自动化立体仓库的设计毕业设计
自动化立体仓库毕业设计
毕业论文题目：基于PLC的自动化立体车库控制系统设计 _ 学院：电气信息学院_ ______________ 专业：班级：学号：学生姓名： _________________ 导师姓名：xxxxx ________________ 完成日期：＿＿＿＿＿＿＿＿＿诚信声明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。
作者签名：日期：年月日毕业设计（论文）任务书题目：基于PLC的自动化立体车库控制系统设计姓名系别专业班级学号指导老师职称教研室主任一、基本任务及要求：本自动化立体车库系统的机械部分由车库和取送车机构两大部分组成，车库共有4层，每层均有3个停车仓位。
在车库最底层的入口处有一个0号位置，凡需入库的汽车，都必须先开到0号位置，再由取送车机构从0号位置将车送入车库中指定的停车仓位；反之，凡需出库的汽车，都必须先由取送车机构从车库中指定的停车仓位取出，并送至0号位置，再从0号位置开走。
取送车机构由M1、M2、M3共三台电动机拖动，能在X、Y、Z轴上作左右、前后、上下6个方向的运动。
本毕业设计要求设计者以PLC为核心，为该立体车库设计一个汽车自动入库与出库的控制系统。
具体设计要求如下：1.该控制系统应具有手动和自动两种工作方式，且能使这两种工作方式不发生冲突。
2.在手动方式下，应能对取送车机构进行左右、前后、上下6个运动方向的手动控制，并具有这6个方向的限位保护措施。
3.在自动方式下，（1）只有当0号位置有车，且车库中指定的停车仓位无车时，发出汽车入库命令后，取送车机构才将汽车送到该停车仓位，否则该汽车入库命令无效。
（2）只有当0号位置无车，且车库中指定的停车仓位有车时，发出汽车出库命令后，取送车机构才将该停车仓位的汽车取出并送到0号位置，否则该汽车出库命令无效。
自动化立体仓库毕业设计
1前言1.1自动化立体仓库的简介自动化立体库系统最早在美国诞生。
20世纪50年代初美国开发了世界上第一个自动化立体仓库，井在60年代即采用计算机进行自动比立体仓库的控制与管理。
日本制造出第一座自动化立体仓库，并在此后的20年间使这一“技术得到广泛应用。
进入20世纪80年代，自动化立体仓库在世界各国发展迅速，使用范围涉及几乎所有行业。
我国于1973开始研制自动化立体库，北京起重与运输机械研究所与北京自动化研究所共同研制我国第一座自动化立体仓库，并在北京汽车制造厂应用*但我国自动化立体仓库的发展速度比较缓慢，这主要与国民经济的发展有很大关系。
在自动化立体仓库发展过程中，经历了自动化、集约化、集成化和智能化几个发展过程。
自动化时期主要在20世纪初—70年代，随着计算机技术的发展，自动化立体仓库得到了迅猛发展，日本建设厂很多套自动化立体仓库系统。
集成化的标志是随着信息系统的发展，立体仓库信息系统与信息系统共享信息，在网络的概念下集成。
智能化发展表现在物料的处理智能化和故障处理智能化。
在分布式系统中，物料调度的智能化为物流提供了最佳的解决方案。
自动化仓库是生产物流的重要组成部分。
生产物流是从原材料采购开始，并最终将产品送达用户。
物料经过采购运输、入库、存放、生产出库／再人库，加工制造，最后进入成品库以及成品外运等一系列过程。
1.2自动化立体仓库的特点及研究意义物流系统中的自动化立体仓为又称立库、高层货架仓库、自动仓储要SA/RS，是以高层立体货架（托盘系统）储存物资，用电子计算机控制管理和自动控制堆垛运输车进行存取作业的仓库。
仓库的功能从单纯地进行物资的储存保管，发展到担负物资的接受、分类、计量、包装、分拣、配送、存档等多种功能，实现高效率物流和大容量存储，以满足现代化生产和商品流通的需要。
近年来，我国为了发展经济，各地都在大力发展交通，海、路、空并举，进行大规模的基本项目的投资建设，成为现代化经济发展建设的主旋律。
自动化立体仓库设计毕业设计论文
前言随着企业现代化规模的不断扩大，物流业的快速发展，仓库单层库存的物流系统的重要组成部分，人工翻找的存储形式已经不能满足实际要求。
立体仓库已成为不可缺少的重要部分的生产物流系统，机器人和堆垛机的关键设备。
所谓的立体仓库基层十几层，甚至几十层高的货架单元装载货物的仓库或库，货物搬运到的货物装卸设备（机器人）。
立体仓库空间利用率高，强进库容量，采用计算机控制管理，帮助企业实现现代化的管理功能，已成为不可或缺的企业仓储物流和生产管理技术，越来越多的企业的生存。
自动化的高货架仓库的应用范围广泛，几乎遍布所有行业。
在中国，工业自动化高层货架仓库应用主要是机械，冶金，化工，航空航天，电子，医药，食品加工，烟草，印刷，配送中心，机场，港口等。
