自动化立体仓库的设计

前言自动化立体仓库也称自动存取系统，通常指采用几层至几十层高的货架，并用自动化物料搬运设备进行货物出、入库作业的仓库[1]。它通常是由计算机进行管理和控制，不必人工搬运即可实现收发作业的仓库。自动化立体仓库除了具有传统仓库的基本功能外，还具有分拣、理货的功能，以及在不直接进行人工处理的情况下，自动存储和取出物料的功能。立体仓库一词起源于“高层货架”，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，随着科技的发展，人们逐渐采用起重、装卸、运输机械设备等相应的物料搬运设备进行货物入库和出库作业的仓库[2]。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”。立体仓库的产生是第二次世界大战之后生产技术发展的结果。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[3]。立体仓库一般由高层货架、仓储机械设备、建筑物及控制和管理设施等部分组成[4]。货架的形式有很多，材料一般用钢材或钢筋混凝土制作。钢货架的优点是构件尺寸小，仓库空间利用率高，制作方便，安装建设周期短。而且随着高度的增加，钢货架比混凝土货架的优越性更加明显。为了提高货物装卸、存取效率，自动化立体仓库一般使用货箱或托盘盛放货物。货箱与托盘的基本功能是盛放小件物料，同时还应便于运输车和堆跺机的插取和存放。搬运设备是自动化仓库中的重要设备，它们一般由电力驱动，通过手动或自动控制，实现把货物从一处搬运到另一处。输送系统必须具有高度的可靠性。在立体仓库内，一般只有一套输送系统，一旦发生故障，就会使整个仓库工作受到影响。所以，要求输送系统的各个环节上的设备可靠、耐用、维修方便。对输送系统设置手动控制做后备。自动化的立体仓库更是具有广阔市场前景。它集机械、电子、控制、计算机技术于一体，具有科技含量高，货物存取效率高和自动化程度高等优点，在物流监控技术、计算机应用技术、通信技术、货位优化管理等技术领域都有很好的应用。[5]从制造工厂、商场、机场，到港口、军需部地下室冷库到都少不了立体仓库的身影，特别是随着人们生活水平的提高，自我国的机动车数量日益猛增，传统的停车场已经不能满足人们的需求，于是人们将立体仓库这一理念和技术应用于停车库，很多城市都相继出现了立体停车库，使停车难的问题逐渐得以缓解，所以为了更好的合理利用资源、保证产需均衡、提高物流效率，我们对于自动化立体仓库的研究迫在眉睫。

1立体仓库设计1.1立体仓库系统的构成本文所设计的立体仓库系统主要由人机接口界面、控制装置、驱动模块、电机制动装置、机械部件和仓位模块所构成，它们之间的关系如图1-1所示。图1-1立体仓库系统模块图操作人员通过人机接口界面，对立体仓库输入命令，比如将货物送到某一仓位，人机接口界面将这一命令传送给控制装置，控制装置会根据这一命令作出简单判断，即执行还是不执行，比如该仓位已满，那么将不予执行，所以控制装置会首先去接受来自仓位模块的反馈信息，如果该仓位未被占据，则控制装置接收到这一信息后将会调用执行该命令的相应程序并执行，以此来控制和它相连的驱动模块，驱动模块的作用是去驱动电机制动装置，通过电机制动装置的运作会带动相应的机械部件，机械部件将会把货物运送到合适的仓位，或是从合适的仓位中取出货物，以此来实现操作人员取送货物的目的。1.2系统实现的功能立体仓库系统的主要功能是实现货物的出入库操作，本文设计的立体仓库可以实现下面一系列功能：1）将仓位中的货物送到指定位置；2）将某一指定位置的货物取出；3）自动将某一位置的货物送到另一位置；4）将起始位置的货物送到任意位置；5）从任意位置取回货物放至起始位；6）能够实现低速启动—变速运行—低速停止的功能，即X、Y、Z方向上的极限保护；7）各仓位状态的扫描检测；1.3立体仓库结构1.3.1立体仓库主结构在立体仓库系统的模块中，人机接口界面采用一个控制台，上面有操作人员操控立体仓库的控制面板；控制器采用松下电工生产的FP0控制器；电机制动装置分别采用两个步进电机和一个直流电机；驱动装置是给步进电机配以相应的驱动电路；机械部件主要由传送杆以及传送平台构成；仓位模块采用3×4的结构，每个仓位上都设置了限位开关。