基于西门子PLC的自动化立体仓库系统设计与仿真
基于PLC的自动化立体仓库运行系统设计
基于PLC的自动化立体仓库运行系统设计基于PLC的自动化立体仓库运行系统设计摘要：随着现代物流行业的高速发展，自动化立体仓库作为一种高效、智能化的物流管理方式，受到了广泛关注。
本文将以PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）为核心，探讨自动化立体仓库运行系统的设计与应用。
一、引言随着物流需求不断增长，人们对于立体仓库的效率和运行成本要求也日益提高。
自动化立体仓库以其高效率、减少人工成本和错误率、提高库存管理精度等优势逐渐被企业所采用。
而PLC作为一种高性能、稳定可靠的控制设备，可以实现各种仓库操作参数的精确控制，因此在自动化仓库运行系统中得到了广泛应用。
二、PLC在自动化立体仓库中的功能1. 工作流程控制：PLC可以通过编写程序实现仓库内各种设备的自动控制，如起重设备、输送带、货架等。
在生产流程中，PLC可以实时控制入库、出库和货物分拣等各个环节，提高运行效率。
2. 故障检测与报警：PLC可以监测仓库中设备的状态和工作情况，一旦发现故障或异常，即时发出警报并记录相关信息，方便操作人员及时处理。
3. 库存管理：PLC可以实时监测仓库中的货物数量和存放位置，根据需求进行智能分配和管理。
通过PLC系统，可以实现自动库存盘点、库存调整和货物追踪等功能。
4. 系统安全保护：PLC可以通过编写程序实现对仓库内各个设备的安全控制，如对货架超重的报警及停止运行等，确保仓库运行的安全性和可靠性。
三、自动化立体仓库运行系统的设计与应用1. 硬件设计：自动化立体仓库的运行系统主要由PLC、传感器、执行机构和计算机等组成。
PLC作为控制核心，通过传感器感知仓库内各个设备的状态，并通过执行机构实现相应的控制。
计算机负责数据的处理与存储，并与PLC进行信息交互。
2. 程序设计：根据仓库的实际需求，在PLC上编写相应的控制程序，实现仓库内设备的自动运行和管理。
程序中需要考虑到故障处理、安全保护、库存管理和数据传输等方面的功能。
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的自动化仓储控制系统设计与研究毕业设计
四川理工学院毕业设计基于PLC的自动化仓储控制系统设计与研究四川理工学院本科毕业设计基于PLC的自动化仓储控制系统设计与研究摘要：随着现代化生产技术的飞速发展以及社会物质的不断繁荣，平面化仓库对于货物的存放已经远远不能满足当前的需求，因此立体仓库己成为生产和生活中的一个重要的组成部分，对于立体仓库的研究也在不断的深入。
本文主要设计了一个自动化的立体仓库系统。
首先对设计方案进行讨论，并对设计中出现的问题进行讨论，提出解决方案。
其次对于立体仓库的控制系统也进行了设计，根据设计思想制作了一个12仓位的立体仓库模型，其自动化控制系统能够对货物进行准确的送取。
关键词：立体化仓库；PLC控制；组态软件；实时监控II陈科良：基于PLC的自动化仓储控制系统设计与研究Automation Warehouse Control System based on PLC Designand ResearchCHEN Keliang(Sichuan University of Science and Engineering, Zigong, China, 643000)Abstract :With the rapid development of modern production technology as well as the continuous social and material prosperity, flattened warehouse for the storage of goods has far can not meet the current demand, so warehouse production and life has become an important part of the warehouse in-depth studies are also constantly. In this paper, the design of an automated warehouse system. First, the design options are discussed, and the design problems to discuss and propose solutions. Second, our warehouse control system has been designed, based on the design ideas produced a 12 positions warehouse model, its automated control system can accurately send the goods to take.Key words: Stereoscopic warehouse; PLC