堆垛机基于FX2系列PLC的控制
基于PLC的堆垛机控制系统设计
基于PLC的堆垛机控制系统设计摘要在现代的物流仓储系统中，自动化立体仓库应用日益广泛。
而堆垛机是立体仓库的关键组成部分，堆垛机性能的优劣对整个立体仓库的运行起到至关重要的作用，所以设计与开发自动化程度较高的堆垛机控制系统成为当前立体仓库的发展趋势，开展与此有关的研究具有重要的理论和应用价值。
本文基于现代物流技术的应用和发展要求，介绍自动化立体仓库的应用及其功能和作用，结合现代科技的发展，着重研究自动化立体仓库堆垛机控制系统的控制技术。
本文详细阐述了本控制系统的设计思想，以及整个系统的硬件实现和软件设计。
论文依据立体仓库的有关设计参数，对堆垛机电气控制的硬件系统进行了设计，为了提高堆垛机的性能，本文采用了转速、位置反馈的双闭环控制，以满足系统的调速要求。
系统的水平认址采用激光测距传感器定位，垂直认址采用光电开关和认址片组合定位。
变频调速系统由S7-200PLC及其扩展模块EM235通过变频器MM440控制交流电动机，采用光电编码器反馈转速信号，实现转速闭环控制。
货叉伸叉系统由S7-200PLC通过步进电动机驱动器SH-20403控制二相混合式步进电动机。
根据系统的控制要求进行了PLC、变频器、电机和电机驱动器的选型，并给出了系统的硬件接线图，然后利用西门子的编程软件step7设计了堆垛机控制程序。
关键词自动化立体仓库，堆垛机，PLCStacker control system design based on PLCAbstractIn modern logistics warehousing systems, automated storage is increasingly widespread. And stackers are the key equipments, performance of the stacker plays an important role. This paper introduces application and performance of automated High-rise Warehouse basing on application and development requirement of modern logistics techniques. And puts emphasis on the researching of control techniques in automated High-rise Warehouse stacker combining modern science and techniques. This paper elaborated on the design of the system of control, as well as the implementation of the system's hardware and the design of the software.Based on the parameter related to the automated storage, this paper presented the hardware system of stacker electrical control. Speed of the stacker was the basic. In order to improve the performance of the stacker, the system adopts the speed, position, double feedback control. The horizontal recognize addresses of system using laser rangefinder sensor positioning, and vertical recognition using photoelectric switches and address piece combination addressing. Speed-adjusted system by S7-200PLC and its extension module EM235 through transducer MM440 control ac motor. Goods fork system is by S7-200PLC binary system through stepping motor driver SH - 20403 control two-phase hybrid stepping motor. According to the requirements of the control system, this paper completed the selection of