通过参考立体仓库的一般结构形态[6]，并根据各模块的功能，合理排列各个部件之间的位置，设计了一个立体仓库的整体结构，如图1-2所示。图1-2立体仓库结构图1.3.2主要结构部件介绍此自动化立体仓库功能比较完善，下面分别对结构中的重要部件作详细的介绍。（1）仓位库体仓位库体由四层十二个仓位组成，仓位编号如图3所示，其中0号位为停车起始位置，1到12号分别为停车位。每个仓位上装有一个限位开关，它直接与PLC控制器相连，其作用是检测此仓位的空间状况，如果仓位已满，会直接将信息传送给PLC控制器，PLC对于此仓位的申请信号将不予响应。图1-3仓位编号图（2）PLC控制器PLC控制器采用的是松下电工生产的FP0系列的可编程序控制器（PLC）。由松下FP0系列PLC晶体管输出的主机，具备2路最高可达10kHz的脉冲输出功能。[7]可实现独立控制步进电机（2通道输出时，每通道最高5kHz），可用于两轴的位置控制。一般的，步进电机工作均要经过四个阶段，即加速、高速运行、减速、低速运行直至停止。由松下FP0系列PLC晶体管输出的主机，具有高速运算能力、PID调节功能、同时可以输出两路脉冲控制两台电机的优点，输出两路脉冲梯形图见图1-4。图1-4两路脉冲梯形图此可编程序控制器具有以下五大功能：1）高速CPU：执行每个基本指令只需0.9微秒，脉冲捕捉和中断输入满足了高速响应的需要。2）大容量：具有5000bit的大容量内存，内部设备也具有大容量。3）控制功能：具备两路脉冲输出，可单独进行位置控制，并且互不干扰，具备双相，双通道高速计数功能。4）安装方便：无论是端块还是连接器，仅仅移动终端部分即可简单布线。5）维护简单：程序内存使用EEPROM，此外，程序甚至在运行过程中可被修改。[8]通过PLC软件程序的运行，此PLC控制器可以达到对步进电机和直流电机进行控制，让其实现较复杂的位置定位，另外它还有时序逻辑控制等功能。（3）控制台控制台由控制面板电路和继电器电路两部分组成。控制面板上设有按钮功能表、功能选择开关、仓位号显示、状态指示和键盘，如图1-5所示。图1-5控制面板图用户可以参考按钮功能表，拨动功能选择开关，并通过操作控制台上的键盘，将信号传送给PLC控制器，PLC控制将是否响应、如何响应的反馈信息传送给控制台的继电器电路，继电器电路将信号传送给直流电机，从而控制物品的取或送。同时面板上的两个数码管可以对当前的仓位号显示出来，三个状态指示灯可以显示出此时处于“就绪”、“取”或是“送”的状态。[9]（4）步进电机及驱动电路步进电机共有两个，分别为水平和垂直两个步进电机，此外两个步进电机还都配置有两个驱动器。1）步进电机步进电机主要为本设计执行元件，之所以选择步进电机就是因为其适用于开环控制，而且其控制精度较高，在供电电源切断时，混合式步进电机具有自定位转矩，因此仍能保持原来的位置，同时也是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。[10]当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，因此，可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的。现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机（VR）、永磁式步进电机（PM）、混合式步进电机（HB）和单相式步进电机等。本系统所用步进电机为二相八拍混合式步进电机，型号为42BYGH101。此步进电机的主要特点是体积小，具有较高的起动和运行频率，有定位转矩等优点。当前主要应用于监控设备、医疗仪器、工业自动化化设备。其工作环境温度：-10~+55℃，绝缘电阻参数：500VDC100MΩMIN，技术数据如表1-1所示。表1-142BYGH101技术数据型 号电压(V)电流(A)电阻(Ω)电感(mH)最大静转矩(N.cm)定位转矩(N.cm)转动惯量(g.cm2)重量(kg)引线规格42BYGH1012.51.71.53.242<2.2320.24AWG26UL1007两个步进电机的作用为分别控制水平滚珠丝杠转动，从而控制小车的定位。电气原理图如图1-6所示，图中的快接线插头：红色表示A相；兰色表示B相。