举例1 自动化立体仓库堆垛机控制系统..
自动化立体仓库控制系统的介绍
自动化立体仓库控制系统的介绍自动化立体仓库由于其占地面积少、运行效率高、易于实现货物的分批集中及配送等特点得以广泛的应用。
实现这种特点的关键是立体仓库的管理系统与控制系统。
管理系统的作用是对仓库中的材料、货位等基本信息进行管理，优化仓库存储的效率，管理材料的在库情况并配合控制系统实现仓库中材料的全自动出入库操作和存储操作；管理系统也可接入企业的ERP系统，作为企业或公司管理信息系统（CIMS）的组成部分之一。
控制系统的作用是仓库的出入库物料识别、堆垛机的手动、半自动、全自动运行控制、执行管理系统下达的命令及给管理系统提供原始的数据。
本文主要介绍控制系统的组成及控制功能的实现方式。
1 控制系统的组成方案目前自动化立体仓库设备的自动控制系统，主要有两种组成方案即PLC集中控制方式和现场总线控制方式。
PLC集中控制方式是当前应用最为广泛的一种堆垛机自动控制系统。
它以PLC为核心，通过通信接口，接收来自上位机的任务信息，采集设备传感系统的各种信息，通过PLC的控制软件，控制PLC的输出，控制设备的各向运动，对货物进行存、取作业，实现货物的流转与存储。
同时通过通信接口，向上位机发送设备的实时状态信息，以实现仓库实时监控系统对自动化立体仓库所有设备的实时监控功能。
现场总线控制方式采用当前国际应用较多的现场总线技术，组成分布式控制系统。
将总线控制器、检测传感系统、速度位置控制系统、输入及显示操作系统、上位机通信接口等用现场总线组成一个工控网络。
控制设备运动，实现对货物的流转与存储控制。
同时向上位机发送设备的实时状态信息，实现仓库实时监控系统对自动化立体仓库所有设备的实时监控。
它具有：布线简单节省；节约空间、便于维护，减少设备维护开销；使用户具有高度的系统集成主动权；提高抗干扰能力；提高了系统的准确性和可靠性；获得更多的设备信息等优点。
无论是PLC集中控制方式还是现场总线控制方式，自动化立体仓库控制系统的控制结构从功能上可以划分为由五个子系统，分别是，出入库的物料识别系统；堆垛机运行控制系统；无线数据传输系统；出入库站台操作系统；各控制单元之间的数据联网网络（如图1所示）。
自动化立体仓库堆垛机的设计
自动化立体仓库堆垛机的设计引言概述：自动化立体仓库堆垛机是现代仓储物流系统中的重要组成部分，其设计关乎仓库运作效率和安全性。
本文将从机械结构、控制系统、安全保护、节能环保和未来发展五个方面详细介绍自动化立体仓库堆垛机的设计。
一、机械结构1.1 堆垛机的起重机构：通常采用液压或电动机驱动的升降机构，能够实现货物的垂直运输。
1.2 堆垛机的移动机构：通常采用轨道或轮胎移动机构，能够实现堆垛机在仓库内的移动和定位。
1.3 堆垛机的操作机构：通常采用PLC控制系统，能够实现自动化操作和远程监控。
二、控制系统2.1 PLC控制系统：能够实现堆垛机的自动化控制和运行，提高工作效率和准确性。
2.2 传感器系统：能够实时监测货物的位置和状态，确保堆垛机的安全运行。
2.3 通信系统：能够实现堆垛机与仓库管理系统的数据交互，提高信息传递效率。
三、安全保护3.1 紧急停止装置：在发生紧急情况时能够及时停止堆垛机的运行，保护人员和货物安全。
3.2 防碰撞系统：能够监测堆垛机周围的障碍物，避免碰撞事故的发生。
3.3 防坠落系统：能够确保货物在堆垛机运输过程中不会坠落，保障仓库内部的安全。
四、节能环保4.1 节能设计：采用高效电机和液压系统，减少能源消耗，降低运行成本。
4.2 环保材料：采用环保材料设计堆垛机，减少对环境的污染。
4.3 废弃物处理：对堆垛机废弃物进行分类处理，实现资源再利用，减少对环境的影响。
五、未来发展5.1 智能化：未来堆垛机将更加智能化，能够实现自主学习和优化运行。
5.2 自动化：未来堆垛机将更加自动化，能够实现全自动化运行，减少人力成本。
5.3 高效化：未来堆垛机将更加高效化，能够实现更快速、更准确的货物运输。
结论：自动化立体仓库堆垛机的设计是一个综合性工程，需要考虑机械结构、控制系统、安全保护、节能环保和未来发展等多个方面。
只有在这些方面都得到充分考虑和优化的情况下，才能设计出高效、安全、节能的堆垛机，满足现代仓储物流系统的需求。
第九章自动化立体仓库控制系统1
9.1 自动认址与位置检测