control; Configuration Software;Real-time monitoringIII目录摘要 (II)ABSTRACT ................................................................................. I II 第1章引言 (1)1.1本设计的目的及意义 (1)1.2自动化立体仓库的历史及国内外现状 (1)1.3自动化立体仓库的优越性 (2)第2章自动化立体仓库系统概述 (3)2.1本课题设计的内容 (3)2.2自动化立体仓库的模块设计 (3)第3章立体仓库的硬件设计 (5)3.1系统结构 (5)3.2传感与检测系统设计 (6)3.3S7—200系列PLC与通信系统的连接 (9)3.4PLC的选择 (10)3.5立体仓库驱动设计 (11)3.6立体仓库PLC控制系统的设计 (14)第4章PLC的软件设计 (18)结束语 (36)致谢 (37)参考文献 (38)IV第1章引言1.1本设计的目的及意义随着仓储水平的发展，自动化立体仓储技术在仓储业中的应用愈发广泛。
基于PLC的自动化立体仓库运行系统设计
展望未来，我们将继续深入研究自动化立体仓库系统相关技术，致力于提高 系统的智能化和自动化水平。我们将物联网技术的发展，探索如何将自动化立体 仓库系统与物联网技术相结合，实现更高效、更智能的仓库管理。另外，我们将 绿色物流的发展趋势，努力提高系统的节能环保性能，为建设可持续发展的物流 行业做出贡献。
然而，在测试过程中，我们也发现了一些问题，如传感器误报、传输带卡滞 等。针对这些问题，我们提出了相应的维护方案，包括：定期检查传感器状态、 定期润滑传输带、定期进行系统备份等。同时，我们为现场技术人员提供了详细 的维护指导，确保了系统的正常运行。
总结本次演示所述，基于西门子PLC的自动化立体仓库系统设计与实现具有 重要的现实意义。该系统有效地提高了仓库管理的效率和准确性，降低了人工成 本，实现了货物的自动化存取、货位的精确控制、货物的有序排列、货物的快速 搬运和信息的实时监控等功能。测试结果表明，该系统性能稳定可靠，具有较高 的实用价值。
1、基于PLC的自动化立体仓库运行系统能够满足现代物流仓储领域对提高空 间利用率、货物搬运效率和仓库管理效率等方面的需求。
2、通过合理设计系统架构、选用高性能PLC控制模块以及优化控制算法和参 数调整等措施，可实现系统的稳定、高效运行，提高企业的物流运作能力和市场 竞争力。
参考内容
随着工业4.0的推进，自动化和智能化成为现代物流仓储的重要发展方向。 其中，自动化立体仓库是实现这一目标的关键设施之一。可编程逻辑控制器 （PLC）作为自动化控制的核心设备，被广泛应用于自动化立体仓库的控制系统 中。本次演示将探讨基于PLC的自动化立体仓库控制系统设计。
5、数据统计与分析：对仓库运行数据进行统计与分析，为管理层提供决策 依据。
为满足上述需求，我们需要借助PLC以及相关的控制技术来实现。
基于PLC(西门子)的立体车库控制系统设计
第一章 绪论车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果。
近些年来，随着我国国民经济的快速发展，城市规模不断扩大，人民生活水平的不断提高，机动车数量大幅度增加，停车难问题在我国愈发明显，据有关部门的不完全调查统计，全国城市每4.84辆机动车才有一个合法的停车位，有的城市平均每31辆车才配一个停车位，而在北京、上海、广州这些车位总量相对较多的大城市，停车泊位仍不足机动车的30%，与国际80%的合理比例相比，中国显然“车满为患”。
这个问题显然已经成为影响城市发展和管理的重大问题。
立体车库的出现，给解决这个问题提供了一个行之有效的方法。
立体车库往往是模块化结构,组合灵活,可以适应不同环境或不同地点的需求。
充分利用空间达到减少占地面积的目的,可使地面利用率提高50%以上，节省投资降低土地开发成本。
另外,由于采用电气控制系统,停车过程基本是人车分流,保证了人身和车辆安全。
虽然立体车库的发展过程存在一些政策和规范方面的问题,但其强大的优越性、独特的灵活性和快速性也越来越受到用户的青睐。
目前机械式立体车库主要有升降横移式、垂直提升式、巷道堆垛式、垂直循环式、圆形水平循环式、箱型水平循环式等几种方式,其中升降横移式立体车库是应用最普遍的一种机械立体停车装置。
立体车库系统采用PLC和工控机作为控制的主要部件，不仅提高了操作系统的可靠性和车库的自动化程度，而且减轻了软硬件开发的工作量，同时操作简单，性价比高。
这种结构的立体汽车库的设计还可以根据需要增加层数，而PLC只要增加I/O口的点数，就能实现控制。
而采用的PLC具有可靠性高、体积小、通用性好、使用方便等优点,使这项技术不仅普遍应用于机床设备和工业自动化生产线中,而且也应用到建筑、冶金、化工和日常生活等各个领域中。
大型的立体车库就采用了这种技术。
立体车库最主要的是节省了大量用于建设车库的土地，是现代城市中车库的发展方向。
电气部分由多个电机组成，由它们来带动托盘的平移和升降，完成托盘的上下左右移动，以完成存取车过程。