PLC，frequency converter, the motor and its controller. And presents the system hardware hookup. Then use the software of Siemens step7 designs the stacker control procedures.Key Words: Automated Storage and Retrieval System，Stacker，PLC目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 本课题设计的背景和意义 (1)1.2本课题设计的研究现状概述 (1)1.3本课题设计完成的主要内容 (3)第2章系统控制方案的确定 (4)2.1 自动化立体仓库的概述 (4)2.1.1 自动化立体仓库的组成 (4)2.1.2 自动化立体仓库的优点 (5)2.1.3 自动化立体仓库的发展 (6)2.2 堆垛机概述 (6)2.2.1 堆垛机的发展 (7)2.2.2 堆垛机技术的研究现状 (7)第3章堆垛机控制系统的硬件设计 (9)3.1 控制技术要求和系统总体设计 (9)3.2 堆垛机位置控制 (11)3.2.1 定位控制 (12)3.2.2 认址检测方式 (12)3.2.3 认址方式确认 (14)3.2.4 堆垛机速度曲线分析 (15)3.3 PLC及资源配置 (16)3.3.1 S7-200系列PLC概述 (16)3.3.2 CPU型号选择 (17)3.3.3 PLC模块选型 (19)3.4 堆垛机变频调速系统设计 (20)3.4.1 变频器的选型 (20)3.4.2 水平方向变频调速系统设计 (22)3.4.3 垂直方向变频调速系统设计 (24)3.5 堆垛机货叉控制系统设计 (26)3.6 安全检测传感器的应用 (27)3.7 元器件的选型 (28)3.8 通信方案的确定 (29)3.9 输入输出点分配 (30)3.10 本章小节 (32)第4章堆垛机控制程序设计 (33)4.1 堆垛机自检和复位/归位程序 (35)4.1.1 堆垛机自检程序 (35)4.1.2 堆垛机复位/归位程序 (35)4.2 自动方式下的堆垛机运行控制 (36)4.2.1 列向运行PLC程序实现 (37)4.2.2 行向运行PLC程序实现 (40)4.2.3 货叉伸缩控制PLC程序实现 (41)4.3 手动方式下的堆垛机运行控制 (44)4.4 本章小节 (46)总结 (47)参考文献 (48)致谢 (50)第1章绪论1.1 本课题设计的背景和意义自动化立体仓库是物流中的重要组成部分，它是在不直接进行人工干预的情况下自动地存储和取出物流的系统。
基于PLC的立体仓库堆垛机监控系统设计论文
基于PLC的立体仓库堆垛机监控系统设计论文摘要：立体仓库堆垛机是一种高效的货物存储和搬运设备，广泛应用于物流行业。
为了实现对立体仓库堆垛机的监控和控制，本论文基于PLC技术设计了一个立体仓库堆垛机监控系统。
该系统采用了PLC作为主控制器，通过传感器实时监测货物的位置和状态，并通过人机界面呈现给操作员，实现对立体仓库堆垛机的远程监控和控制。
经过实际应用验证，该系统具有高效、稳定和可靠的特点，可以实现对立体仓库堆垛机的自动化管理。
1. 引言立体仓库堆垛机是一种现代化的货物存储和搬运设备，具有高效、快捷和节省空间的特点，被广泛应用于物流行业。
传统的立体仓库堆垛机需要操作员进行人工控制和监控，效率低下且易出错。
为了提升立体仓库堆垛机的工作效率和安全性，本论文设计了一个基于PLC的立体仓库堆垛机监控系统。
2. 系统设计2.1 硬件设计本系统的硬件设计主要包括PLC、传感器和人机界面。
PLC作为主控制器，接收传感器信号并控制输出信号，完成对立体仓库堆垛机的监控和控制任务。
传感器主要用于监测货物的位置和状态，包括货物的高度、重量和是否有货物堵塞等。
人机界面通过显示屏实时显示货物的位置和状态，并提供操作界面给操作员。
2.2 软件设计本系统的软件设计主要包括PLC程序、数据库和人机界面程序。
PLC程序通过读取传感器信号和数据库的数据来实现对立体仓库堆垛机的监控和控制。
数据库存储着货物的位置和状态信息，实时更新并提供给人机界面显示。
人机界面程序通过与PLC进行通信，实现对立体仓库堆垛机的远程监控和控制。
3. 系统实现系统实现过程中，首先进行了硬件的搭建和连接，确保PLC、传感器和人机界面正常工作。
然后编写了PLC程序，对传感器信号进行处理，并根据货物位置和状态控制输出信号。
同时，设计了数据库结构，建立了与PLC程序的数据通信。
最后，开发了人机界面程序，实现了对货物位置和状态的实时监控和控制。
4. 系统评估经过实际应用验证，本系统具有高效、稳定和可靠的特点。
基于PLC的堆垛机控制系统设计
基于PLC的堆垛机控制系统设计基于PLC的堆垛机控制系统设计摘要：堆垛机是一种广泛应用于各个领域的自动化物流设备。