堆垛机的主要功能是从巷道取货口取货， 然后送往指定的货格，或从指定货格取 出货物，放置到巷道出货口。堆垛机控 制器要实现操作控制，还必须实现拖动 控制(即调速控制)、定位控制及检测保护 控制。 堆垛机作业的完成，关键在于位置的控 制，即如何使堆垛机准确运行和停准到 目标货位。
③使用二个光电开关。其安装的相 对位置与认址片的关系如图所示。
以上三种设计方式都可以满足定位要求 高位与低位的开关与认址片的位置选择要保 证货叉、货箱支撑梁与货架之间有足够的空 隙的同时，兼顾到效率的提高。 如果高低位距离加长，定位精度自然会提高， 但是也会引起低速运行时间加长，效率会有 所降低。反之如果高低位距离减小，调速时 间变短，则加速度会增大，增加超调量，影 响定位精度的同时，对机构的损伤也会加大。
一般使用两套定位系统： 一套认址片与光电开关用来高位定 位计数， 一套认址片与光电开关用来低位定 低位计数。 在设计时，可以有不同的方式 来实现高低位的定位。
在当前的应用中，认址片只使用一 套，而光电开关的使用，一般有以 下三种： ①使用四个光电开关，分成两对， 其安装的相对位置与认址片的关系 如图
9.2.3自动化立体仓库计算机控制
系统结构
当前自动化立体仓库设备自动控 制系统，主要有两种组成方案: PLC集中控制系统; FieldBus控制系统。
一、PLC集中控制系统
当前应用最为广泛的一种堆垛机自 动控制系统。 它以PLC为中心，通过通信接口，接收 来自上位机的任务信息，采集设备传感 系统的各种信息，通过PLC的控制软件， 控制PLC的输出、控制设备的各向运动， 对货物进行存、取作业，实现货物的流 转与存储。
通过通信接口，向上位机发送 设备的实时状态信息，以实现 仓库实时监控系统对自动化立 体仓库所有设备的实时监控功 能。
医药自动化立体库运用的例子
医药自动化立体库运用的例子
医药自动化立体库在医药行业的应用例子如下：
某医药企业为了应对产线增加，急需提高仓库的存储量，并实现智能化存取。
针对这一需求，实施了恒温恒湿自动化立体库集成方案。
该方案由双伸位巷道堆垛机、立库货架、机械手臂、输送系统、WCS及WMS管理系统以及
温湿度控制系统组成。
这一方案不仅有效提高了存储量，使得空间利用率增加3倍，而且还实现了高速作业和精细化管理，打造出自动化无人仓库。
早在1993年，国内就有企业应用了自动化立体库，比如广州羊城制药厂建成的国内最早的医药生产用自动化立体库。
之后，吉林敖东、东北制药、扬子江制药、石家庄制药、上药集团等数十个企业也都成功应用了自动化立体库。
如需更多医药自动化立体库运用的例子，建议查阅医药行业相关资讯或报道。
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
自动化立体库简介
自动化立体库简介引言概述：自动化立体库是一种先进的仓储管理系统，通过自动化设备和智能化控制系统，实现对仓库物品的存储、搬运和管理的自动化操作。
它不仅提高了仓库的存储效率，还减少了人力成本和错误率。
本文将介绍自动化立体库的工作原理、优势、应用领域、未来发展趋势和挑战。
一、工作原理：1.1 堆垛机系统：自动化立体库主要依靠堆垛机系统进行货物的存储和搬运。
堆垛机通过升降和伸缩功能，可以在立体库的垂直和水平方向上进行自由移动，将货物从入库区域搬运到指定位置，并在需要时取出。
1.2 输送系统：自动化立体库还配备了高效的输送系统，包括输送带、滚筒和输送机等，用于将货物从入库区域运送到堆垛机系统，或将货物从堆垛机系统送至出库区域。
1.3 控制系统：自动化立体库的控制系统采用先进的计算机技术和传感器技术，实现对堆垛机和输送系统的智能化控制和监测。
通过精确的定位和运算，确保货物的准确存储和搬运。
二、优势：2.1 提高存储效率：自动化立体库通过高度集成的设备和智能化的控制系统，实现了对仓库空间的最大化利用，大大提高了存储效率。
同时，堆垛机系统的高速度和精确度，保证了货物的快速存取。
2.2 减少人力成本：传统的仓储管理需要大量的人力投入，而自动化立体库可以减少人力搬运和操作的需求，降低了人力成本。
只需少量的人员进行监控和维护工作，即可完成大部分仓库操作。
2.3 提高准确性和安全性：自动化立体库的控制系统能够实时监测货物的位置和状态，确保准确的存储和搬运。
同时，它还能够提供安全防护措施，减少事故的发生，保障员工的安全。
三、应用领域：3.1 电子商务仓储：随着电子商务的快速发展，仓储需求也越来越大。
自动化立体库可以满足电商仓储的高效和快速需求，提供准确的存储和配送服务。