基于PLC控制的小型自动化立体仓库设计论文
基于PLC控制的小型自动化立体仓库设计论文摘要:本文针对小型自动化立体仓库的设计问题进行了研究和分析。
在研究中，我们使用PLC（可编程逻辑控制器）作为控制系统，设计了系统的整体框架和工作流程。
通过PLC的编程与控制，实现了仓库内货物的自动分拣、存储和检索。
通过对实验结果的分析，证明了PLC在小型自动化仓库中具有较高的可靠性和稳定性。
关键词：小型自动化仓库；PLC；分拣；存储；检索1. 引言随着物流行业的快速发展，立体仓库成为了提升仓储效率的重要手段之一。
然而，在传统的手动仓库中，仓储管理和货物的分拣存储工作需要大量的人工操作，容易出现人为的错误和低效率等问题。
因此，设计一种基于PLC控制的小型自动化立体仓库系统，成为了解决仓库管理问题的有效途径。
2. 系统设计2.1 系统框架本文设计的小型自动化立体仓库系统主要由输送机、分拣机、储物架和PLC控制系统等组成。
输送机负责将货物从入口运送至分拣机，分拣机根据货物特征进行分类和分拣，然后将货物存储至相应的储物架中。
当需要检索货物时，PLC控制系统根据指令控制储物架将货物送至出口。
2.2 工作流程系统的工作流程主要包括入库、分拣、存储和出库四个阶段。
当货物从入口进入系统后，PLC控制系统将接收到的货物信息进行处理，并将货物送至分拣机。
分拣机根据指定的规则将货物分配到相应的储物架上，同时更新储物架的使用状态。
当需要检索货物时，PLC控制系统根据指令控制储物架将货物送至出口。
3. PLC控制系统设计3.1 硬件设计为了实现对仓库的自动化控制，我们选用了具有高性能和稳定性的PLC控制器。
控制器通过输入输出模块与仓库中的各个设备进行连接，实现数据的传输和控制的执行。
3.2 软件设计在软件设计方面，我们使用PLC的编程软件进行程序的编写和调试。
根据仓库的工作流程和逻辑要求，编写相应的控制程序。
通过PLC控制系统的编程与控制，实现了仓库内货物的自动分拣、存储和检索。
基于PLC的智能立体仓库控制系统的设计
基于PLC的智能立体仓库控制系统的设计本文介绍了基于PLC的智能立体仓库控制系统的设计背景和目的。
智能立体仓库控制系统的设计是为了提高仓库管理的效率和准确性。
传统的仓库管理往往依赖人工操作，存在着人为因素引起的错误和不稳定性。
而通过引入PLC技术，可以实现仓库内物品的自动化存储和检索，减少了人为操作的影响。
该系统旨在利用PLC控制器对仓库内的货物进行定位、存储和检索。
通过对仓库内的货架和传送带等设备进行精确控制，可以实现快速而准确的货物存放和提取，降低了错误和延误的可能性。
本文将重点介绍智能立体仓库控制系统的设计原理和实现方法。
同时，还将分析该系统的可行性和优点，并探讨了可能遇到的挑战和解决方案。
通过本文的介绍，读者可以了解到基于PLC的智能立体仓库控制系统的设计背景和目的，从而对该系统的应用和实施有更深入的了解。
该智能立体仓库控制系统基于PLC技术，整体架构由硬件和软件组成部分。
硬件组成系统的硬件组成包括以下主要部分：PLC（可编程逻辑控制器）：作为系统的核心控制器，负责接收和处理来自不同传感器和执行器的信号，对仓库的运行进行控制和管理。
传感器：用于检测仓库内的各种环境和状态参数，如温度、湿度、货物位置等。
常用的传感器包括温度传感器、湿度传感器、红外线传感器等。
执行器：根据PLC的指令执行相应的动作，如往前或往后移动货物、控制立体仓库的升降等。
常用的执行器包括电机、气缸等。
人机界面（HMI）：作为PLC与操作者之间的交互界面，用于显示仓库的运行状态、接收操作者的指令并将其传递给PLC进行相应控制。
软件组成系统的软件组成包括以下主要部分：PLC程序：PLC通过编写逻辑程序进行仓库控制和管理。
该程序可以根据实际需求进行编写，包括货物的存取控制、立体仓库的运行调度等功能。
仓库管理系统：用于监控和管理整个仓库系统的运行。
该系统包括仓库布局管理、货物的信息管理、入库和出库操作的记录与管理等功能。
通信模块：用于PLC与其他设备间的数据传输和通信，包括传感器与PLC之间的数据交互、HMI与PLC之间的指令传输等。
基于PLC的智能仓储仿真系统的设计
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·46·2023年第19期文章编号：2095-6835（2023）19-0046-03基于PLC的智能仓储仿真系统的设计刘淇名1，李文芳1，喻伟2（1.湖南机电职业技术学院，湖南长沙410151；2.中联重科新材料科技有限公司，湖南长沙410100）摘要：智能仓储系统在物流行业中得到广泛应用，但在教学、企业培训和实验中建立大型实物对象较为困难。
为适应智能制造背景下物流仓储行业的快速发展，设计出一套基于PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）的智能仓储仿真系统。
该系统采用Factory I/O的虚拟仿真实验平台和TIA编程软件，模拟智能仓储的生产流程，既可以用于PLC课程教学扩展训练，又可以用于实际工业环境下的初步调试。
