陷。对此能较有效的改善这一缺陷的方法就是在控制系统中采用PLC控制器,因为PLC功能强大,可靠性高,抗干扰能力强,维修方便,易于实现机电一体化,可以完全满足立体仓库工作环境和控制系统的要求。通过PLC控制的立体仓库克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用了微处理器的优点,又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯。
所以近几年采用可编程控制器(PLC)与微机控制搬运设备的仓库以及采用计算机管理与PLC联网控制的全自动化仓库在全部立体仓库中的比重不断增加。另外,当前各领域中使用的立体仓库往往是很庞大的系统,研制立体仓库往往需要投入很大的人力和财力,这给立体仓库的研究带来很大难度,令很多科技研发和教学研究机构望而却步,针对这一难题,可以通过设计制作小型的立体仓库模型,对其加入控制系统,并通过对其进行模拟调试,再将其研究成果应用于立体仓库的生产研制,这样一来既节约成本,提高效率,也可以更为广泛的开展对于立体仓库的研究。
文
献
综
述
初期的立体仓库使用的堆垛机以桥式起重机为基础,这种堆垛机是从起重机的大梁上悬挂一个门架,利用门架的上下和旋转来搬运货物。1960年左右在美国出现了巷道式堆垛机,随后巷道式堆垛机逐渐替代了受重量和跨度限制的桥式堆垛机。1967年日本安装了高度10~15米的高层堆垛机,1969年出现了联机全自动化仓库,我国是在上世纪70年代初期开始研究采用巷道式堆垛机的立体仓库。目前的堆垛机技术取得了重大的发展,控制技术、定位精度、运行速度都得到了很大程度的提高。巷道式堆垛机的起升速度已经可以达到90m/min,运行速度达到240m/min,在有的立体仓库中采用上、下两层分别用巷道堆垛机进行搬运作业的方法提高出入库能力。
随着微电子技术的应用和发展,计算机控制的堆垛机日益增加,最新的开发包括提高电子和控制技术,在使堆垛机具有更高定位精度的同时,提高搜索能力和运行速度。而且,堆垛机的结构也有了较大的改变,不断推出具有新的物理外形和更高性能的设备.随着大、中、小型立体仓库不断的建立,堆垛机也由货架支撑式改变为地面支撑式,从而出现了形态各异的堆垛机。单立柱堆垛机应用日益广泛,不断体现出优越性。
1.2 国内外自动化仓库的发展现状
1.2.1国外研究现状
自上世纪60年代以来,美日欧等国家和地区设计和投入使用的立体仓库越来越多,立体仓储技术已成为新兴的学科。据不完全统计,美国有各种类型的自动化立体仓库20000多座,日本有38000多座,德国有10000多座,英国有4000多座,前苏联有1500多座。堆跺机是自动化立体仓库的主要作业机械,担负着出库、进库、盘库等任务,是自动化立体仓库的核心部件,自动化立体仓库的发展就是以堆跺机的发展为主要标志的,目前巷道式堆跺机为主要发展方向。
课题性质
实践
课题名称
垛堆机电气控制系统设计
毕业设计的内容和意义
毕业设计的内容:
1.完成垛堆机的动作和驱动方案确定;
2.完成垛堆机电气原理图设计,元件设计;
3.设计垛堆机电气元件设计;
4.专业英文资料翻译;
5.毕业设计论文。
课题意义:
随着物流业的发展,自动化立体仓库得到了广泛的应用。堆垛机作为自动化立体仓库中的主要存取设备,所有货物的入库、出库等作业都必须通过堆垛机完成。自动化立体仓库是自动化生产的重要组成部分,用于存储配件、半成品、产品、工具、夹具和模具等。自动化立体仓库是集机械、电子、计算机、通信网络、传感器和自动控制等多种技术为一体,以搬运机械化、控制自动化、管理微机化、信息网络化为特征的现代化物流系统中产品生产与储存的枢纽。自动化立体仓库主要由高层货架、巷道堆垛机、出入库系统等硬件设备以及计算机管理与控制系统等软件设备组成。自动化立体仓库中最重要设备就是巷道堆垛机,巷道堆垛机是实现整个仓库系统“自动”功能的关键设备。对其控制系统的研究具有广阔的应用前景。
文献综述
目前,自动化立体仓库在发达国家已相当普遍,日本是自动化仓库发展最快,建造数量最多的国家.此外美国、德国、瑞士、意大利、英国和法国等国家也建造了许多自动化仓库.发展至今,自动化仓库在设计、制造、自动化控制和计算机管理方面的技术也日趋成熟。
50年代初,美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库.60年代初,出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库.1963年美国率先在立体仓库中采用计算机控制技术,建立了世界上第一座计算机控制的立体仓库。我国对立体仓库及其物料搬运设备的研制开始并不晚,上世纪70年代开始研究并逐渐采用巷道式堆垛机的立体仓库,进入80年代以来一些交通运输部门和部队物资储存对老式仓库进行技术改造,开始采用自动化立体仓库.1980年由北京机械工业自动化研究所等
近些年我国自动化仓库技术发展很快,尽管如此,至今在我国已建成的集成化仓储系统还不多,我国的自动化立体仓库与国外发达国家相比,无论是从数量上还是从建设水平上都有着比较大的差距,究其原因,自动化程度不够是一个很大的缺陷。对此能较有效的改善这一缺陷的方法就是在控制系统中采用PLC控制器,因为PLC功能强大,可靠性高,抗干扰能力强,维修方便,易于实现机电一体化,可以完全满足立体仓库工作环境和控制系统的要求。通过PLC控制的立体仓库克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用了微处理器的优点,又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯,特别是PLC的程序编制,不需要专门的计算机编程语言知识,而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式,使用户程序编制形象、直观、方便易学,调试与查错也都很方便。
1.3 垛堆机研究现状
按现行机械行业标准,有轨巷道式堆垛机分类方式很多,如按支承方式、用途、控制方式、结构、运行轨迹等分类。无论何种类型的堆垛机一般都由水平行走机构、起升机构、载货台及货叉机构、机架和电气设备等基本部分组成。
体现堆垛机动态性能优劣的指标主要有:运行速度、提升速度、货叉速度、平稳性、认址精度等。随着科学技术的不断进步,自动化立体仓库的技术水平和仓储机械设备的动态性能也在不断提高。例如,堆垛机的运行驱动己由20世纪70年代的子母电动机改为变频调速,速度由5~50m/min提升至4~160m/min,国外小载重量的堆垛机最高可达300m/min;提升驱动己由20世纪70年代的双速电动机改进为变频调速,速度由4~16m/min提升至0~25m/min;货叉运行也由单速电动机驱动改进为变频调速,速度由8m/min提升至4~35m/min;在堆垛机自动控制方面还采用闭环控制变频调速系统、Profibus总线控制等先进技术。尽管如此,目前国产堆垛机的运行速度最高仍保持在160m/min;提升速度在0~80m/min;货叉速度一直保持在0~30m/min;认址采用光电探测,精度不足,认址差错率高。
堆垛机是自动化立体仓库中的主要设备,仓库中所有货物的入库、出库等作业都必须通过堆垛机完成。自动化立体仓库在机场码头、造纸、设备维修、轮胎制造、制药、啤酒厂等几乎所有行业(只要需要仓储),有着十分广泛的应用。自动化立体仓库具有占地面积小、自动化程度高、可以由上位机管理系统对整座仓库进行统一调度及控制。堆垛机控制系统的工作效率、可靠性及稳定性等的优劣在自动化立体仓库系统中起着至关重要的作用。