在堆垛机运行过程中，控制系统起着至关重要的作用。
本文基于PLC（可编程逻辑控制器）为堆垛机设计了一套控制系统，以提高堆垛机的自动化程度、工作效率和安全性。
关键词：PLC；堆垛机；控制系统；自动化；效率；安全性。
1. 引言堆垛机是一种高效、安全且环保的物流设备，被广泛应用于各个领域。
它可以自动执行货物的存储、取出和转运等操作，大大提升了生产效率和货物管理的精度。
堆垛机的控制系统是保证其正常运行和工作效率的关键因素之一。
在过去的几年中，人们已经在控制系统中应用了多种技术，其中最常见的是PLC技术。
基于PLC的堆垛机控制系统可以实现对堆垛机多种功能的控制和管理。
2. 堆垛机的工作原理堆垛机主要由机架、叉车、货叉和控制系统组成。
在工作过程中，堆垛机首先通过轨道移动到货架前面，然后将叉车铰链装配到货叉上。
加仑之后，货架被移动到指定的位置，叉车将货物从中取出或存放物品。
之后，堆垛机再将货架返回到指定位置，并完成一次工作流程。
3. PLC在堆垛机控制系统中的应用PLC是一种可编程逻辑控制器，被广泛应用于自动化控制领域。
它是一种计算机硬件，可以通过特殊的编程语言（如ladder diagram）实现对工业自动化系统的控制和管理。
在堆垛机控制系统中，PLC可以实现对以下几个方面的控制和管理：位置检测、堆垛高度的控制、货物的存储和取出、货架的旋转等。
4. 堆垛机控制系统的设计4.1系统硬件设计本文所设计的堆垛机控制系统由PLC、人机界面、伺服控制器、以及传感器等部分组成。
PLC通过人机界面与用户进行通信，同时获取传感器检测到的信号和工况数据，并将其转化为控制信号。
伺服控制器用来控制堆垛机电机的转速和扭矩。
最后，传感器是通过获取物体位置和变化等信息，向PLC发送控制信号。
4.2系统软件设计本文所设计的堆垛机控制系统使用了三层架构模式。
堆垛机控制系统设计中PLC的运用
堆垛机控制系统设计中PLC的运用摘要：对于自动化立体仓库而言，其优越性的发挥依赖于堆垛机。
PLC可编程控制器是工业控制计算机中的一种，具有很强的控制功能，有很快的处理速度，结构呈模块化，配置本身灵活度也比较高，对应较高的性价比，优点非常的明显，在当前诸多的控制装置里面，应用的最为广泛。
文章主要对堆垛机控制系统设计中PLC的运用进行探讨。
关键词：堆垛机；控制系统；PLC对于自动化立体仓库而言，巷道堆垛机是一个至关重要的设备。
这个设备能够取货于巷道口，送达到指定的特定货格。
或者从特定货格将货物取出，放于巷道对应的出货口。
PLC不但可靠，而且功能非常的强大，能够实现巷道堆垛机之具体的自动控制功能，货物进出库、乃至盘库都可以实现自动化。
1 堆垛机控制系统的工作原理在堆垛机控制系统里面，无论是控制还是记录堆垛机的具体状态，都是由PLC控制的。
当前西门子生产的S7-300可编程控制器是所有的堆垛机控制系统的核心。
要想实现平稳而且安全的运行，这些技术都需要得到很好的解决：①能够在指定货位精准的多货物予以存取，为了实现这个目的，那么作为控制系统，一定要能够对堆垛机的具体位置予以精准的定位。
②准确定位和稳定运行的同时，如果还想同步的实现效率的提升，那么一定要很好的控制堆垛机的具体运行速度。
故而，下面的测控方法需要予以很好的考虑：①检测相关位置。
堆垛机作业的目标是货架，为了实现精准的作业，那么对位置一定要能够予以精准的确定，也就是说不管是对于升降，还是对于行走的具体方向，都应该给予准确的监测，这样地址才能够获得精准的定位。
对于堆垛机来说，有两种比较常见的具体寻址方法，分别是绝对和相对，绝对认址的时候，即使堆垛机出现了比较严重的颠簸，或者中途有断电的现象发生，寻址也不会出错，不过会耗费很高的造价。
在本系统里面，寻址的方法选择的为绝对寻址，也就是固定行走和升降两个方向层面上的地址，固定为代码，在目标地址和固定的代码地址之间吻合的条件下，堆垛机就可以予以存取。
自动化立体仓库双轨道堆垛机控制系统设计
哈尔滨理工大学学士学位论文自动化立体仓库双轨道堆垛机控制系统设计摘要在现代的物流仓储系统中，自动化立体仓库应用日益广泛。
而堆垛机是立体仓库的关键组成部分，堆垛机性能的优劣对整个立体仓库的运行起到至关重要的作用，所以设计与开发自动化程度较高的堆垛机控制系统成为当前立体仓库的发展趋势，开展与此有关的研究具有重要的理论和应用价值。
对提高生产率、降低成本有着重要意义。
近些年来，越来越多的企业在企业生产与管理的不断提高中慢慢的认识到物流系统的改善与合理性对企业的发展非常重要。
在自动化立体仓库中堆垛机是非常重要的起重堆垛设备，它能够在自动化立体的巷道中来回穿梭运行，将位于巷道口的货物存入货格；或者相反取出货格内的货物运送到巷道口。
本设计详细论述了双轨道堆垛机控制系统设计的方案。
设计的重点放在三个部分：升降机构、行走机构、货叉伸缩机构的PLC控制上。