智能仓储仿真系统可以编程并观测仓储物料的自动识别和自动存取货物的过程，还能灵活设置故障，全方位锻炼PLC的技能水平和工程实践能力。
关键词：智能仓储；虚拟仿真；Factory I/O；PLC编程中图分类号：TP273文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2023.19.014随着智能制造在中国工业中的发展，作为物流行业关键节点的智能仓储系统，在城市中正在迅速发展。
仓储系统的智能化，核心的问题就是实现仓储系统中分拣环节的智能化和存储环节的智能化。
目前，国内虽然推出了几款智能仓储实验平台，但由于此类平台未能整合学校现有实验设备[1]，且成本较高，因此不能大规模应用在实训室，且难以在高校大规模地进行推广。
另外，各高校现有开设的PLC相关的实训平台仅限于简单的实验编程，部分实训内容陈旧、简单，综合性的实训内容过少，对于大型设备的实训模型难以开展教学。
基于上述原因，各高校迫切需要一个可以自由组合、灵活多变的虚拟仿真平台[2]，可根据教学需求变化搭建不同场景和不同的工业系统，以锻炼学生的技能和PLC的编程综合应用能力。
基于S7-200 PLC控制的小型自动化立体仓库设计
基于S7-200 PLC控制的小型自动化立体仓库设计XX大学毕业设计论文任务书课题名称基于S7-200 PLC控制的小型自动化立体仓库设计学院电气信息学院专业班级自动化084班姓名XX学号089064444毕业设计论文的主要内容及要求:(1)了解自动化立体仓库的组成及基本功能,熟悉PLC控制系统设计的一般步骤。
(2)结合相关资料设计立体仓库的系统结构图; 本课题所设计的立体仓库具有以下功能:1、堆垛机(机械手)要有三个自由度,即:前进、后退;上、下;左、右2、堆垛机的运动由步进电机驱动3、堆垛机前进(或后退)运动和上(或下)运动可同时进行4、堆垛机前进、后退和上、下运动时必须有超限位保护5、每个仓位必须有检测装置(微动开关),当操作有误时发出错误报警信号6、当按完仓位号后,没按入或取前,可以按取消键进行取消该操作7、整个电气控制系统必须设置急停按钮,以防发生意外起止时间:2012 年 2 月21 日至2012 年 6 月 5 日共15 周指导教师签字系主任签字院长签字摘要自动化立体仓库是现代物流系统中迅速发展的一个重要组成部分,是一种多层存放货物的高架仓库系统,由自动控制与管理系统、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。
它具有节约用地、减轻劳动强度、消除差错、提高仓储自动化水平及管理水平、提高管理和操作人员素质、降低储运损耗、有效地减少流动资金的积压、提高物流效率等诸多优点。
如今我国国民经济的飞速发展,自动化立体仓库必然会在各行各业中得到越来越广泛的应用。
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。
本文首先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分别进行介绍,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进行归纳和总结。
基于PLC的立体化仓库的设计
表4.2仓库分配
按钮
材质及颜色
银色、铝合金
白色、塑料
黑色、塑料
银色、塑料
手动
0
1
0
1
单/联
1
0
0
1
图4.6工件
4.3.2系统的工作流程
上电：复位灯闪烁（Q0.1），SM0.5实现闪烁,I0.2亮（IB1工作，即气缸处于收缩状态）。复位：复位到指定位置，开始灯闪烁(Q0.0)，I0.0 I0.1 10.2亮（左下角）
表2.2电感式传感器参数
MB系列直流两线
型号
输出类型
工作电压
输出电路
连接方式
FN1.5-M8G8-D0D1
DC 2线制
DC10-30V
DC/NO
连接器
FN1.5-M8G8-DCD1
DC 2线制
DC10-30V
DC/NC
连接器
表2.3 B1/B2传感器参数
基本参数
安装类型
齐平
非齐平
额定感应距离SN
1.5 mm
6、能够与其他职能控制设备通信，由网络组成的集成控制的分布式控制系统，大幅度提高了控制系统的可靠性。
可编程逻辑控制器通信包括主机与远程I/O之间的通信，它还有多种人-机对话的接口模块和多种通讯联网的接口模块，形成网络化统一管理。
3.1.2 PLC的工作原理
将PLC接入电气控制系统，下载程序后，就可以运行工作了。扫描过程分为三个阶段，第一阶段为输入采样，第二阶段为程序执行，第三阶段为输出刷新。一个扫描周期是指三个阶段运行一次的时间。而“周期”则反复循环运行，只要PLC不关机，将会重复执行上述三个阶段。
基于PLC的自动化立体仓库控制系统
图 6 摇杆机构示意图 1 摇杆 2 横轴 3 毛毡圈 4位 竖轴下限位 货台回位限位 货台到位限位 货台是否有物 自动 /手动 ( 0 /1)
横轴脉冲 竖轴脉冲 横轴方向 I/O 竖轴方向 I/O
