Аннотация 2
Введение 6
1.1. Обзор транспортно-складских систем и учебных стендов 7
1.1.1. Транспортно-складские системы 7
1.1.2. Автоматизированные комплексы компании «DAIFUKU» 7
1.1.3. Роботизированные складские системы компании Amazon 10
1.2. Учебные стенды автоматизированных складских систем 13
1.2.1. Автоматизированные транспортно-складские решения на основе конструктора Lego «Mindstorms EV3» 14
1.2.2. Учебный лабораторный стенд PASKAL АС-1 OMEGA 1-3L 18
2. Разработка структурной схемы стенда «Автоматизированная складская система» 21
2.1. Датчики обратной связи 22
2.2. Блок модулей системы управления 23
2.3. Блоки, изображающие ОУ (объекты управления) 24
3. Обзор и выбор источника питания системы управления 30
3.1. Преобразователь напряжения типовой 30
3.2. Самостоятельная разработка схемы 32
3.3. Источник питания LC-B250ATX 33
4. Обзор и выбор драйверов системы управления 35
4.1. Управление шаговыми двигателями 35
4.2. Управление двигателем постоянного тока 40
5. Обзор и выбор датчиков системы управления (СУ) 42
5.1. Обзор существующих датчиков 42
5.2. Выбор датчиков системы управления 47
5.2.1. Цветовой датчик на микросхеме TCS3200 47
5.2.2. Датчик линейный на базе оптической пары 51
5.2.3. Концевой выключатель KW12-3 53
6. Разработка электрической схемы соединений 55
6.1. Подключение Arduino Mega2560 55
6.2. Источник питания 57
6.3. Шаговые двигатели 59
6.4. Сервоприводы 61
6.5. Двигатель постоянного тока 64
6.6. Концевой переключатель KW12-3L 66
6.7. Оптическая пара TCRT5000L 67
6.8. Датчик цвета на микросхеме TCS3200 69
7. Технико-экономическая часть разработки учебного стенда 72
7.1. Описание лабораторного стенда сортировочно-складской системы 72
7.2. Комплектующие для реализации проекта 73
7.2.1. Микроконтроллер Arduino 73
7.2.2. Драйвер CNC Shield v3.0 74
7.2.3. МОП-транзистор IRF540N 75
7.2.4. Датчик цвета TCS3200 77
7.2.5. Концевые выключатели - 2 шт 77
7.2.6. Блок питания 78
7.2.7. Провода ПВС 0,75 мм2 - 16 м 79
Заключение 80
Список используемой литературы 81
За последние годы в вычислительной технике и электронике в целом произошёл колоссальный скачок. Огромное многообразие различной техники плотно вошло в нашу жизнь. Вычислительные мощности всего мира изо дня в день многократно увеличиваются и позволяют создавать сложные инженерные комплексы и системы, намного облегчающие и оптимизирующие жизнь и работу человека. Благодаря увеличению производительности микроэлектроники, стало возможным человеку освободиться от участия в технологических процессах или в тяжелых операциях на производствах.
Автоматизация. Именно такое название носит это направление научно-технического прогресса. В настоящее время она всё больше и больше проникает во многие сферы жизни современного человека.
Для нас стала интересной автоматизация промышленных предприятий и транспортных потоков. Простор для полёта фантазии огромный: всевозможные захваты и подъемные механизмы, сортирующие устройства и транспортные линии, станки с системами числового программного управления (СЧПУ), системы технического зрения, а также системы дистанционного управления всем этим и многое другое.
Перед нами была поставлена задача изготовить учебный стенд автоматизированной складской системы, который должен включать в себя особенности и свойства полноценной автоматизированного транспортно-складского комплекса.
Для реализации электрической части проекта «Лабораторный стенд сортировочно-складской системы» необходимо 3 430,7 р.
Эффективность проекта наиболее заметна в долгосрочной перспективе, так как автоматизирование процесса сортировки и складирования оптимизирует время и трудозатраты. Экономически более эффективно использовать складские комплексы вместо ручного труда, тем самым снижая временные затраты и количество рабочих, что удешевляет процесс в целом.