PLC伺服电机系统在立体仓库堆垛机控制中的应用
基于三菱PLC的立体库堆垛机控制系统设计
基于三菱PLC的立体库堆垛机控制系统设计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，所以开展与此有关的研究具有重要的理论和应用价值。
本文研究的是立体库堆垛机控制系统，采用三菱Q系列PLC对系统进行控制，要求设计安全可靠，具有经济性能和操作性能良好的堆垛机控制系统。
该项目采用了三菱Q系列PLC 對系统进行控制，使用两台额定功率为200W的三菱HF伺服电机进行定位控制，实现了堆垛机的水平和升降运动，采用气动控制机构，实现了叉臂的伸缩。
具有降低安装成本，增加系统的适应性，这在立体仓库柔性化的发展趋势下具有广阔前景。
标签：立体库；堆垛机；PLC一、设备与器件的选型设备主要配件清单如表1所示。
二、堆垛机的电路设计PLC的I/O分配堆垛机的I/O分配，如表2所示。
堆垛机水平行走伺服控制电路，如图1所示。
其中FLS为堆垛机水平行走前限位。
RLS为堆垛机水平行走后限位，DOG堆垛机水平行走原点回归限位，STOP 为堆垛机停止信号。
三、堆垛机的软件设计本系统中堆垛机运行机构由水平运行的行走机构，垂直运行的起升机构及取送货的叉臂部分组成。
需要实现的功能有，按下启动按钮堆垛机会进行原点回归，然后开始进行货位定位，判断货位是否在正常范围内，如正常堆垛机进入清待机状态。
等待货物信息，判断任务为出库还是入库，随后堆垛机开始动作。
四、系统调试调试的软件是GX Works2，打开GXWorks2软件，设置相关PLC参数，通过计算机和PLC连接，使用编程软件GX？Works2上的模拟调试功能对系统进行虚拟调试，虚拟调试不需要连接设备减小了系统损耗，也使程序编写更加方便，是系统调试必须要进行的环节。
通过模拟调试的程序进一步进行在线统调试。
在硬件线路接好并在断电条件下，按照电路图要求，将PLC和外部设备通过空插座相连，同时将PLC和编程计算机、变频器相连，并将触摸屏和编程计算机相连。
基于西门子S7-1200PLC的立体仓库堆垛机控制与监控
基于西门子S7-1200PLC的立体仓库堆垛机控制与监控PLC Warehouse Stacking Machine Control and Monitoring based on Siemens S7-1200• 齐鲁理工学院机电工程学院 黄丽丽 Huang Lili 苏敏 Su Min摘 要：本设计以西门子S7-1200 PLC可编程控制器为核心，对立体仓库堆垛机的控制系统进行了设计。
首先运用了PLC与变频器相结合对三相交流异步电动机的运行系统进行了控制；其次通过激光测距定位系统对堆垛机水平方向运行进行了精准定位，同时运用光电传感器定位系统对堆垛机垂直方向运行进行了精准定位；最后利用上位机WinCC组态软件对立体仓库堆垛机控制系统的运行状态进行了实时监控；实验结果表明，该系统能对堆垛机运行系统实现精确控制，实用性强，具有一定的推广价值。
关键词：S7-1200PLC 立体仓库 堆垛机 WinCC组态软件Abstract: The design uses the Siemens S7-1200 PLC programmable controller as the core to design, thethree-dimensional warehouse stacker control system. Firstly, the operation system of the three-phase ACinduction motor is controlled by the combination of PLC and frequency converter. Secondly, the horizontaldirection of the stacker is precisely positioned by the laser ranging system, and the photoelectric sensor’spositioning system is used to