图 2 4 自由度机械手配置图 1 3 号辊道 货台 4 1号辊 道货台 货台 2 2 号辊道货台 5 升降步进电机 3 抓手步进电机 6、 8 堆垛机
4 结束语
实际运行表明该系统工作可靠稳定。基于 PLC 的立体仓库控制系统 具有较高的自动化程度 , 已 经成为生产物流建设 发展的潮流。自动化 仓库与 加工过程相 连, 可构成柔性加 工系统。而 自动化 仓库作为生产物流系 统的枢纽和核心, 是 生产物 流系统实现物流合理化的关键。随着 PLC 技术的 应用和发展 , 自动化立体仓库的实时性和 可靠性 会越来越高, 控制也会越来越完善。
横轴脉冲 竖轴脉冲 横轴方向 竖轴方向 手正转 手反转 底座正转 底座反转 电磁阀动作
横轴正限位 竖轴正限位 横轴反限位 竖轴反限位 手正转限位 手反转限位 底座正限位 底座反限位 旋转脉 冲
3 立体仓库控制系统的软件设计
系统操作过程: ( 1) 机械手操作过程, 主要 完成货物由辊道货台 到堆垛机货台的运送 ; ( 2) 堆垛机操作过程 , 主要完成入库和出库任务。 3 1 机械手操作模式和过程 该实验模型设有 3 个辊道货台和 2 个堆垛机货 台, 货品的运输路线有多种组 合方式, 如 可以将 货品从 1号辊道货台运送到 1 号堆垛机货台; 从 2 号辊道货台运送到 1 号堆垛机货台; 或从 3 号辊道 货台运送到 2 号堆垛机货 台等。每种运送 方式的 路线不相同, 但操作过程基本相同 , 步骤如下: ( 1) 机械手 伸缩、升降 , 转盘和抓手 进行原 点搜索。 ( 2) 机械手的伸缩臂向前 , 当脉冲个数达到 设置值时停止, 同时转盘顺时针旋转到位。 ( 3) 机械手下降 , 当脉冲个 数达到设置值时 停止。 ( 4) 转手电 磁阀动作 , 抓 手抓紧, 从 指定的 辊道货台抓起货物。 ( 5) 机械手上升 , 当脉冲个 数达到设置值时 停止。 ( 6) 机械手的伸缩臂向后 , 当脉冲个数达到 设置值时停止, 同时转盘逆时针旋转到位。 ( 7) 机械手下降 , 当脉冲个 数达到设置值时 停止。 ( 8) 转手电 磁阀动作 , 抓 手放松, 将 货物放 至指定的堆垛机货台。 ( 9) 机械手伸缩、升降, 转盘电机返回原点。 3 2 堆垛机操作 如图 4 所示 , 堆垛机操作分入库和出库 2个主 要流程。 ( 1) 当货台上有货物时 , 若无外部操作指令, 就绪 灯亮, 延时 10 s后, 自动将货物放在仓库 号最小的空位上, 依次类推。如 1 、2 、3 、 4 号都 已有货物 , 程序延时 10 s , 10 s内若无外部操作指 令, 自动将货物放在 5 号仓库。如 1 、3 、 4 号都已 存放货物 , 10 s内若无外部操作指令, 自动将货物 45
基于PLC的立体仓库系统设计
基于PLC的立体仓库系统设计立体仓库系统是一种利用机器人等自动化设备和物流管理系统，实现存储、提取和分拣货物的高效仓库系统。
在立体仓库系统中，PLC（可编程逻辑控制器）是其中的核心控制器，负责监控和控制整个系统的运行。
以下是基于PLC的立体仓库系统设计的详细说明。
1.系统概述立体仓库系统由货物进出口区、存储区、物流输送系统和控制系统组成。
货物通过进出口区进入或离开立体仓库，经过物流输送系统将货物运送到相应的存储区。
控制系统通过PLC对商品进行监控和控制，实现仓库的自动化运作。
2.硬件设计立体仓库系统的硬件部分包括货物进出口区的传感器、输送线、机器人等设备，存储区的货架和传感器，以及控制系统的PLC和监控设备。
（1）货物进出口区的传感器：通过光电传感器或红外传感器，检测货物的进出，将信号传送给PLC进行处理。
（2）输送线和机器人：输送线负责将货物从进出口区运送至相应的存储区，机器人负责将货物从输送线上达到存储区的位置。
（3）存储区的货架和传感器：货架用于存放货物，通过传感器检测货架上是否有货物以及货物的位置。
（4）PLC和监控设备：PLC作为核心控制器，负责接收传感器的信号，并根据预设的逻辑进行相应的控制和判断。
监控设备用于显示系统状态、故障信息和存储区的状态。
3.软件设计立体仓库系统的软件设计主要包括PLC的程序设计和物流管理系统的设计。
（1）PLC程序设计：基于PLC的编程语言，编写程序实现货物进出口区、存储区和物流输送系统的控制。
程序包括货物进出口区传感器信号的检测和处理、机器人的控制和货架的控制。
（2）物流管理系统设计：物流管理系统负责整个仓库的货物管理，包括货物的入库、出库和调度等。
通过与PLC的通信，实时监控仓库各区域货物的情况，并将调度结果传递给PLC进行控制。
4.系统功能设计立体仓库系统的主要功能包括：（1）货物的存储和提取：根据需要，将货物从进出口区进入或离开仓库，并将其存储在相应的货架上，当需要时提取货物。
基于PLC的自动化立体仓库控制系统设计和实现 电气工程及其自动化专业
其他接口电路：为了扩展内部的功能，使得自身性能更为强大提供更加便捷的服务和安全的保障，除了I/O接口外，PLC还配置了其他接口，主要有:I/O扩展接口、智能I/O接口、通信接口、A/D、D/A接口等。