第一章绪论1.1自动化立体仓库的基本原理及概述1.1.1自动化立体仓库的基本原理自动化立体仓库，也被称为高架仓库AS / RS（自动存储和检索系统），自动存取系统。
这是常用的层，十几层，甚至几十层高的货架，自动材料处理设备，仓库货物出库和仓储业务。
立体仓库通常立体货架堆垛机的铁路隧道，一个存储托盘输送机系统，尺寸检测条码阅读系统，通信系统，自动控制系统，计算机监控系统，计算机管理系统以及其他如电线，电缆桥架配电辅助设备橱柜，托盘，调节平台，钢结构平台的复杂的自动化系统。
使用一流的综合物流理念，采用先进的控制总线，通信和信息技术，通过以上设备的协调行动，按照指定的用户的需求完成货物自动有序，快速，准确，高效的仓库工作。
图为立体化仓库的示意图1-1：图1-1 立体化仓库的示意图这类仓库主要通过高层货架充分利用空间进行存取货物，所以称为“立体仓库”，也有的称为“高架仓库”。
目前，这类仓库最大高度达到40多米，最大库存数可大至数万甚至10多万个货物单位，可以做到无人操作，按计划入库和出库的全自动化控制，并且可以实现仓库的计算机网络化管理。
1.1.2自动化立体仓库的研究现状20世纪50年代后期，美国于1959年开发了世界上第一个自动化立体仓库在1963年率先推出了使用计算机进行控制和管理的自动化立体仓库。
基于PLC的自动化立体仓库设计
毕业设计（论文）题目基于PLC的自动化立体仓库设计系（院）自动化系专业电气自动化技术班级2010级5班学生姓名学号指导教师职称助教基于PLC的自动化立体仓库设计摘要随着国民经济的飞速发展,自动化立体仓库会在各行各业中得到越来越广泛的应用。
自动化立体仓库是现代物流系统的重要组成部分，是一种多层存放货物的高架仓库系统，由自动控制、管理系统、高位货架、巷道堆垛机、自动入库、自动出库、计算机管理控制系统以及其他辅助设备组成。
本仓库模型控制系统是根据自动化立体仓库运行的基本原理而设计的。
在整个控制系统中以三菱FX2N系列PLC作为核心控制元件，专用键盘作为人机接口部件，控制步进电机来驱动一个有三自由度的仓库模型在高强度导轨上做三维运动。
以步进电机每转输出的脉冲数为基础，通过键盘对每个仓位予以地址编码，通过PLC对命令键盘进行扫描并得到相应的仓位号，当PLC接收到来自键盘的输入命令后，便输出对应仓位的脉冲数，经过驱动器驱动步进电机按设定的方向转动一定的角度，进而控制传动部件丝杠旋转进行准确的定位，以完成货物的存取功能。
另外，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。
本文首先对该课题的可行性及课题实现的现实意义和价值进行了介绍；其次对该系统的硬件组成、结构、原理进行了阐述和分析；再次对本控制系统的核心软件进行了编写，论文中既有梯形图又有相应的语句表；最后对设计本课题所学到的知识和结论进行归纳和总结，并对本论文有待完善的地方进行扼要的说明。
关键字：立体仓库，可编程控制器（PLC），步进电机，物流管理Based on PLC automatic stereoscopic warehouse designAbstractWith the rapid development of national economy, the automation stereoscopic warehouse will get more and more extensive application in all trades and professions. The automated warehouse is an important part of modern logistics system, elevated warehouse system for a multi-layer storage of goods, which consists of automatic control and management system, high shelves, stacking machine, automatic storage, automatic warehouse, computer control system and other auxiliary equipment. The warehouse model of the control system is designed according to the basic principle of automated warehouse operation. In the whole control system in order to Mitsubishi FX2N series PLC as the core control element, a special keyboard