3.2 制造业仓储：制造业的生产过程需要大量的零部件和原材料，自动化立体库可以提供高效的存储和供应链管理，确保生产线的顺畅运转。
3.3 冷链物流仓储：冷链物流对货物的温度和湿度要求较高，自动化立体库可以通过智能控制系统，实现对温度和湿度的精确控制，保证货物的质量和安全。
自动化立体仓库控制系统设计
自动化立体仓库控制系统设计一、引言自动化立体仓库控制系统是一种高效、智能的仓储管理系统，通过自动化设备和软件控制系统的配合，实现对仓库内货物的自动存储、取货、分拣和管理。
本文将详细介绍自动化立体仓库控制系统的设计方案，包括系统架构、硬件设备、软件模块以及系统性能指标等内容。
二、系统架构1. 仓库结构自动化立体仓库采用钢结构框架，具有多层货架和堆垛机搬运设备。
仓库内设有货物入库区、存储区、出库区和分拣区等功能区域，通过输送线和传感器等设备连接各个区域。
2. 控制系统架构自动化立体仓库控制系统分为上位机和下位机两部分。
上位机负责监控和管理整个仓库系统，下位机则负责具体的设备控制和数据传输。
上位机和下位机之间通过以太网进行通信。
三、硬件设备1. 堆垛机堆垛机是自动化立体仓库的核心设备，用于货物的存储和取货。
堆垛机具有定位精度高、运行速度快、负载能力强等特点。
2. 输送线输送线用于连接仓库各个功能区域，实现货物的自动运输。
输送线采用电动滚筒驱动，具有稳定性好、运输效率高的优点。
3. 传感器传感器用于感知仓库内货物的位置和状态，常用的传感器包括光电传感器、压力传感器、温度传感器等。
四、软件模块1. 仓库管理系统仓库管理系统是上位机的核心模块，用于监控和管理整个仓库系统。
该系统具有货物入库、出库、存储位置管理、库存管理等功能，可以实时监控货物的位置和状态。
2. 设备控制系统设备控制系统是下位机的核心模块，用于控制堆垛机、输送线和传感器等设备的运行。
该系统可以接收上位机的指令，控制设备的运行和停止，并将设备状态信息反馈给上位机。
3. 数据管理系统数据管理系统用于存储和管理仓库系统的数据，包括货物信息、仓库布局、设备运行日志等。
该系统可以实现数据的备份和恢复，确保数据的安全性和完整性。
五、系统性能指标1. 仓库容量自动化立体仓库的容量取决于货架的层数和每层货架的尺寸。
根据实际需求，可以设计不同规模的仓库，满足不同行业的存储需求。
基于PLC的自动化立体仓库堆垛机控制系统设计梯形图
基于PLC的自动化立体仓库堆垛机控制系统设计+梯形图In order to enable the proper functioning of Stacker, the horizontal and vertical identification of the stacking crane are used for the combination of photoelectric switch and metal recognition site.The frequency conversion speed control system is controlled by the SIEMENS S7-200 PLC and its corresponding extended module EM221 through the converter MM420 to control the three-phase AC motor, and the feedback speed signal is from the photoelectric encoder. The elevator motor of the Stacking machine uses a frequency converter alone, the walking motor and the fork motor useing a motor together, are controlled by the relay. In addition, this design also conducted selection PLC and inverter, And draw a Hardware electrical diagram, and finally designed stacker control program by step7 programming software.Key Words: Automated warehouse；Stacker；Frequency converter；PLC目录1. 绪论 11.1 自动化立体仓库简介 11.1.1 自动化立体仓库的发展 11.1.2 自动化立体仓库的分类 21.1.3 自动化立体仓库的组成 21.2 堆垛机简介 31.2.1 巷道式单立柱堆垛机的机构 41.2.2 堆垛机的研究现状 41.3 本次堆垛机设计的控制要求 5 :1.1.1 自动化立体仓库的发展在19世纪60年代初美国发明了世界上第一个自动化立体仓库，并且在1963年成为第一个使用计算机来控制管理自动化立体仓库的国家。