存储器：存储器主要用途是系统程序、用户程序以及工作数据的保存放置作用。PLC的存储器基本上都是由PROM，EPROM，EEPROM及RAM等组成。
I/O模块：输入和输出模板。我们又简称其为I/0模板，改模板是外部设备和CPU模板的连接桥梁。PLC可以通过该模板检测到被控制的对象或以通过该模板的结果，将参数输送到被控的设备和生产的过程当中来实现对控制。
PLC外部设备：外部设备的主要的组成部分是编程器、打印机、外存储器、EPROM写入器等。
图3.1PLC硬件结构
3.3输入、输出设备
输入设备：输入设备指的是连接到可编程控制器的输入端。输入设备一般直接可以接收来自操作台的命令以及一些被控对象的状态。从而产生信号，将其送入可编程控制器当中。输入设备常用的有开关和传感器。开关有限位开关、按钮开关、光电开关、传感器等等。有如光栅位移式传感器、磁尺、热电阻等数字式的模拟式传感器。
随着中国自动化技术的飞速发展并在各个领域上得到重视，自动化立体仓库在行业中担负着重要的作用。自动化立体仓库是加工，物流等企业的重要装备。长远来看，自动化立体仓库将得到广泛使用。
关键词：立体仓库 可编程控制器（PLC）伺服电机
Abstract
基于PLC的自动化立体仓库控制系统
基于PLC的自动化立体仓库控制系统自动化立体仓库是自动化技术与物流仓储工程结合产物，在实际应用中具有操作便捷、运行速度快、装置可靠及自控精度高等优势，极大提高了工作效率。
本文基于可编程逻辑控制器（以下简称PLC）设计了自动化立体仓库控制系统，并从硬件、软件方面入手，具体探讨了这一控制系统设计实现问题。
标签：自动化立体仓库控制系统；硬件设计；软件设计；PLC；通信协议随着社会经济的快速发展及网上购物方式的兴起，物流事业发展迅猛，物流量越来越大，传统的仓库单层存货人工翻找的存储形式已经满足不了实际工作的需要。
在这种情况下，自动化立体仓库应运而生，对传统存储形式作出了巨大改革，降低了劳动强度、提高了工作效率。
近年来，我国不少物流企业基于PLC 设计了自动化立体仓库，由于PLC的使用，加快了系统运行与处理速度。
自动化立体仓库在发达国家应用虽然比较广泛，但是在我国物理产业中的应用刚刚兴起，为了使之得到更广泛的应用，需要进一步探讨自动化立体仓库控制系统设计与实现问题，不断优化系统设计，不断提高自动化立体仓库技术水平，符合我国物流企业实际需要。
1基于PLC的自动化立体仓库控制系统概述自动化立体仓库，是一种用高层立体货架存放物货物，通过自动控制堆垛机进行存取作业和计算机进行监控管理的存储形式。
一般由控制台、立体货、堆垛机、控制系统、计算机监控系统、出入库托盘输送机、工件等设备组成。
自动化立体仓库控制系统，以PLC作为控制核心，融机电、电气、光学、通信等多门技术于一体，自动化程度高。
PLC，采用一类可编程的存储器，通过内部逻辑运算执行顺序控制、定时、计数与算计操作等面向用户的指令，可控制各类型的机械或生产过程，具有编程简单、功能性强、可靠性高、抗干扰能力强等显著特点。
所以，在自动化立体仓库控制系统中引用这一控制器件，不仅能提高控制系统的运行与处理速度，还能确保系统的自控精度，保证控制系统工作的可靠性，在实际应用中的意义巨大。
基于PLC的立体仓库控制系统的设计
基于PLC的立体仓库控制系统的设计立体仓库控制系统是一种通过PLC实现的自动化仓库管理系统，它可以有效地提高仓库的货物存储和取货效率，减少人工操作成本，提高物流运输效率。
本文将对基于PLC的立体仓库控制系统进行详细设计。
一、系统结构设计立体仓库控制系统主要包括硬件设备和软件控制两个部分。
硬件设备包括传感器、电机、PLC等，软件控制包括控制程序和人机界面。
1.传感器：使用传感器进行货物的检测和位置的控制，包括货物传感器、行进传感器等。
2.电机：使用电机进行货物的运输和仓库的升降，包括行进电机、升降电机等。
3.PLC：作为仓库控制系统的核心控制器，负责接收传感器的信号，并根据设定的逻辑进行控制，控制电机的运行。
4.控制程序：编写PLC控制程序，包括货物存储、取货、仓库升降、运输等功能的控制逻辑。
5.人机界面：提供操作界面给仓库管理员，可以实时监控仓库的运行情况，以及手动控制仓库的操作。
二、系统功能设计立体仓库控制系统的主要功能包括货物存储、取货、仓库升降、运输等。
1.货物存储：在货物传感器检测到仓库入口的货物时，PLC会根据预设的逻辑，将货物存放在合适的位置，并记录货物的位置信息。
2.取货：在用户选择取货的货物后，PLC会根据货物存放的位置信息，将货物从仓库中取出并送至出口。
3.仓库升降：PLC控制升降电机，将货物存储区域的仓库升降至需要的层级，以提高存取货物的效率。
4.运输：PLC控制行进电机，根据货物的位置信息将其运输至指定位置，以便进行存取货物的操作。
三、系统流程设计立体仓库控制系统的主要流程包括货物入库流程和货物出库流程。
货物入库流程：1.仓库入口传感器检测到货物进入仓库。
2.PLC接收到信号后，判断仓库的存储空间是否足够，如果足够则进行货物存储处理。
3.根据货物的属性和存储空间的状态，PLC根据一定的规则选择合适的位置存储货物，并记录货物的位置信息。