as the man-machine interface unit, control the stepper motor to drive a warehouse model of three degrees of freedom movement in three dimensional high strength rail. This paper first introduces the feasibility and the subject of the implementation of practical significance and value; secondly, the system hardware composition, structure, principle are described and analyzed; the core of the control system again -- software has been written, the paper is a ladder diagram and the corresponding statement at the end of the table; the subject of the design knowledge and conclusions are summarized, and the perfect place to be making a brief explanation.Key words:stereoscopic，warehouse programmable controller (PLC)，stepping motor, logistics management目录引言 (3)第一章绪论 (2)1.1本课题设计的背景 (2)1.2本课题设计的内容 (3)1.3本课题设计的目的和意义 (3)第二章系统控制方案的确定 (5)2.1自动化立体仓库的概述 (5)2.2采用PLC控制立体仓库的优点 (6)2.3系统设计的基本步骤 (6)2.4系统控制方案 (6)2.5立体仓库技术参数的确定 (8)第三章系统硬件设计 (9)3.1控制系统结构设计 (9)3.2可编程控制器(PLC)的选型 (10)3.2.1 PLC概述 (10)3.2.2 PLC的选型 (10)3.2.3机型的选择 (11)3.3步进电机 (11)3.3.1步进电机驱动系统的基本组成和工作原理 (11)3.4传感器 (12)3.5微动开关的选择 (13)3.6 PLC输入输出分配表 (14)3.7电气原理图的设计 (15)第四章系统控制软件设计 (16)4.1PLC梯形图概述 (16)4.2系统流程图 (17)4.3梯形图的设计 (18)第五章系统调试及结论 (19)5.1梯形图程序的下载 (19)5.1.1传输设置 (19)5.1.2梯形图写入PLC (19)5.2程序运行过程记录 (20)5.3结论 (21)谢辞.................................................................................................... 错误！未定义书签。
自动化物流立体仓库方案毕业论文
利用此项设计技术开发制造的产品在国外销售多台，已投入了正常使用，证明了其实用性和可靠性。该项技术经过充分的消化吸收，已具备了在国推广的条件。
适用大中型机电设备厂。
高层货架仓库简称高架仓库。一般是指采用几层、十几层乃至几十层高的货架储存单元货物，用相应的物料搬运设备进行货物入库和出库作业的仓库。由于这类仓库能充分利用空间储存货物，故常形象地将其称为“立体仓库”。
6、安全、准确、环保 物流活动必须保证安全，物流过程中货物不能被盗、被抢、被冻、被晒、被雨淋，不能发生交通事故，确保货物准时、准地点、原封不动地送达，同时，诸如装卸、搬运、运输、保管、包装。
第二章物流立体仓库进仓方案的确定
2.1货位编号
体仓库共有144个货位,分6层(0～3),12列(2～C),左右两排(L,R)。
4.1输送机……………………………………………………………………………………………………………16
4.3计算机管理与控制系……………………………………………………………17
立体仓储的设计毕业设计
立体仓储的设计毕业设计立体仓储的设计毕业设计立体仓储系统是现代物流领域中的重要组成部分，它通过合理的空间利用和高效的货物管理，为企业提供了更加便捷和可靠的仓储解决方案。
本文将探讨立体仓储的设计及其在物流管理中的应用。
一、立体仓储的概念和原理立体仓储是指通过多层架构和自动化设备，将货物垂直堆叠存放的仓储系统。