position the vertical operation of the stacking machine precisely. Finally, theupper machine uses WinCC configuration software to monitor the operating status of the stacking machinecontrol system. The experimental results show that the system can realize the precise control, practical andStrong, with a certain value to promote.Key words: S7-1200PLC Stereoscopic warehouse Stacking machine WinCC configuration software【中图分类号】F407.67 【文献标识码】B 文章编号1606-5123（2019）09-0046-041 绪论自动化立体仓库是现代物流系统中不可或缺的构成成分，它是非常崭新的仓储技术。
基于西门子PLC的自动化立体仓库堆垛机控制系统设计
基于西门子PLC的自动化立体仓库堆垛机控制系统设计【摘要】自动化立体仓库是建立在计算机管理技术、自动化控制技术和机械制造设计技术三者的基础上，它具有独立完成仓库物流作业的能力，准确的将货物运送至存取地点，并科学管理仓储信息，因而它是促进现代物流进程的关键。
自动化立体仓库堆垛机控制系统主要由计算机管理系统、高层货架和堆垛机三部分组成，本文针对其结构和工作流程进行了简单的介绍，并着重讲述了各子系统的硬件、软件设计，以促进自动化立体仓库堆垛机控制系统在现代物流仓管中的运用。
【关键词】自动化立体仓库系统；西门子；PLC1.前言现代物流技术和自动化技术的不断发展衍生了各种物流产品，立体仓库就是针对物流仓储常用的一种，立体仓库作为自动化技术的产品，它综合了自动控制技术与计算机管理技术，借助堆垛机对货物实现存取操作，自动化立体仓库堆垛机不仅具有存取货物的功能，它还能对货物进行分类、分拣、计数和配送等操作。
自动化立体仓库主要由计算机控制系统、自动化堆垛机和高层货架三部分组成，多个功能子系统共同构成了物流仓储的信息系统。
随着客户对物流信息化要求增高，切实掌握仓储情况及时更新仓储信息成了现代物流信息化的重要因素，为了提高物流信息的可靠性和实时性，我们必须保证立体仓库系统具有正常作业和信息统计功能。
除此之外还需提高立体仓库系统的柔性化，在系统中融入条形码扫描技术和射频计数等采集货物信息的技术，以满足现代物流自动化需求。
2.自动化立体仓库系统设计从图1可看出自动化立体仓库主要包括计算机控制系统、自动存取设备和高层货架三个部分，另外它还具有整合子系统收集整理信息等功能。
自动化立体仓库由多个环节综合而成，在多方面因素的相互作用下其过程相对复杂，因而构建自动化立体仓库，首先需了解各个组成部分的特性和相互作用。
计算机控制系统即人机交互界面，通过它操作人员可对立体仓库的运作进行控制和监视，另外货物存储和物流作业安排都是由控制系统负责；高层货架与传统的货架区别在于利用货物的层叠扩展和延伸储存空间，科学有序的安置不仅使得货物分类明确，同时也降低了管理难度；自动存取设备是执行任务的主要工具，作为仓储作业的主要劳动力，它决定了物流仓储的工作效率，提高立体仓库运行效率的关键就在此。
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。
PLC控制技术在立体自动化仓库堆垛机中的应用
术 和通 信 技 术 融 为 一 体 的 ， 向控 制 过 程 、 向 用 户 ， 应 工 业环 境 、 作 方 便 、 面 面 适 操 可靠 性 高 的 新一 代 通 用 工 业 自动装 置 。在 研 究 Ｐ Ｃ 控 制技 术 的基 础 上 ， 出立 体 自动 化 仓 库 的 堆 垛 机 控 制 方 案 ， Ｌ 提 实践 证 明 实 时性 好 ， 准 精 度 高 ， 用 于 高速 自动 化 停 可