4.仓库升降电机将仓库升降至需要的层级，以方便存储货物。
基于S7-1200PLC的小型立体仓库控制系统设计
图1 立体仓库示意图
移动、沿Z轴的垂直移动和沿Y轴的水平移动，如图2 所示。 1.2 控制系统硬件结构设计
电气控制系统是堆垛机器人及出入库传送带的控制 中枢，是实现立体仓库出入库动作的核心单元。整个电 气控制硬件系统由PLC、输入/输出设备、执行设备、驱 动装置等组成。控制系统除了控制堆垛机和传送带的运
2.3 自动认址算法设计
自动认址是指用户给定目标货位的行列数值后， 堆垛机可以接收并识别货位信息，然后自动移动至目标 位。此功能可分为两个步骤，第一，堆垛机自动识别目 标位置。第二，堆垛机精准移动到目标位置。
本系统所设计的自动化立体仓库货架分为前后两 排，每一排有五行，十列，共94个货位。绝对认址算法 算法分析如下：
控制系统IO配置如表1所示。
表1 I/O列表
变量名称
地址
变量名称
地址
机器人准备好信号 I0.0
出料感应2
I9.0
机器人运行信号
I0.1
变频器报警
I9.1
【12】 第42卷 第11期 2020-11
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图4 系统硬件组态
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变量名称 X轴左限位 X轴右限位
1 立体仓库总体设计
1.1 立体仓库机械结构设计 小型立体仓库机械结构主要由货架、堆垛机器人、
出入库传送带和料盘组成，如图1所示。 1）货架：货架由横梁、立柱组合装配构成，实现
模块化安装。 2）堆垛机器人：堆垛机器人是整个立体仓库的核
心工作部分，是实现立体仓库出入库的执行机构。堆 垛机由X轴、Y轴、Z轴组成，能够实现沿X轴的水平
X轴原点 Y轴左限位 Y轴右限位
Y轴原点 Z轴上限位 Z轴下限位 Z轴原点 机器人完成信号
基于PLC控制的立体车库设计组态仿真
本科生毕业论文（设计）PLC控制的立体车库设计独创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计）是本人在指导老师指导下取得的研究成果。
除了文中特别加以注释和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果。
与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在论文（设计）中作了明确的说明并表示了谢意。
签名：____________________年____月____日授权声明本人完全了解许昌学院有关保留、使用本科生毕业设计的规定，即：有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业论文（设计）的复印件和磁盘，允许毕业设计被查阅和借阅。
本人授权许昌学院可以将毕业论文（设计）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文（设计）。
本人论文（设计）中有原创性数据需要保密的部分为：学生签名：年月日指导教师签名：年月日PLC控制的立体车库设计摘要立体车库是专门实现各种车辆的自动停车及科学寄存的车库设施。
城市发展，汽车不断增加，停车难问题是现在一个很突出的问题。
针对这种现象，本文提出采用西门子S7-200系列的PLC作为主控制器实现立体车库控制系统统的设计。
立体车库能够很好的利用地面以上的空间，成为解决城市静态交通问题的有效的途径。
该论文描述了3×6升降横移式立体车库的运行原理和结构特点，介绍了其控制系统的硬件组成、软件编程设计。
在此基础上，利用MCGS组态软件进行动画仿真。
关键词: 立体车库；PLC；MCGS；升降横移式立体车库The Stereo Garage Design of PLC ControlABSTRACTStereo garage is a specialized implementation of vehicle automatic parking and scientific check garage facilities. Urban development, the car keeps increasing, the parking problem is a very prominent problem now. According to this phenomenon, in this paper, adopting Siemens S7-200 series PLC as the main controller to realize the three-dimensional garage control system design of the system. Stereo garage can very good use of the space above the ground, become the effective way to solve the problem