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3、系统主要功能
（1）主程序流程图
（2）堆垛机速度控制 要使巷道车定位准确，又有较高的入库／出库效率， 必需对堆垛机的速度进行控制。车速分为高速（30 m ／min）、中速（15 m／min）及低速（5 m／min） 三档。设堆垛机离开目的货格的距离为S个货格，则其 速度控制要求为
30 S＞ 6 ν= 15 2＜S＜6 5 0＜S＜2 0 S=0 理想运行速度曲线
②层认址方法 在堆垛机立柱上相对于货架的每一层安装一片认址 片（相对立柱固定）。在升降台上安装一个光电开关 GD3，GD3随升降台一起上下运动，经过层认址片产 生一个脉冲，实现层认址。把GD3接输入 00202，用 可逆计数器CNTR的脉冲计数输入。如果升降台上升 （电机正转），正向计数，即计数器加1。如果升降台 下降（电机反转），则反向计数，即计数值减1，从而 达到层认址的目的。 （4）上位连接式PLC网络的通信
为了精确定位，把认址片做成如图形状。用GD1光电开 关作为认址计数开关，当计数到0时，发出制动停车信 号，然后利用GD1与GD2共同精确定位。若GD1与 GD2同时有信号，说明已经停准。如果只有 GD2有信 号，说明超过中心线，自动点动使堆垛机回退。如果只 有 GD1有信号，说明未到中心线，自动点动往堆垛机 前进。直到 GD1与 GD2都有信号才算停准，这时定位 精度在 2 mm之内。
自动化立体仓库技术、仓储技术、自动化技 术发展与结合的产物。它是一种大型多功能物质配送中 心，可以实现单元出库、 拣送出库、单元入库、 盘库、倒库等多种作业 自动化。在自动化立体 仓库中，高层固定货架 巷道中运行的堆垛机系 统（相当于简易机器人） 是关键部分。
1、堆垛机的工作过程及其对控制的要求 堆垛机在高层货架巷道中可作往返运动。巷道长度 100 m，巷道两边为高层货架，货架每排72列、10层，共 720个货位。每个巷道配一台堆垛机，总共有 7条巷道。 工艺要求堆垛机从“出入库台”开始，可以在巷道中作 前后运动，堆垛机的升降和沿立柱可以做上下运动。运 动到目的货位后，货叉开始左右运动执行存取货物的操 作。完成存取后，货叉回位，堆垛机又从目的货物返回 出入库台。堆垛机本质上像简易机器人。 每台堆垛机的运行都要受操作室内上位机的监控， 显示当前的位置、正在存取的品种、故障报警及提供人 机对话。
（3）位置定位控制 堆垛机必需准确认址、精确定位才能可靠地存取货 物，否则可能撞坏货架，损坏货物，甚至损坏堆垛机本 身。因此位置定位控制是堆垛机控制系统的关键。
①列认址方法 在巷道地基上，相对于每一列货格安装一片固定不 动的认址片（挡板）。在堆垛机底部安装两个光电开关 （GD1，GD2），光电开关随堆垛机一起在巷道中前 后运动。当每经过一列货格时，由于光电开关通过认址 片，发生遮蔽，产生一脉冲信号送PLC，实现列认址。 堆垛机对定位精度要求很高，列定位要求堆垛机能停 在目的列货格的中心线上，误差不超过 2 mm。如果仅 靠准确认址是无法达到精确定位（由于惯性）。
2、堆垛机控制系统的组成
整个系统是一套由7台OMRONC200H可编程控制器与 一台上位监控机组成的上位连接式 PLC网络。每台 PLC处理 30个输入（光电行程开关、超声探测器、限 位开关等），31个输出。要求提供16位数字显示及26 键的小键盘输入。由于AL001三端口适配器的RS－422 分支通信距离不得超过50 m，而堆垛机要在 100 m长 的巷道内往返运行，因而配置了远程 I／O系统（即下 位连接系统），其中 C200RM201为远程I／O主单元， C200－RT201为远程I／O从单元。它们之间的远程I／ O链路采用RS－485总线标准，通信距离超过200 m。 除了可以从上位机对整个系统的7台堆垛机PLC控制器 进行操作与监控外，操作人员还可以在现场通过人机接 口对每台堆垛机进行单独操作。