它通过合理的设计和布局，将仓库空间最大化利用，提高仓库的存储容量和货物周转效率。
立体仓储系统的原理主要包括垂直存储、自动化设备和智能管理。
垂直存储是指将货物通过升降机或输送带等设备，垂直堆叠存放在不同的层面上。
自动化设备包括堆垛机、输送机、拣选机器人等，它们能够自动完成货物的存储、取出和搬运等操作。
智能管理则通过仓库管理系统，实现对货物的跟踪、监控和调度，提高仓库的运作效率和准确性。
二、立体仓储的设计要点1. 空间规划：立体仓储系统的设计首先需要考虑仓库的空间规划。
通过合理的布局和分区，将仓库划分为不同的功能区域，如存储区、拣选区、打包区等，以提高货物的流转效率和操作的便捷性。
2. 设备选型：根据仓库的规模和需求，选择合适的自动化设备。
堆垛机是立体仓储系统中的核心设备，它能够实现货物的高效存储和取出。
此外，还可以考虑使用输送机、拣选机器人等设备，进一步提高仓库的自动化水平。
3. 安全考虑：立体仓储系统的设计中必须考虑货物的安全性。
合理设置货架和防护措施，确保货物的稳定和安全。
同时，还需要考虑火灾和其他紧急情况的防范措施，保障仓库和货物的安全。
4. 系统集成：立体仓储系统的设计需要与其他物流管理系统进行集成。
通过与仓库管理系统、物流跟踪系统等的连接，实现对货物的全程监控和管理。
这样可以提高仓库的运作效率和准确性，减少人为错误和损失。
三、立体仓储在物流管理中的应用立体仓储系统在物流管理中有着广泛的应用。
首先，它能够提高仓库的存储容量，节约仓储空间，降低仓储成本。
其次，立体仓储系统能够提高货物的存储效率和取货速度，减少人工操作和等待时间，提高物流效率。
自动化立体仓库堆垛机毕业设计
本科毕业设计（论文）自动化立体仓库堆垛机设计DESIGN OF STACKER CRANE FOR AUTOMATIC WAREHOUSE20013年6月摘要有轨式巷道堆剁起重机是随着立体仓库的出现而发展起来的专用起重机，通常简称为堆剁机。
堆剁机是立体仓库中最重要的起重运输设备，是代表立体仓库特征的标志。
其主要用途是在高层货架仓库的巷道内沿轨道运行，将位于巷道口的货物存入货格，或是取出货格内的货物运送到巷道口，完成出入库作业。
20世纪70年代初期，我国开始研究采用巷道式堆剁机的立体仓库，不久便广泛应用于各行业和地区，有的已经形成系列化，据不完全统计，到目前已建成三百余座。
随着现代工业生产的发展，有轨巷道堆垛起重机的技术也在不断提高和完善。
世界主要工业国家都把着眼点放在开发性能可靠的新产品和采用高新技术上，更加注重实用性和安全性。
如今，自动化立体仓库及堆垛机已成为企业生产管理不可获缺的重要组成部分。
本文从实际问题出发，以现有设备为依托，先确定出堆垛机的总体结构及各部分的结构草图，然后运用理论力学、材料力学、机械设计、制造技术等专业知识，并查阅相关设计手册，对其机械部分进行了详细的设计计算，包括：机架、行走机构、提升机构、载货台和货叉伸缩机构。
设计过程中，以实现堆垛机的机械性能为目的，在满足其强度、刚度、运行稳定性等要求的前提下，综合考虑结构的合理性和所选材料的经济性，力求达到高质量、低成本。
关键词自动化立体仓库堆垛机结构设计AbstractTrack Tunnel-Stacker Crane is developed by a special crane with the emergence of three-dimensional warehouse, usually referred to as stacker crane. Stacker crane is the most important lifting and transportation equipment in a three-dimensional warehouse, and is one characteristic of three-dimensional warehouse. Its main use is orbit along the roadway in tunnel of high-rise warehouse, put the goods that be located at the mouth of the tunnel into the shelves, or take out goods and delivered to the tunnel mouth, complete the storage operations.At the early 70’s of 20th, China started to develop the three-dimensional warehouse with stacker crane, and soon have be widely used in