ｍ ａ ｉ ｉｄｕｓｒ ｔ ｎ ｃ ｔｙ ｅｑｕｐｍｅ ｔ ｉ ｎ ｂａ ｅ ｏｎ ｈ ｔ ｈ ｌｇ ｏ ｍ ｉｒ ｎ ｒ ｌｒｗｈｃｈ ａ ｔ ｅ ｃｈ ａ ｔ — ｔ ｓ ｆ ｎ ｓｒ ｓ ｉ ｂｌ ｅａ ｙ ｓｄ ｔｅ ｅｃ ｎｏｏ ｙ ｆ ｃ ｏ ｃｏ ｔｏｌ 。 ｉ ｈ ｓ ｈ ａｒｃ ｅ ｓ ｉ ｏ ｉｄｕ ｔｙ ｕｔ ｅ． ｓ ｅ ｃ ａ ｏｐ ａｔ ｇ ｎ ｅｒ ｉ ａ ｄ ｈｇｈ ｅｌ ｂｉｔ Ｉ ｏ ｂｉｅ ｗｉ ｔｅ ｅｃ ｎｏｏｇ ｔ ｎ ｉ ｒ ｉ ｌｙ． ｃ ｍ ｎ ｄ ａ ｉ ｔ ｔ ｈ ｔ ｈ ｌ ｙ ｆ ｏ ｈ ｔ ， ｏ ａｕ ｔ ｏｎ ｄ ｏ ｎｉａ ｉ ｗｈｉ ｉ ｃ ｍ ｍｏｎｌ ｏｎ， ｃｈ ｓ ｏ ｙ
ｕ ｅｄ ｏ ｅｒｏｒ ｔ ｄ ｓ ｆｒ ｕｓ ｉ ｅ ｐｒ ｅ ｃ ｔｏｌｎ Ｔ ｓ ａｐ ｐ ｏ ｓ ｈ ｃ ｎ ｒ ｐ ｏ ａ ｅｎ ｏｃ ｓｓ ｏｎｒ ｌ ｇ．ｈｉ ｐ ｅｒ ｒ ｐｏ ｅｓ ｔ ｅ ｏ ｔｏｌ ｒ ｇｒ ｍ ｏ ｔ ｃ ｅｒ ｗｈｃ ｉ ｅ ｉ ａｕｏｍａ ｅ ｉ ｆｓ ａ ｋ ｓ ｉｈ ｓ ｕｓ ｄ ｎ ｔ ｔｄ ｗａ ｅ ｏｕ ｅ ａｓ ｔ ｅ ｅ ｃｈ ｏｆＰＬ ｒ ｈ ｓ ｂ ｅｄ ｏｎ ｈｅ ｒ ｓ ａｒ Ｃ ｃ ｔｏ ｅ ｈｎ ｏ ． ｏｎｒ ｌｔ ｃ ｏｌｇｙ
立体自动化仓库堆垛机中PLC控制系统
立体 自动化仓库堆垛机中Ｐ Ｌ Ｃ 控制系统
樊佳伟 甘肃烟草 工业有 限责任公司兰州卷烟厂
甘 要ｌ Ｐ Ｌ Ｃ 控制系 统是一种集计算机技 术、 自 动化技 术以及通信技 术 与一体 的新型工业装 置， 它能够协调 系统各 结构之 问的工作， 提 高工作 效率和质量。 立体 自动化 仓库 堆垛 机以Ｐ Ｌ Ｃ 控 制 系统为基础，准确把 握货
量化处 理方式得 出量化 数据 的模糊 区域 ， 查询模 糊控制表 ， 得到模 糊区 域的输 出量 ， 再乘 以货物的 实际输 出量， 然 后利用 Ｄ ， ／ Ａ 模 块对 货物的 输 （ 三） 控 制运行 的速 度 堆垛机 主要 是对 作业速 度和定位 速度 进行控制 。 在保证堆 垛机 的 出量进行控制 。 正常工作 和货 物稳 定的 基础上 进行加 速度和 减 速度 的操作 ， 还有 就是 ３ 、 下位机协议 的实现 下位 机协议的 通信模式 分 为Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｉ ￣ Ｉ Ｉ Ｒ Ｔ Ｕ两种 模式 ， 两 种通信 方 对货物 的定位 时间进行控制， 在保证 质量的前提下提 高工作效率 。 式有 很大的差 别。 Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｉ 通信模 式是将 每个 字节分成两￣ ＇ Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｉ 字符发 （ 四） 安 全保 护功 能 Ｒ Ｔ Ｕ模式 中的字节 是以 帧的形 式发送 ， 这种 通信方 式 的数据 传 输 安全 保护 功能也 是堆 垛机 控制 系统中重要 的一 个功 能 ， 当货物 出 送 ， 现倒塌的情 况， 传感 器发现 异常堆 垛机 立即会停止工作 ， 控制系统 会发 效率更高 ， 所 以Ｐ Ｌ Ｃ 控制系统一 般会选择Ｒ Ｔ Ｕ通信 模式 。 但是 不管 是哪 出警报 ， 引起 工作人员的注 意， 避 免意外事故 的发 生。 种 通信模 式 在同一 网络环境 下要 保证相 同的传 输速 度， 这 样 才能确 保 数据 在传输过程 中的准确 性和完整 性。 下位机协议中一定要 包含一个主 二、 立 体 自动化 仓库 堆 垛机 中Ｐ Ｌ Ｃ 控 制系 统 的设 计与 实现
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。
PLC电气控制在立体仓库系统中的应用
自动化 立 体仓 库 （ ｔｍ ｔｃＳｏａ ｅ ＆ Ｒｔ ｉｖｌ Ａ ｏａ ｉ ｔｒｇ ｕ ｅｒｅａ Ｓｓｅ） ｙｔｍ是物 流系统 的重要组成 部分 。随着 我国 国民经 济的