of urban static traffic. The paper describes the 3*6 lifting and moving the operation principle and structure characteristics of three-dimensional garage, introduces the hardware composition and software programming of the control system design. On this basis, using MCGS configuration software to simulation animation.Key words:Stereo Garage; PLC; MCGS; Lifting and Moving Stereo Garage目录前言 (1)1. 绪论 (1)1.1 课题研究的背景及意义 (1)1.2 立体车库概述 (1)1.3 立体车库的类型及特点 (2)1.4 升降横移式立体车库的构成 (2)1.5 升降横移立体车库的车位结构 (3)1.6 升降横移式立体车库系统 (4)1.7 升降横移立体车库的控制系统的控制形式 (5)2. 3×6升降横移式立体车库 (6)2.1 主要器件 (6)2.2 车库的PLC控制流程 (10)2.3 电气控制的I/O连接 (11)2.4PLC的I/O口资源配置 (13)2.5 控制程序 (13)3. 基于MCGS组态软件的仿真 (14)4. 总结 (19)参考文献 (21)附录 (22)致谢 (54)PLC控制的立体车库设计前言近几年来，中国经济快速发展，人们生活水平得到很大提高，汽车数量也在不断增加，截至到2011年6月份中国有汽车9846万辆，其中私家车7206万辆，占汽车保有量的73.2%。
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基于西门子PLC的自动化立体仓库系统设计与仿真
基于西门子PLC的自动化立体仓库系统设计与仿真
摘要：随着物流行业的快速发展和市场需求的增长，自动化立体仓库系统成为提高物流效率和降低成本的重要手段。
本文通过基于西门子PLC的自动化立体仓库系统设计与仿真，旨在探讨如何利用先进的自动化技术提升仓库管理效率和减少人力资源消耗。
通过对立体仓库系统的结构设计、PLC控制系统
的配置和仿真验证，本文将从几个方面全面分析自动化立体仓库系统的设计和仿真。
关键词：自动化立体仓库系统；西门子PLC；设计；仿真
1. 引言
自动化立体仓库系统是一种以机器人和自动化设备为核心的立体化仓储系统，通过PLC（可编程逻辑控制器）控制实现货物
的快速入库、出库和转运，这一系统不仅可以提高仓库的货物存储密度，同时也能提高仓库的运转效率。
本文将通过设计和仿真自动化立体仓库系统，探讨如何有效地配置PLC控制系统，提高仓库的自动化水平，从而提高仓库管理的效率。
2. 自动化立体仓库系统的结构设计
自动化立体仓库系统主要由货架系统、输送系统和控制系统三个部分组成。
货架系统是存放和管理货物的主要区域，通过多层货架的布置提高货物的储存密度；输送系统则通过传送带、机械手等主要设备实现货物的入库、出库和转运；控制系统则是整个仓库系统的大脑，通过PLC控制设备的运行状态和各个部分之间的协调配合。
3. 基于西门子PLC的控制系统配置
西门子PLC是一款功能强大、稳定可靠的PLC产品，广泛应用
于电气自动化领域。
在自动化立体仓库系统中，通过配置西门子PLC实现仓库设备的自动化控制。
通过PC便于实时监控仓
库的运行状态，并能够及时发现和解决设备故障。
同时，通过PLC的编程和调试，实现设备之间的协调配合和数据的实时交互。
4. 自动化立体仓库系统的仿真验证
为了验证自动化立体仓库系统的设计效果和可行性，本文开展了仿真实验。
首先，通过使用仿真软件搭建仓库系统的模型，并配置相应的输入输出设备；然后，通过准确设置仓库系统的初始条件和任务目标，检查仓库系统的运行状态和仓库管理的效果。
通过对仿真实验的结果数据分析，评估设计方案的优劣，为实际系统的搭建提供数据支持。
5. 结论
本文通过基于西门子PLC的自动化立体仓库系统设计与仿真，探讨了自动化立体仓库系统的设计和实施。
通过详细的设计和仿真实验，验证了利用PLC控制系统实现仓库设备的自动化控制和协调配合的可行性，为提高仓库管理效率和减少人力资源消耗提供了一种有效的方式。
未来，可以进一步完善系统设计和控制策略，以满足不同场景和需求的自动化立体仓库系统的应用。
通过本文的研究和实验，我们得出了以下结论：基于西门子PLC的自动化立体仓库系统设计与仿真是可行的。
通过配置西门子PLC实现仓库设备的自动化控制，可以提高仓库管理效率和减少人力资源消耗。
同时，通过PC便于实时监控仓库的
运行状态，并能够及时发现和解决设备故障。
通过对仿真实验的结果数据分析，可以评估设计方案的优劣，为实际系统的搭
建提供数据支持。
未来，可以进一步完善系统设计和控制策略，以满足不同场景和需求的自动化立体仓库系统的应用。