图1-6 步进电机原理图2）步进电机驱动模块步进电机驱动电路采用中美合资SH系列步进电机驱动器，主要由电源输入部分、信号输入部分、输出部分等。该驱动器主要包括环形分配器和功率放大器两部分。其中环形分配器又称脉冲分配器，它根据运行指令按一定的逻辑关系分配脉冲，通过功率放大器加到步进电机的各相绕组，使步进电机按一定的方式运行，并实现正、反转控制和定位控制。[11]由于输出的功率极小，所以脉冲分配器不能直接驱动步进电机工作，必须通过功率放大器进行放大，才能给步进电机各相绕组提供足够的电流。电源输入部分由电源模块提供，用两根导线连接，注意极性。信号输入部分：信号源由FP0主机提供。由于FP0提供的电平为24V，而输入部分的电平为5V，中间加了保护电路，输出部分与步进电机连接。驱动电路的作用是分别驱动水平杆和垂直杆上的步进电机工作。图1-7为步进电机驱动模块及其保护电路原理图。图1-7驱动模块及其保护电路原理图步进电机运动控制器则是控制系统的核心部分，它根据控制要求提供给步进电机驱动控制信号，该控制信号包括脉冲信号、脉冲方向信号、控制方式信号。运动控制器提供给步进电机的驱动信号是标准的信号，不论哪种驱动器都接受这样的标准信号，从而为开放式的控制提供了标准接口。[12]这样为步进电机设计的运动控制器就可根据不同的需要与不同的驱动器连接使用。为了控制的方便，步进电机一般可以有两种不同的控制模式可供选择。控制模式就是由控制方式信号来设置的。[13]一种是方向/脉冲模式，在这种控制模式下，脉冲信号控制的是步进电机的运动，脉冲方向信号控制的是步进电机的运动方向(即正、反转)；另一种是脉冲模式，此时这两路信号分别控制步进电机的正转和反转运动，这样对于某些只需要一个方向运动的应用场合，可以省去一路信号，简化设计。（5）传送杆传送杆由水平杆和垂直杆两部分组成，主要采用滚珠丝杠、滑杠、普通丝杠等机械元件，由步进电机驱动螺母带动杆子转动，水平定位，垂直杆上装有带缺口的金属片，用光电传感器来控制取送货物的正确定位。[14]（6）直流电机直流电机的输入电压为12V～24V，其作用是带动传送杆工作，控制货物的取送，即将货物从仓位中取出或从仓位送入。[15]（7）电源模块电源模块的性能参数如下：输入交流电压：110V～220V/50HZ、60HZ；输出直流电压：24V/6.5A；最大功率：156W。

2立体仓库硬件系统的实现2.1立体仓库模拟系统硬件结构如图2-1所示的为设计制作的自动化立体仓库模拟系统。此基于PLC控制的立体仓库的结构设计集合了工业控制中立体仓库的特点，其中主体由底盘、仓位库体、运动机械及电气控制等几部分组成。蓝色的框架结构为底盘和仓位库体。仓位库体上下共分四层，每次三个仓位，共十二个仓位。[16]十二个仓位库体均设计成非密封形式，可以更清楚的观察仓位的存放情况以及货物的运送情况。模型的机械部分则采用了滚珠丝杠、滑杠、普通丝杠等机械元件组成，另外还采用了两个步进电机和一个直流电机作为拖动元件。[17]一个步进电机位于垂直杆的上端，还有一个则位于水平杆的右侧，通过控制水平滚珠丝杠转动，从而达到控制货物精确定位的作用。直流电机则位于水平和垂直杆的交界处，用来控制传送杆的转动。图2-1立体仓库模拟系统2.2控制系统及其连接电气控制装置位于底盘的右后侧，采用的是由松下电工生产的FP0型可编程序控制器(PLC)，可以通过PLC程序的运行对整个立体仓库的运行进行控制。[18]对于PLC各接插件各脚功能和连接设置如下：1、DC3-40，与PLC连接，见表2-1。表2-1与PLC连接端口脚号功能（I/0）1X0FP0-16T主机输入2X13X24X35X46X57X68X79COM10COM11Y0FP0-16T主机输出12Y113Y214Y315Y416Y517Y618Y719COM20COM21X20FP0-16RS输入22X2123X2224X2325X2426X2527X2628X2729COM30COM31Y20FP0-16RS输出32Y2133Y2234Y2335Y2436Y2537Y2638Y2739COM40COM2、DC3-34，与按键面板连接，见表2-2表2-2与按键面板连接端口脚号功能1VCC+5V5V电源2VCC+5V3A1010号按键信号4a低位数码管七段-a5A1111号按键信号6b低位数码管七段-b7A1212号按键信号8c低位数码管七段-c9A00