控制信号 发送 给被控对 象， 形成 闭环 控制 系统。而且在 ＰＣ Ｌ 与监控系统联机通讯 中， 准确 定义了通讯协议 中的各个 位所
性的、 由高位托盘货架构成并配以堆垛机或其他自动传输系 统、 操作软件的物流系统。 与平库相比， 可节约大量的占地面
积和劳 动力， 具有很高 的空间 利用 率 ， 能加快 货物 的 出入 库
高层立体货架储存物资，用自动控制堆垛机进行存取作业， 并用计算机进行监控管理的仓库。目前， 立体仓库主要有 以
飞速发展和企业现代化生产规模的不断扩大， 现代物流系统
从六 十年 代刚刚起步到现在蓬 勃发展 ， 中立体仓库控 制系 其 统是不可缺少的重要部分 。 自动化立体仓库是物料搬运 、 仓储管 理科学 中一 门综合
代表的状态， 减少了通讯 中的噪声干扰， 提高了通讯的质量
和准确度 。 １ 系统构成 自动化 立体仓 库 又称 自动存 取系统 （ＳＲ） 是一种 用 Ａ／Ｓ。
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅ ｐ ｐ ｒ ｉ ｔ ｔ ｅ ｏ ｔ ｏ ｅ ｈ ｄ ａ ｄ ｈ ｓ ｓ ｅ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｏ ｔ ｅ ａ ｔ ｍ ｔ ｃ ｔ ｒ ｇ ａ ｄ ｒ － ｓ ｒ ｃ ： ｈ ａ ｅ ａ ｍ ａ ｈ ｃ ｎ ｒ ｌ ｍ ｔ ｏ ｎ ｔ ｅ ｙ ｔ ｍ ｔ ｕ ｔ ｒ ｆ ｈ ｕ ｏ ａ ｉ ｓ ｏ ａ ｅ ｎ ｅ
电
气控制在立体仓库系统中的应用
Ｔ ｅ Ｅ ｅ ｔ ｉ ａ ｏ ｔ ｏ ｏ Ｌ ｓ ｄ ｎ ｈ ｕ ｏ ａ ｉ ｔ ｒ ｇ ｙ ｔ ｍ ｈ ｌ ｃ ｒ ｃ ｌ Ｃ ｎ ｒ ｌ ｆ Ｐ Ｃ Ｕ ｅ ｉ ｔ ｅ Ａ ｔ ｍ ｔ Ｃ Ｓ ｏ ａ ｅ Ｓ ｓ ｅ
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技师论文PLC、GOT、定位单元、伺服电机在自动化立体仓库控制中的应用单位：姓名：考试等级：准考证号：身份证号：2008年06月PLC、GOT、定位单元、伺服电机在自动化立体仓库控制中的应用XXXX单位 XXX摘要自动化立体仓库是近十年来伴随着自动控制、系统控制设备以及数据库等相关技术的飞速发展而应运而生的。
随着这些技术的发展和电脑的普及，自动化立体仓库高效、可靠、操作方便的优点为越来越多的使用者接受，应用也日益广泛。
在以往的自动化仓库中，其控制部分大都采用PLC加计算机或计算机加控制板卡的方式。
随着计算机技术的飞速发展，计算机的性能以及稳定性等大幅度提高，现场总线技术的日益成熟，一种新的控制方式——软PLC控制方式逐渐形成并逐渐被应用于各种控制领域，其中就包括自动化仓库。
本文简述可编程控制器（FX2n-32MR）、定位单元（FX2n-20GM）、触摸屏（三菱GT1155）、伺服电机在自动化立体仓库（AS/RS）系统堆垛机中的具体应用。
立体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-32MR型PLC作为核心控制元件，三菱FX2N-20GM作为PLC专用定位单元用来控制伺服电机（三菱MR-E-20A）来驱动仓库堆垛机的X轴与Y轴，控制双轴气缸来驱动Z轴，堆垛机的两轴在高强度导轨上做二维运动。
以伺服电机每转输出的脉冲数、丝杠进给量和机械零点为基础，依照仓位间距，计算出每仓位相对机械零点的坐标值（脉冲数），经过定位单元驱动伺服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，系统还采用了限位开关对其进行限位保护。
通过系统的调试，立体仓库模型控制系统能够通过手动和自动控制方式较为准确地完成货物的存取功能。
通过实验调试，基本上达到自动化立体仓库高效、可靠、操作方便控制要求。
此系统不仅适合自动化类教学仪器的演示，也可以为自动化立体仓库的具体实施作一个技术参考。