various industries and regions，some have formed serialization. According to incomplete statistics, more than 300 warehouses have been completed now. With the development of modern industry, the technology of stacker crane is being improved. All the world's major industrial countries focus on the development of new products with reliable performance and the use of high-tech，and pay more attention to the practicality and safety. At present, automatic three-dimensional warehouse and stacker crane have become an important component of production management.This paper starts from the practical problems, and bases on existing equipments. Firstly confirm the overall structure of stacker crane and the draft of parts of the structure. Then use Theoretical Mechanics, Material Mechanics, Machine Design and Manufacturing Technology, and according to relevant design manuals, elaborates on its machinery parts, including: Rack, Running Mechanism,Lifting Mechanism,Loading Stations and Telescopic Fork Mechanism. In the design process, considering the rationality of structure and the economy of the selected materials in order to achieve the mechanical properties of stacker and request of strength, stiffness, running stability, attempt to reach the aim of high-quality, low-cost.Keywords Automatic Three-Dimensional Warehouse Stacker Crane Design of Structure目录第一章绪论 (1)1.1自动化立体仓库概述 (1)1.2自动化立体仓库的发展 (1)1.3发展自动化立体仓库的必要性 (2)1.4自动化立体仓库中的堆垛起重机 (4)1.5巷道式堆垛起重机的结构及设计要点 (5)1.5.1 机架 (5)1.5.2行走机构 (5)1.5.3提升机构 (5)1.5.4载货台及货叉 (5)1.5.5电器设备 (6)1.5.6安全保护装置 (6)第二章堆垛机机架的结构设计 (7)2.1 自动化立体仓库的结构尺寸及运行条件 (7)2.2 机架设计概述 (7)2.2.1机架设计应满足的一般要求 (7)2.2.2 机架的设计步骤 (7)2.3 上导轨设计 (9)2.3.1 导轨类型的确定 (9)2.3.2 导轨材料的确定 (9)2.3.3导轨截面形状的确定 (9)2.4 上横梁设计 (11)2.5 立柱设计 (14)2.6 下导轨设计 (19)2.6.1导轨类型的选择 (19)2.6.2滚动直线导轨副的结构与特点 (19)2.6.3 滚动直线导轨副的计算 (20)第三章行走机构的设计 (25)3.1 电动机的选择 (25)3.1.1选择电动机应综合考虑的问题 (25)3.1.2电动机的选择 (25)3.2 传动装置的设计 (26)3.2.1 传动方案的确定 (26)3.2.2 第一级减速齿轮副的计算 (28)3.2.3 第二级减速齿轮副的计算 (32)3.2.4 齿轮齿条副几何尺寸的确定及计算 (36)3.2.5 轴的计算 (37)3.3 行走机构结构图 (42)第四章提升机构的设计 (43)4.1 电动机的选择 (43)4.2 传动滚子链的设计计算 (43)4.2.1滚子链几何尺寸的计算 (43)4.2.2 滚子链静强度计算 (44)4.2.3 链轮几何尺寸计算 (45)4.3提升滚子链的设计计算 (47)4.3.1滚子链几何尺寸的计算 (47)4.3.2链轮几何尺寸的计算 (48)第五章载货台与货叉伸缩机构的设计 (49)5.1 电动机的选择 (49)5.2 传动机构的计算 (50)5.2.1 圆锥齿轮副的计算 (50)5.2.2 齿轮齿条副的计算 (53)5.2.3 传动轴的设计 (57)5.3导轨与叉板的设计 (59)5.3.1导轨的计算 (59)5.3.2 板件尺寸的确定 (60)5.4载货台结构图 (61)结论 (63)致谢 (65)参考文献 (66)附录Ⅰ毕业实习报告................................. 错误!未定义书签。
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目录1.绪论 (1)1.1 自动化立体仓库的发展 (4)1.2 自动化立体仓库的概念 (4)1.2 自动化立体仓库的特点 (2)2.货位规划 (4)2.1设计条件 (4)2.2计算系数矩阵 (4)2.2.1符号假设 (4)2.2.2已知条件 (5)2.2.3计算系数矩阵 (5)2.3运用匈牙利算法求解 (7)2.4最终的货位规划图 (14)2.5运行结果 (14)2.6设计总结 (15)3.堆垛机径路规划 (17)3.1设计条件 (17)3.2计算节点相对距离 (17)3.2.1符号假设 (18)3.2.2已知条件 (18)3.2.3计算节点相对距离 (18)3.3规划堆垛机合理线路 (20)3.3.1最近邻点法 (20)3.3.2最近插入法 (22)3.3.3两种方法的程序运行结果 (27)3.4分析结果 (27)3.5设计总结 (28) (30)附录 (31)1.绪论1.1 自动化立体仓库的发展1.1.1 国外自动立体仓库的发展自动化立体仓库的产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果。
50年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；50年代末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年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座计算机控制的立体仓库。
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。
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。
1.1.1 我国自动化立体仓库的发展概况我国自动化仓库的发展与欧美、日本等发达国家相比起步较晚，国内第一座自动化仓库是郑州纺织机械厂冷作二车间的模具库，建成于1974年2月，与此同时，国内一些科研机构也开始了自动化仓库的研究工作。
起步最早的是原一机部系统的起重研究所、自动化研究所和第九设计院等单位。
1974年北京汽车制造厂与自动化研究所合作，动工兴建了该厂的自动化仓库。
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摘要随着我国国民经济的发展，自动化立体仓库的应用越来越广泛。
利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化。
自动化立体仓库的主体由货架、巷道式堆垛起重机、入(出)库工作台和自动运进(出)及操作控制系统组成。
本课题的电气控制主要由西门子公司的PLC、步进电机驱动器、步进电动机、直流电动机等器件组成。
对本课题进行简要的介绍，包括背景，研究意义，现状等；其次对该系统的硬件组成、结构、原理进行了阐述和分析；再次对本系统用到的器件进行分别介绍，重点对PLC程序进行了编写；最后对设计本课题所学到的知识和结论进行归纳和总结。