首先，我们提出了各个机构的总体设计方案以及其在系统运行中的相关原理；其次，在整个控制系统中我们以三菱FX2N系列PLC作为核心控制元件，从而对变频器进行速度控制，通过认址挡板和计数器来实现在取货和存货中对各个货格地址的认定，当PLC接受到键盘输入的命令后，则开始进行相应的工作，以完成货物的存取功能；最后，为了保证整个控制系统运行的稳定性和可靠性，我们还采用了限位开关对其进行限位保护。
关键词可编程控制器；堆垛机；变频器；认址- I -哈尔滨理工大学学士学位论文The Control System Design of Double Track Stacker in Automatic Stereoscopic WarehouseAbstractIn modern logistics warehousing systems, automated storage is increasingly widespread. Hay stackers are the key equipment, Performance of the stacker plays an important role. Design and Development of a higher degree of automation Stacker Control System become Warehouse trend of development, Therefore related research has important theory and application value. To improve productivity, reduce costs of great significance.In recent years, more and more enterprises release that it is very important to improve the rationality of the development of enterprises in enterprise production and management which continue to improve slowly. stacking crane is a very important lifting and stacking apparatus in stereoscopic warehouse, it can tunnel back and forth on automatic three-dimensional, it can deposited the goods in the prices of goods which located in the lane crossing; or take out the goods from shelf delivery to the roadway crossing.This design was discussed the system design program in detail which in most enterprises generally use about stacking crane. Our design focus on three parts: elevating mechanism, running mechanism, fork telescoping mechanism control. First, we put forward the overall design scheme of every organization and its operation theory in the system; secondly, we select and design the hardware about this system ,including indeed the searching address system, the mode selection of PLC ,the mode selection of frequency transformer, the selection of motor and the way of selection about how to control the frequency transformer by PLC. we use Mitsubishi FX2N series PLC as the core control element in the whole control system, and we can make speed control to a frequency transformer, we can get the realization of the collection and inventory