关键词：自动化立体仓库可编程控制器定位单元触摸屏GOT) 伺服电机堆垛机1 引言1.1自动化立体仓库系统自动化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。
PLC 作为一种工业控制计算机，具有模块化结构、配置灵活、高速的处理速度、精确的数据处理能力、多种控制功能、网络技术和优越的性价比等性能，是目前广泛应用的控制装置之一。
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。
它具有占地面积小、储存量大、周转快的优点，是集信息、存储、管理于一体的高技术密集型机电一体化产物。
它与平库相比，可节约７０％的占地面积和７０％的劳动力。
具有很高的空间利用率和出入库能力，能加快货物的出入库存储节奏，减轻劳动强度，提高生产效率。
机械手是自动化立体仓库的重要组成部分，主要运用于存取设备，例如堆垛机等。
1.2自动化立体仓库模型研究的意义自动化立体仓库是指在不直接进行人工处理的情况下，自动地完成物品的存放和取出的系统，根据这个原理结构，设计了自动化立体仓库模型控制系统。
本设计的自动化立体仓库模型主要应用于自动化等相关专业教学仪器的演示部分，目的是帮助自动化等相关专业的学生了解自动化立体仓库的基本结构、设计原理以及整个控制系统的工作过程、熟悉电气控制的基本原理，了解电气控制在现代科技应用中的重要性，以及PLC应用在现代控制系统中的作用和一些不可替代性的优点。
熟悉PLC的外围电路设计、软件设计方法和设计流程等。
同时本系统在设计方案上结合了正在开发的自动化立体仓库模型，并对其技术方案进行了描述，为日后自动化立体仓库的具体实施作一个技术上的参考。
使未来自动化立体仓库的设计更趋于完美化。
2 系统方案总体设计2.1 设计思想本设计是以可编程控制器（Programmable Logic Controller 简称PLC）为核心，三菱FX2N-20GM作为PLC专用定位单元，控制伺服电机驱动一个有二个自由度的堆垛机来模拟现实中立体仓库的存取过程。
在整个立体仓库运行过程中采用开环控制方式，触摸屏（三菱GT1155）为人机接口元件，PLC和定位单元为控制元件，伺服电机和电磁阀（双轴气缸）为执行元件来驱动工作台在高强度导轨上做三维运动，堆垛机传动部件为高精度丝杠传动。
运行时PLC会接收和分析操作人员在触摸屏上的输入指令，做出合理的工作安排。
即读取执行元件的信息，通过软件做出合理的工控安排反馈到执行元件和操作系统，实现车位的位置移动。
具体原理方框图如图1所示。
图1 系统方框图2.2 本设计控制要求（1） PLC根据触摸屏所设置不同物品对应仓位实现十二个仓位的自动存取，本系统对三层仓位每层放置不同的三类物品，系统会自动寻找此空位来实现物品的依次存放，存放结束后自动返回原点（机械原点），等待下一个存放命令。
PLC接受存放命令向目标空位靠近的运动默认为有负荷运动，此时为低速运动，以获得较大的电机转矩，回原点的运动默认为空载，此时堆垛机快速移动，可以节省工作时间，提高效率。
（2）具有急停功能。
当系统在运行的过程中发现其它意外等，可以点击急停按键，此时系统会立即停止运行并保持原位置。
但系统再次运行务必要回原点校正。
因为系统采用开环控制，其速度由伺服电机或步进电机接受的脉冲频率决定，运行位移量由脉冲数目决定。
而各空位对应的脉冲频率、数量数据均由程序设定。
另外从系统运行时的可靠性和安全性角度考虑，所有的数据均应参考原点而设置。
所以系统每次任务结束后都必须回原点进行校正，避免执行错误命令，发生意外。
（3）能够快速返回原点。
堆垛每次执行完取/放料动作完成后，系统便快速返回原点。
本功能也可以作为原点校正用，长时间运行误差积累导致工作台不能精确定位，借此可以校正。
（4）有手动和自动档选择，可以实现手动和自动两种控制方式。
并且在触摸屏上有点动按钮导航键，分别用于控制堆垛机X轴正向与反向运行，Y轴正向与反向运行，Z轴（物料叉）伸缩运动运。
规定远离原点为正向，靠近原点为反向。
同时在控制台上设置手动操作的十字开关，对堆垛机X与Y轴手动控制。
实现对物品的存放操作。