号按键信号10d低位数码管七段-d11A77号按键信号12e低位数码管七段-e13A88号按键信号14f低位数码管七段-f15A99号按键信号16g低位数码管七段-g17A44号按键信号18Y21取指示19A1313号按键信号20Y22送指示21A55号按键信号22Y20就绪信号23A66号按键信号24Y23数码管高位25A1414号按键信号26NC27A11号按键信号28NC29A22号按键信号30NC31A33号按键信号32GND地33A1515号按键信号34GND地控制台位于底盘的右前侧，上面设有按钮功能表、功能选择开关、仓位号显示、状态指示灯等，用户可以通过控制台来方便的控制货物的存取地点以及货物的存取。此外，底盘上还设置有步进电机驱动电源模块、开关电源模块、位置传感器等器件。为了能更直观形象的实现自动化立体仓库对货物出入库作业的功能，精心选取了和仓位大小匹配的模型小汽车，将立体仓库需要存取的货物用模型小汽车来代替，此立体仓库便可模拟为一个自动化的立体停车库，通过对控制面板的操作可实现小汽车的出入库停放等功能。3立体仓库控制系统的软件设计3.1可编程控制器PLC3.1.1PLC的定义可编程控制器简称PLC，在现代工业控制中占有重要地位。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点。[19]充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学，调试与查错也都很方便。用户只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序编制工作，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。3.1.2PLC的功能1、数据采集与输出。2、控制功能。包括顺序控制、逻辑控制、定时、计数等。3、数据处理功能。包括基本数学运算、比较、对字节的运算、PID运算、滤波等。4、输入/输出接口调理功能。具有A/D、D/A转换功能，通过I/O模块完成对模拟量的控制和调节，具有温度、运动等测量接口。5、通信、联网功能。现代PLC大多数都采用了通信、网络技术，有RS232或RS485接口，可进行远程I/O控制，多台PLC可彼此间联网、通信，外部器件与一台或多台可编程控制器的信号处理单元之间，实现程序和数据交换，如程序转移、数据文档转移、监视和诊断。[20]在系统构成时，可由一台计算机与多台PLC构成“集中管理、分散控制”的分布式控制网络，以便完成较大规模的复杂控制。6、支持人机界面功能。提供操作者以监视机器/过程工作必需的信息。允许操作者和PC系统与其应用程序相互作用，以便作决策和调整，实现工业计算机的分散和集中操作与监视系统。[21]7、具有编程、调试等功能，并且大部分支持在线编程。3.2立体仓库PLC控制系统3.2.1电气框图在对立体仓库进行PLC软件编程控制，必须首先设定PLC各I/O端口的作用。图3-1为PLC各I/O端口的电气框图。图3-1电气框图表3-1列举了在演示程序中PLC的I/O地址分配。表3-1演示程序PLC的I/O地址分配表输入X4Z轴回复零位输出Y6Z轴正转送入X5Z轴前进限位Y7Z轴反转取出X6小车有无物品Y20系统就序显示X25X轴回复零位Y21系统取出显示X27Y轴回复零位Y22系统送入显示X400号位置检测Y23高位显示数据X41～X4C01号～12号仓库检测Y24低位显示—AY25低位显示—BY26低位显示—CX4D0’号位置检测Y27低位显示—D3.2.2PLC信号接口三轴信号接口，见表3-2。表3-2三轴信号接口X轴Y轴Z轴脚号定义脚号定义脚号定义1GND1GND1GND2NC2NC2X43X轴位置正确信号3Y轴位置正确信号3X54X轴零位信号4Y轴零位信号4有无货物信号5+24V5+24V5+24V三轴动作信号接口，见表3-3。表3-3三轴动作信号接口X轴Y轴Z轴脚号定义脚号定义脚号定义1CP步进脉冲1CP步进脉冲1直流电机引线2DIR方向电平2DIR方向电平2直流电机引线3公共阳端3公共阳端3.3PLC编程软件对于PLC编程采用了松下PLC编程软件-FPWINGR，本软件是运行在Windows环境下的PLC编程工具软件。