关键词：立体仓库电气控 PLCAbstractWith the development of computer information technology, modern enterprise production scale expanding and competition intensifies day by day, market of enterprise logistics system proposed new requirements, automated warehouse more and more by concern and has been widely used. This paper introduces the structure and features of the double column stacking machine with the rail roadway, and analyzes and discusses the main design points of the double column stacking machine with the rail roadwayKeywords: automated warehouse; stacking machine; design目录摘要 (1)Abstract (2)第1章绪论 (4)1.1本课题研究的背景和现状 (4)1.2本课题的发展趋势 (4)1.3本课题研究的目的和意义 (5)1.4课题的设计内容 (5)第2章系统的的硬件 (6)2.1立体仓库系统作业单元的功能 (6)2.2可编程控制器（PLC）的简介 (6)2.2.1可编程控制器的结构 (6)2.2.2可编程控制器的特点 (7)2.3采用PLC控制立体仓库的优点 (7)2.4立体仓库系统作业单元控制 (8)2.5电气原理图的设计 (8)2.6立体仓库电气硬件的介绍与选择 (9)2.6.1可编程控制器（PLC） (9)2.6.2步进电动机 (11)2.6.3步进电动机驱动器 (12)2.6.4传感器 (13)2.6.5微动开关 (15)2.6.6直流电动机 (15)2.6.7并联型开关稳压电源 (15)3.7 PLC输入输出分配 (15)第3章系统的软件设计 (17)3.2系统程序的设计 (19)3.2.1系统的控制要求 (19)3.2.2梯形图的主程序 (19)4.3.3各部分程序分析 (24)总结 (40)致谢 (41)参考文献 (41)第1章绪论1.1本课题研究的背景和现状随着企业的持续稳定发展,经济全球化步伐也迅速，业也出现了翻天覆地的变化，一方面高科技的加工工艺越来越得到推广。
此同时原有的物流和仓储系统已不能满足新形势的要求,建立一个集物流、信息流和资金流于一身的自动化物流管理中心,从而降低企业综合物流成本,提高企业综合效益便成为目前极待解决的问题。
立体仓库是指在不直接进行人工处理的情况下,自动地完成物品仓储和取出的系统,它以高层立体货架为主体,以成套搬运设备为基础,是集自动控制技术、通信技术、机电技术于一体的高效率、大容量存储机构。
自动化立体仓库的出现,实现了仓库功能从单纯保管型向综合流通型的转变,而且自动化立体仓库是现代物流与仓储系统的重要组成部分，具有货物存效率高和自动化程度高力等优点。
自动化立体仓库的主要优点如下：(1)仓库作业实现机械化和自动化。
(2)采用高层货架、立体储存，能有效地利用空间，减少占地面积，降低土地购置费用。
(3)采用托盘或货箱储存货物，货物的破损率显著降低。
(4)货位集中，便于控制与管理，特别是使用电子计算机，不但能够实现作业过程的自动控制，而且能够进行信息处理。
1.2本课题的发展趋势由于自动化立体仓库的广泛应用、计算机技术和网络技术的发展，使得立体仓库的发展十分迅速，其发展的趋势主要有3点：1立体仓库向柔性化发展。
随着柔性化的普及，自动化立体仓库的储运作业也将向柔性化发展。
国外已经开始出现一批可拆卸的和移动式的仓库结构2立体仓库作业管理自动化水平逐步提高。
随着社会的发展，各个行业对物流的速度和物流的准确度要求越来越高，具体来说，就是在要求的时间内、在准确的地点、按准确的顺序与方法、提供准确的品种及数量的货物更加的多。
3立体仓库中智能技术将会取得应用。
人工智能技术的发展，推动了自动化技术向其高级阶段--智能化方向发展，让自动化立体仓库的作业越来越简单，对人力的要求越来越少，维护的时间越来越少，变的越来月安全。
1.3本课题研究的目的和意义它以高层立体货架为主要标志，使用成套先进的搬运设备，以先进的计算机控制技术为主要手段，实现搬运、存取的机械化和自动储存管理，并可与上级计算机联网组成内部局域网，从而实现管理、监控、执行的功能。
由于自动化立体仓库这一新技术的出现和发展，使传统的仓储观念发生了根本性的变化。
从原来的固定货位、人工搬运和码放、人工管理、以储存为主的传统仓储作业，转变为自由选择货位、可按需要实现先进先出的机械化与自动化仓储作业，同时可以对货物进行必要的拣选、组配，并根据整个企业生产的需要，有计划的将库存物按指定的数量和时间要求送到恰当地点，满足均衡生产的需要，可以说自动化立体仓库的出现使“静态仓库”变成了“动态仓库”。
自动化立体仓库的功能主要是存储和保管、调节供需和调节货物运输能力。
和普通仓库相比，自动化立体仓库具有显著的优越性。