（5）堆垛机X轴与Y轴方向定位由输出脉冲序列专用单元FX2N-20GM控制两台MR-E-20A伺服电机来实现；堆垛机取放料机构物料叉由PLC驱动电磁阀控制气缸伸缩动作实现对仓库取放物品功能。
（6）装配物品检测传感器，PLC获取此信息并根据触摸屏对物品分类入库参数设置，实现对物品分类入仓。
（7）触摸屏功能：在系统中实现对堆垛机对象的监视及仓库和系统运行状态的显示功能，具体要求： 1.自动控制； 2.手动控制；3.系统急停；4.物品对应仓位设置；5.仓库物品实时库存数量统计，6.历史库存数量统计； 7.仓库实时监视；8.出库操作；9．系统报警（如满仓）。
2.3 系统构成系统由可编程控制器（FX2n-32MR）、定位单元（FX2n-20GM）、触摸屏（三菱GT1155）、伺服电机（MR-E-20A）及气缸（物料叉）等组成。
控制电路图如图2所示。
图2 系统控制电路图2.4．系统触摸屏监控画面。
FX2N-32MR FX2N-20GMCON3 CON4LNG-MR-E-20A伺服器CN1 CNP2 CN2CNP1L1 L2MR-E-20A伺服器CN1 CNP2 CN2CNP1L1 L2伺服电机伺服电机 COM X0 X1 X2LNG-GT1155CON1Y3 COM1 CON2+ -DC24V堆垛机X轴堆垛机Y轴金属传感器颜色传感器（白色）颜色传感器（蓝色）+- DC24V堆垛机手动控制十字开关限位开关等电磁阀电源接口FX2N-20GM TO MR-E-20A通讯电缆FX2N-20GM TO MR-E-20A通讯电缆图5 初始画面图6 控制方式画面图7 自动控制监控画面图8 仓库实时监视画面图9 历史库存数画面图10 堆垛机手动控制画面图11 物料目标仓库设置画面图12 出库操作画面3．系统主要器件及在系统中的功能简介3.1可编程控制器（PLC）本设计中用的主控制器MITSUBISHI FX2N-32MR型PLC为本三菱公司生产的一款小型PLC，FX2n系列PLC把许多其他PLC的优点都融进一个很小的控制器中。
FX2n适用于最小的封装，是希望低成本的用户在有限的I/O范围寻求强大控制功能的首选目标。
内部提供多达32个I/O点，并且能够通过串行通信传输数据。
在系统PLC为核心元件对负责整个系统控制与数据处理。
3.2触摸屏（GOT）触摸屏是触摸式图形显示终端的简称，它是一种人机交互装置。
一般通过串行接口与计算机、PLC或其他外围设备连接进行通信，由专用软件完成画面的制作和传输，实现其作为图形操作和显示终端的功能。
在控制系统中，触摸屏常作为PLC的输入和输出设备，通过使用相关软件，设计出满足用户要求的监控画面，实现对控制对象的操作和显示。
本设计中用的为三菱公司生产的GT1155型320X240点STN彩色液晶触摸屏，实现对系统对象的监视与控制功能。
3.3定位单元定位单元FX2n-20GM型是三菱公司生产的输出脉冲序列的专用单元。
定位单元允许用户使用步进电机或伺服电机，并通过驱动单元来控制定位。
一个定位单元能控制两根轴；定位单元配有一种专用定位语言（cod指令）和顺序语言（基本指令和应用指令）；当连上一个通用的脉冲发生器（集电器开路型）后，手动进给有效；当连接上一个带有绝对位置（ABS）检测功能的伺服放大器后，每次启动时的回零点可以被保存下来。
当连上一个FX2n系列PLC时，定位数据可被读/写，定位单元也可不需要任何PLC单独运行。
本设计中定位单元FX2n-20GM用来控制两个MR-E伺服电机定位堆垛机的两轴位置。
3.4伺服驱动器及伺服电机本设计中采用两台三菱通用AC伺服MR-E-20A型交流伺服放大器，控制模式有位置控制和速度控制2种模式，而且能够切换位置控制和速度控制进行运行。
位置控制模式时可用最高500Kpps的高速脉冲串执行电机的旋转速度和方向的控制。
MR-E系统伺机服电机的编码器采用14386脉冲/转分辨率的增量位置编码器，可进行高精度定位。
两台伺服电机为本设计执行元件，控制传动部件丝杠旋转进行准确的定位。
3.5驱动支架仓库模型驱动支架（堆垛机）是此模拟机的重要机械部分，要求有高的强度和传动精度用于保证运行的精度和可靠性。
其有效坐标行程（可运动最大坐标值）为X ×Y×Z=460×450×70mm。