of all goods cell by addressing baffle and counter, when PLC receive keyboard input command, begin corresponding work, in order to complete the- II -哈尔滨理工大学学士学位论文procedure of stacking crane and mode selection of hardware on this control system we have designed flow chart about three-direction motion of stacking crane, deposited and take out the goods, addressing confirm and speed control and then we have designed the process of this control system.Keywords programmable control; stacker; frequency transformer; addressing confirm- III -哈尔滨理工大学学士学位论文目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 自动化立体仓库的定义 (1)1.2 自动化立体仓库的特点 (1)1.3 堆垛机的发展及其研究现状 (2)1.4 本课程的研究目标及内容 (2)1.4.1 研究目标 (2)1.4.2 研究的内容 (3)第2章堆垛机运行系统机械结构的确定 (4)2.1 堆垛机的结构 (4)2.2 堆垛机的运行功能分析 (4)2.3 行走机构模块 (5)2.4 起升机构模块 (5)2.5 载货台模块 (5)2.5.1 模块的结构 (5)2.5.2 关于载货台的安全保护措施 (5)2.6 载货台保护装置 (6)2.6.1 滑楔式安全防坠器 (6)2.6.2 偏心轮式安全防坠器 (6)2.6.3 销式安全防坠器 (6)2.6.4 安全防坠器总体方案的确定 (6)2.7 货叉机构模块 (7)2.8 本章小结 (7)第3章堆垛机控制系统的硬件设计 (8)3.1 堆垛机的位置检测 (8)3.2 光电传感器 (10)3.3 变频器的选择 (11)3.3.1 变频器的结构及工作原理 (11)3.3.2 变频器的分类 (12)3.3.3 PLC概述 (13)3.3.4 PLC的选型 (14)3.3.5 PLC对变频器的控制 (16)3.3.6 通讯方案的确定 (18)3.3.7 PLC原理图 (19)-哈尔滨理工大学学士学位论文第4章堆垛机控制软件设计 (20)4.1 货架格局 (20)4.2 控制面板 (21)4.3 堆垛机控制流程图 (22)4.3.1 入库控制流程图 (22)4.3.2 出库控制流程图 (23)4.4 I/O分配表 (24)4.5 堆垛机控制系统部分程序分析 (24)4.6 本章小结 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录A (33)附录B (39)附录C (42)-哈尔滨理工大学学士学位论文第1章绪论随着经济全球化和信息技术的迅速发展，企业生产资料的获取与产品营销范围日趋扩大，社会生产、物资流通，商品交易及其管理方式正在并将继续发生深刻的变革。
基于PLC的物流堆垛机控制系统设计
基于PLC的物流堆垛机控制系统设计随着物流行业的发展，物流堆垛机在仓储和物流操作中扮演着重要的角色。
物流堆垛机是一种自动化设备，可以高效地完成仓储货物的堆放和取放操作。
基于PLC（可编程逻辑控制器）的物流堆垛机控制系统设计可以提高设备的准确性、稳定性和可靠性。
物流堆垛机控制系统主要包括堆垛机本体、PLC控制器、传感器和执行机构等组成部分。
其基本原理是通过PLC控制器接收堆垛机上的传感器信号，判断当前货物的位置和状态，然后根据堆垛机的控制算法计算出合适的动作指令，并通过执行机构控制堆垛机完成相应的操作。
在物流堆垛机控制系统设计中，首先需要确定设备的控制需求和功能要求。
例如，堆垛机需要能够准确地将货物从货架上抓取，然后平稳地放置到指定位置。
同时，需要考虑到堆垛机的安全性，避免发生意外伤害或设备损坏。
其次，针对堆垛机的控制需求，设计相应的PLC控制程序。
控制程序主要包括传感器信号采集、数据处理、动作指令生成和执行机构控制等功能模块。
传感器信号采集模块可以通过编程实现对传感器信号的实时检测和采集。
数据处理模块则包括对传感器信号进行判断，确定货物的位置和状态。
动作指令生成模块根据货物的位置和状态计算出合适的动作指令，例如抓取、放置、升降等。
执行机构控制模块则通过PLC控制输出口控制执行机构的动作。
为确保系统的稳定性和可靠性，还需要进行系统的故障检测和处理。