它支持所有松下电工生产的PLC产品，包括FP0、FPl、FP2、FP3、FP5、FPl0、FP—M和FP-C。用户可以用它实现以下功能：对PLC程序和注释的输入及编辑；程序检查；运行状态和数据的监控及测试；系统寄存器和PLC各种系统参数的设置；程序清单和监控结果等文档的打印；数据传输及文件管理等。3.4PLC控制程序的设计要编写一个很好的控制程序首先要搞清运动的各个环节，把连续运动合理的离散化和数字化是整个程序设计的关键，因此可以把一个完整的自动存取过程简单划分为：首先按动键盘输入命令信号，PLC接受到键盘送到的信号后，开始响应动作，并对键盘号进行锁定，在此，为了保证按键的有效性，一次只能输入一个命令。由于整个控制系统设计所用PLC能同时发出两点100KHz的脉冲，因此PLC接收到信号后，能够同时发出两路脉冲，下面以部分取货操作及其对应程序为例作下阐述。在响应取货命令后，根据预先设定好的I/O口，采用双字节数据移动指令设定位移量，使X、Y轴两路步进电机开始同时正转，即向各自目标的坐标值开始靠近。当步进电机达到目标坐标值后，电机均停止动作，当步进电机停止动作的信号发出后，用于切换X/Z轴步进电机驱动器的继电器开始响应，即控制X轴步进电机与驱动器断开，控制Z轴的步进电机与此驱动器连接。然后，Z轴电机开始接收PLC发来的脉冲信号，开始正转。向Z轴的目标值开始靠近。当步进电机到达目标值后，Z轴电机开始停止动作。延时0.5秒后，下一个动作开始执行，即控制Y轴的步进电机开始反转，具体表现在开始下降一段时间后，工作台开始对货物进行自动存取。Y轴电机到达目标后，电机停止动作。继续延时0.5秒，Z轴电机开始发转，准备回零，即返回Z轴的起始位置。当Z轴电机返回零点结束后，Z轴电机开始停止动作，继电器开始复位。Y轴完成动作，Z轴电机反转退出然后，采用双字节数据移动指令设定相反位移量，使X、Y轴两步进电机开始同时反转，执行返回起始位的动作。回到起始后，X、Y轴电机开始停止动作，X、Y轴都到达原点后，两路电机均停止动作，对程序键盘号的自锁设定自动打开，将物品送到起始位置并返回零位。在到达起始位后还将通过Z轴电机的正转进入和反转退出将货物放下，程序与前面抬起货物的程序相同，这里就不再详述了。至此就完成了一个从指定仓位取货物并送入起始位的操作。由于立体仓库PLC控制系统的全部程序较为复杂，所以不能作一一说明，完整的PLC程序请详见附录。4系统测试与结果分析为了进一步验证自动化立体仓库的设计，并测试其功能，故对立体仓库模型系统进行运行操作并分析结果。4.1测试说明在进行货物出入库操作之前，必须先对控制台上的按键功能做一下说明。控制面板上共有12个按键，用户在使用前必须先了解各按键的功能和定义，如表4-1所示。表4-1按键功能定义表按键号功能选择定 义1自动选择1号仓位手动机构水平向左移动2自动选择2号仓位手动机构垂直向下移动3自动选择3号仓位手动机构水平向右移动4自动选择4号仓位手动机构水平向后移动5自动选择5号仓位手动机构垂直向上移动6自动选择6号仓位手动机构水平向前移动7自动选择7号仓位手动无意义8自动选择8号仓位手动无意义9自动选择9号仓位手动无意义10自动选择10号仓位手动无意义11自动选择11号仓位手动无意义12自动选择12号仓位手动无意义4.2测试步骤4.2.1基本功能测试首先先接通立体仓库的电源，然后将选择开关置于手动位置（此时1～6号有效），然后分别点动按键←1、2↓、3→、4↙、5↑、6↗，注意观察水平（X轴）、垂直（Y轴）、前后（Z轴）各丝杠运行情况，发现各种运行方式都很平稳，并且在运行接近极限位置时，丝杠由于设置了限位保护自动停下。图4-1为立体仓库基本测试中的图片。将选择开关置自动位置，在通电状态下，各机构复位，即返回零位。图4-1立体仓库基本测试4.2.2送货入库测试首先将一带托盘汽车模型置零号仓位，放置模型时，入位要准确，并注意到仓位底部检测开关已动作。然后选择欲送仓位号，按动仓位号对应按钮，例如按下8号按钮，控制面板上的数码管显示对应仓位号“8”，如图4-2所示。图4-2选择仓位按键接着按动送指令按钮，观察小车被送入8号仓位，如图4-3所示。图4-3入库作业图最后机械自动返回，送货入库过程结束。在送货入库的测试中，还对其它几个仓位分别进行了测试，均能达到准确入库的功能。在这个过程中，如果被选库中已经有货物，则此入库指令将不被执行。