首先，它可充分利用仓库面积和空间，扩大仓储系统的综合利用率和作业规范，节约劳力。
其次，增加了分拣、转运、配送、包装、流通加工、信息处理等设施，能够全面为生产和商业流通服务，从而提高仓库管理水平，减少货损，优化、降低库存，缩短周转期，节约资金。
同时，其机械化和自动化提高了劳动效率，并能方便地纳入企业的物流系统。
AS/RS的计算机管理与控制也可以减少货物和信息处理过程中的差错。
1.4课题的设计内容自动化立体仓库的主体由货架、巷道式堆垛起重机、入(出)库工作台和自动运进(出)及操作控制系统组成。
堆垛机是立体仓库的关键部件，责全部货物的入库承运作业，实现三个自由度的运动。
该系统通过传感器采集信号，PLC控制程序，可以实现对步进电机和直流电机较复杂的速度与位置控制规模。
在入库作业时，当检测传感器检测到零位平台上有货物，那么起动机械手，将零位平台上的货物放到指定的库位上。
在出库操作时，启动机械手，到达指定位置，将指定位置的货物取出放到零位平台。
机械手在执行每次的去放任务，都会自动回到零位，等待下一条指令。
论文中机械手可以进行三个维度的变化，就是可以进行前进、后退、上、下、左右的变化。
为了系统的安全在每个限位都装有超限位保护开关，每个库位都有检测装置，判断库位是否已有货物，禁止双重入库和空的取操作。
第2章系统的的硬件2.1立体仓库系统作业单元的功能系统采用滚珠丝杠、滑杠以及普通丝杠作为主要传动机构、点击采用步进电机和直流电机，其关键部分是机械手，它由水平移动、垂直移动、货台机构三部分组成，其水平和垂直移动分别用两台步进电机驱动滚珠丝杠来完成，伸叉机构由一台直流电机来控制。
当堆垛机平台移动到货架的指定位置时，直流电机驱动货台向前伸出可将货物取出或者送入，当取到货物货已送入，则货台向后缩回。
在此设计的立体仓库需要满足一下功能：1 机械手要有三个自由度，即：前进、后退；上、下；左、右；2 机械手的运动由步进电机驱动；3 机械手前进（或后退）运动和上（或下）运动可同时进行；4 机械手前进、后退和上、下运动时必须有超限位保护；5 每个库位必须有检测装置（微动开关）。
6 当按完库位号后，没按入或没取前，可以按手动取消该操作。
2.2可编程控制器（PLC）的简介2.2.1可编程控制器的结构各种PLC的组成结构基本相同，主要有CPU,电源，储存器和输入输出接口电路等组成。
1处理器单元一般由控制器、运算器和寄存器组成。
CPU通过地址总线、数据总线、控制总线与储存单元、输入输出接口、通信接口、扩展接口相连。
CPU 是PLC的核心，它不断采集输入信号，执行用户程序，刷新系统输出。
2 PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两种。
系统存储器用于存放PLC 的系统程序，用户存储器用于存放PLC的用户程序。
现在的PLC一般均采用可电擦除的E2PROM存储器来作为系统存储器和用户存储器3 PLC的输入接口电路的作用是将按钮、行程开关或传感器等产生的信号输入CPU；PLC的输出接口电路的作用是将CPU向外输出的信号转换成可以驱动外部执行元件的信号，以便控制接触器线圈等电器的通、断电。
PLC的输入输出接口电路一般采用光耦合隔离技术，可以有效地保护内部电路。
基本结构如图2.1图2.1 PLC结构2.2.2可编程控制器的特点1 可靠性高，抗干扰能力强2 配套齐全，功能完善，适用性强3 易学易用，深受工程技术人员欢迎4 系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造5 体积小，重量轻，能耗低6 系统的设计安装和维修工作少，而且维修方便。
2.3采用PLC控制立体仓库的优点PLC的应用非常广泛，例如电梯控制、防盗系统的控制、交通信号的控制、楼宇供水自动控制、喷水池自动控制、消防系统自动控、供电系统自动控制及各种生产流水线的自动控制等。
PLC的应用大大提高了控制系统的稳定性、适用性、并且降低了系统成本。
其控制系统简单，更改容易，施工周期短；系统维护容易。
按PLC编程功能可分为4大类开关顺序控制、通信功能、模拟量控制、运动控制。
PLC的应用大大提高了控制系统的稳定性、适用性、并且降低了系统成本。
其控制系统简单，更改容易，施工周期短；系统维护容易。
自动化立体仓库，少不了自动化仓库管理系统，只有使用强大的仓库管理系统才能使得仓库管理和业务流程上一个台阶，才能将先进的硬件设备发挥作用、产生效益，针对这一仓库管理系统，我选择了PLC。
选择PLC是因为它的稳定性比单纯的使用单片机要稳定的多，所能实现的功能也强大的多。
总的来看，基于PLC自动化立体仓库可以总结为如下几点优点：低成本、范围广、高速、便捷、永远在线、结构灵活、数字化等。