在设计中加入故障检测模块，通过编程实现对系统的状态和故障进行实时监测和判断。
当系统出现故障时，PLC控制器可以根据预设的处理策略进行相应的处理，例如自动停止工作、报警等。
此外，在物流堆垛机控制系统设计中还应考虑系统的人机交互界面。
通过PLC控制器连接触摸屏等人机交互设备，可以实现对堆垛机的远程监控和操作。
操作人员可以通过触摸屏进行对堆垛机的远程调试和控制。
最后，为确保系统的性能和安全性，需要进行系统的调试和测试。
通过实际操作和数据采集，验证系统的稳定性、准确性和安全性。
基于PLC的堆垛机作业控制研究
管理科学与工程学院毕业设计指导书2011 / 2012学年工业工程专业设计题目：基于PLC的堆垛机作业控制研究学生姓名：刘乾辉学号：089094123起讫日期：2012.2.21——2012.6.2设计地点：安徽工业大学指导教师：徐斌讲师发指导书日期：2012 年2月23 日毕业设计任务的内容和基本要求（包括目的与任务、原始数据、技术要求等）一、1．毕业设计目的：掌握自动化立体仓库仓储管理系统及堆垛机控制系统的功能需求及其作业流程。
掌握西门子S7-200 PLC的基本指令编程，对自动化立体仓库堆垛机行走机构、升降机构、伸缩叉机构PLC控制系统进行理解和研究。
在研究全闭环控制方案的基础上，提出堆垛机运行半闭环控制方案，并给出堆垛机自动认址和调速控制方案及相应的梯形图。
实现培养学生综合运用所学知识与技能，独立分析、处理和解决实际问题的能力。
2、毕业设计原始数据与基本要求：了解自动化立体仓库构成和作业原理。
设计出自动化立体仓库的PLC 控制系统和自动化立体仓库的组态监控。
掌握仓储管理系统和自动化控制的集成方法。
a、对基于西门子S7-200 PLC的堆垛机运行控制程序进行研究；b、画出PLC控制系统电气原理图。
c、实现一种提高立体库运行效率的控制方法。
代码要求：要求提供自动化立体仓库的PLC控制系统设计实现的程序代码。
设计内容与组成部分（包括总论、设计与计算、图纸要求及计算机的使用等）资料翻译要求内容新颖，有参考价值，译文通畅。
严禁摘抄已有的译文，一经发现严肃处理。
提倡进行文献摘要翻译，或专利文献翻译。
可以应用翻译软件进行翻译，但是要进行符合专业词汇用语的修改。
外语要求及其它1.外文资料的译文不少于5000汉字，用400格稿子眷清或计算机打字，并与原文一起装订成册。
2.报告（论文）或软件说明书的字数在2.5万字以上，含中文摘要在300字以内及相应的外文摘。
3.开题报告：包括工作任务分析、调研报告、文献综述或现场实习、方案拟定与分析以及实施计划等，开题报告须单独装订。
基于PLC的立体仓库控制系统的设计
的操作和动作 ，然后根据控制要求，估算输入输 出 信号 ２１个 。其中，外部输入元件包括 ：检测元件、
点 数 、所 需存 储 器 容 量 、确 定 ＰＬＣ的功 能和 外 部 按钮 、取 、送 、急 停 、限 位开关 和超 限位保 护 等 ；输
设备特性等 ，最后选择有较高性能价格 比的 ＰＬＣ 出有三个步进电机的正反向、动作指示、错误显示
图 １ 立体仓库结构示 意图
２．３ 步 进 电机驱 动器 的选择
输 出部分组成 。ＳＨ一２Ｈ０５７步进 电动机驱动器
采用 ＳＨ系列步进 电动机驱动器，型号为 ＳＨ 采用铸铝结构 ，此种结构主要用于小功率驱动器 ，
一 ２Ｈ０５７。主要由电源输入部分、信号输入部分、 这种结构为封闭的超小型结构，本身不带风机 ，其
２０１２年第 １期（总第 １６９期 ）
应用 能源技术
４７
的特点和应用要求是设计选型的主要依据。因 单 元 ，这 样 在增 加 １／０点 数 时 ，不 必 改变 机 型 ，可
此 ，工 程设计 选 型和估算 时 ，应详 细分 析工艺 过程 以通过扩展模块实现 ，降低了经济投入。本课题
的特点 、控制要求 ，明确控制任务和范围确定所需 设计 的立体仓库控制系统有输入信号 ４０个 ，输出
率 、很强 的入 出库能力 、采用计 算机进 行控 制管理
根据某一物流公 司对立体仓库的具体要求 ，
而利于企业实施现代化管理等特点 ，已成为企业 本文所设计 的立体仓库具有以下功能。结构图如
物流和 生产管 理不 可 缺少 的仓 储 技 术 ，越 来越 受 图 ｌ所示 。
到企业 的重视 。
（１）堆垛机（机械手）要有三个 自由度 ，即：前
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堆垛机基于FX2系列PLC的控制
摘要：近几年来，可编程序控制器(PLC)技术在堆垛机中的应用得到了长足发展。
在此基础上，本文以堆垛机实验装置为研究对象，提出了应用FX2系列PLC程序设计软件。
本文完成了对堆垛机的手动和自动PLC控制系统设计。
关键词：自动化立体仓库；堆垛机；PLC；FX2；控制系统
1概述