当执行完一次入库动作，而没有在零号起始位放入货物时，则下一个送货指令（误操作）就不会被执行。4.2.3取货出库测试首先选择欲取仓位号，按动仓位号对应按钮，控制面板上的数码管显示仓位号。比如按下12号仓位按键。然后按动取指令按钮，观察12号仓位的小车被取出，如图4-4所示。图4-4出库作业最后小车被送到零号起始位，机构自动复位，如图4-5所示。图4-5取货至起始位在取货出库的测试中，还对其它几个仓位分别进行了测试，均能达到准确出库的功能。在这个过程中，如果被选库中没有有货物，则此出库指令将不被执行。当执行完一次出库动作，而没有及时取走零号位的货物时，则下一个取货指令（误操作）就不会被执行。4.2.4演示程序测试当零号仓位上有货物时，若无外部操作指令，“就绪”灯亮，延时10秒后，自动将货物放在仓库号最小的空位上，依次类推。如1号、2号、3号、4号都已有货物，程序延时10秒，10秒内若无外部操作指令，自动将货物放在5号仓库。如1号、3号、4号都已存放货物，10秒内若无外部操作指令，自动将货物放在2号仓库。在延时的10秒内，若按下数字5号，然后按下“送”键，则运行机构将货物放入5号库，若按下5号键后，想取消此操作，可按下“放弃”键。此时，程序又处在待命状态，“就绪”灯亮，又可进行其它操作。当零号仓位上无货物时，若无人操作，“就绪”灯亮10秒后，程序将把数值最大仓库号里的物品转运至没有放货物的仓号比它小的仓库里。如1号、2号、5号有物，该程序将自动把5号物品转至3号仓库。若需从5号取回物品，放入4号库，操作步骤如下：“就绪”灯亮时，按下按钮键“5”，再按“取”键，运行机构执行程序要求取回货物后，停在起初位置。此时按按键4号，再按“送”键，运行机构将把货物放在4号库，然后停在起初位置，“就绪”灯亮10秒后，若无外部操作指令，程序又将4号库货物转至3号库。4.3结果分析通过对设计制作的立体仓库模型系统的各项运行测试证明，本文所研究设计的自动化立体仓库系统可以达到预期的功能，通过PLC程序的控制能准确的执行货物的出入库作业。5结论基于PLC控制的自动化立体仓库合理的利用了PLC的硬件资源和软件资源,编程简单，故障少，维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强，控制箱占地面积少。在保证立体仓库安全、可靠的运行条件下，减少PLC的输入输出端口，充分利用各种指令简化控制程序。PLC的控制程序应具有最优化的逻辑判断能力，使立体仓库最合理地运行。目前，自动化立体仓库正在向小型化，专业化方向发展，只有增强系统的控制柔性，提高系统的运行反应速度，才能更好的适应工作现场的要求。所以在立体仓库的设计发展中要紧紧把握自动化仓库的发展动向，了解社会各方面的真实需求，才能实现合理、实用、高效的自动化立体仓库系统，为人们的生产生活带来更大的便利和经济效益。通过课程设计让我对专业课程有了进一步的了解，巩固了我的课程知识和生产实际知识，扩充了机械设计，plc等课程内容，让我熟练掌握了自动化立体仓库设计的方法与步骤以及如何确定方案，提高了我的计算和绘图能里，对相关规范标准精通，锻炼了我的动手能力，也丰富了我的知识，为我跨入社会寻找工作打下了坚实的基础。本人通过模具的设计，在多方面有了进一步的提升。在今后我要多多钻研机械课程知识，好好努力，为祖国的现代化建设增添一份自己的动力，为社会造福，将来走上工作岗位才能对得起领导的期许和厚望。参考文献[1]尹国明.自动化立体仓库实验台堆垛机结构及控制系统设计研究[D].山东大学,2006.[2]刘剑王鑫冯海涛王超.基于三菱PLC控制塔式立体车库系统设计[D].控制工程,2009.[3]郭能强.自动分拣系统硬件设备分析[D].教育教学论坛,2012.[4]孔维娜徐振宇.基于MCGS的立体仓库监控系统的设计[D].电子质量,2010.[5]刘荣荣.基于PLC的位置控制系统的设计[D].自动化与仪器仪表,2014.[6]郭纪廷.自动化立体仓库货位分配系统的分析与设计[D].电子科技大学,2011.[7]刘驰杨风闵宇辉.自动化立体仓库[D].中北大学,2014.[8]徐宁张博舒张连华李虹.PLC控制步进电机加减速运行的设计[D].电子世界,2011.[9]李飞虎.自动化立体仓库管理与控制系统的研究和开发[D].东北大学,