随着目前生产自动化水平的提高，以及各种监控系统的需要，PLC以其外围电路简单、模块化结构、可靠性高、尤其可以通过方便的编制和修改软件来实现顺序控制的功能等特点在工业控制中应用越来越广泛。
在实际现场，要求设备操作方便，管理维护简单，设备能长期稳定无故障运行，同时也要求PLC能根据各种突发情况，作出实时的正确的反应，因此要求在PLC控制系统的运行时能够模拟各种运行情况，检验程序设计的正确性及完备性。
针对这种情况并结合实际，以三菱FX2系列PLC对堆垛机进行研究设计。
研究设计出了堆垛机的手动和自动程序，可以按指令自动完成货物的存储作业，并能对库存货物进行自动管理。
实际生产中，自动化立体仓库不仅减轻劳动强度、提高物流效率、降低储运损耗、减少流动资金积压等功能，而且在沟通物流信、衔接产需、保证生产均衡、合理利用资源、进行科学储备与生产经营决策等方面发挥着独特的作用，使人们真正享受到现代计算机技术应用于企业物流管理的益处。
2 堆垛机装置简介
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。
可编程控制器(PLC)具有体积小可读性好、抗干扰能力强及可靠性高等优点，且随着用户仓库货位数量(列、排、层的增减)的变化和入库/出库口位置及数量的变化只需在软件上稍加调整即可获得强大功能及性能价格比上的优势。
[5]
3 FX2系列PLC的概述
三菱电机公司20世纪80年代推出的F系列小型PLC在90年代初被F1系列和F2系列取代，F1系列在我国曾经有很高的市场占有率。
其后的FX2系列为全新概念的程控器，不论在外形、功能、内部元件及特殊功能模块上，都和F、F1及F2系列不同。
FX2系列的主机型号为16、24、32、48、64、80、128点可
扩展到256点。
除主机功能、程序容量及内部软元件的大量提升外，更丰富了特殊功能模块的种类。
FX2系列实现了微型化和多品种化，在性能价格上又有明显的提高，可以满足不同用户的需要。
FX2系列的适应面广，最多可以扩展带256I/O 点，并且有很强的网络通信功能，能满足大多数要求较高的系统的需要，FX系列是国内使用最广泛的PLC系列产品之一，本文就是采用FX2系列的PLC作为堆垛机的主控器，实现对堆垛机实验装置的控制。
[6]
4控制系统设计
4.1堆垛机的工作过程
1.取货；用户发出取货要求，给出货位地址，上位机根据堆垛机当前位置，比较两个地址，发出取货指令给堆垛机；堆垛机控制系统接受信号后，堆垛机行走，同时安装在堆垛机上的回转头沿立柱升降运动，并且开始回转到位；当运动到达目的货位时，货叉开始伸缩运动，执行取货操作；堆垛机将货物送到货物输出口；然后返回到原工作位。
2.存货；用户发出存货要求，系统根据仓库货位的情况，给出货物的存放地址，上位机根据堆垛机的当前位置，经过比较，发出存货指令给堆垛机；堆垛机控制系统接受信号后。
在货物输入口接受货物，堆垛机行走，同时回转沿立柱升降运动，并且回转到位；当运动到达目的地址时，货叉开始伸缩运动，执行存货操作；完成操作后，返回原工作位。
4.2堆垛机自动控制的关键问题
堆垛机要正确可靠地存取货物,准确的寻址定位是关键。
寻址方式如下：在导轨地基上相对于每列货格安装一块固定的寻址芯片，在堆垛机底部安装的几个限位开关随堆垛机沿巷道（列方向）一起前后运动，每经过一列货物，限位开关通过认址芯片发出脉冲信号到PLC，从而达到列寻址目的。
同样，在取包机立柱上相对于每一层安装一块寻址芯片，在其回旋装置安装限位开关随装置一起上下运动，从而达到层寻址目的。
为了保证堆垛机的安全可靠，防止堆垛机冲出巷道和回转头冲出立柱，在巷道终端和立柱上下均安装了限位开关，设置限位保护，利用PLC输出全屏蔽功能，实现紧急停车。
4.3自动程序
本设计的自动程序完成的是单周期操作，即堆垛机从设定原位置开始，按一下启动按纽，堆垛机自动完成一个周期的入库或取货的动作后，然后返回原位置停下。
堆垛机的全部动作有2台步进电机和一台直流电机进行驱动控制，工作过程分析如下：按下自动启动按纽时，输出线圈接通，即开始输入行走步进电机脉冲
和升降步进电机脉冲；堆垛机进行复位操作，堆垛机回到原点；确定出货或进货；行目的地址与当前原点行地址进行比较，确定堆垛机机行走方向；堆垛机前进或后退，每走一行，计数器加一，存入寄存器中，位置地址加一；堆垛机到达后，触动限位开关，堆垛机行走停止，并接通升降开关，堆堆机进行升降；列目的地址与当前原点列地址进行比较，确定堆垛机机升降方向；堆垛机上升或下降每走一列，计数器加一，存入寄存器中，位置地址加一；堆垛机到达后，触动限位开关，堆垛机升降停止，并接通伸叉开关，堆垛机进行伸叉；完成出货或进货之后，回到原位置，至此堆垛机完成了一单周期的自动操作；
5结束语
随着计算机技术的发展及被广泛应用到各个领域，尤其是在工业控制领域的应用，使得整个工业的发展进入了一个快速的增长阶段。
在这个阶段，被使用的最为普遍的工业控制器件就是PLC，其运行稳定、定位准确、可靠性高、维修方便等特点成为了工控中的首选器件。