基于PLC的自动化立体仓库设计

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(1)由于能充分利用仓库的垂直空间，其单位面积存储量远远大于普通的单层仓库（一般是单层仓库的4-7倍）。目前，世界上最高的立体仓库可达40多米，容量多达30万个货位。

(2)仓库作业全部实现机械化和自动化，一方面能大大节省人力，减少劳动力费用的支出，另一方面能大大提高作业效率。

(3)采用计算机进行仓储管理，可以方便地做到\先进先出\，并可防止货物自然老化、变质、生锈，也能避免货物的丢失。

(4)货位集中，便于控制与管理，特别是使用电子计算机，不但能够实现作业的自动控制，而且能够进行信息处理。

(5)能更好地适应黑暗、低温、有毒等特殊环境的要求。例如，胶片厂把胶片卷轴存放在自动化立体仓库里，在完全黑暗的条件下，通过计算机控制可以实现胶片卷轴的自动出入库。

(6)采用托盘或货箱存储货物，货物的破损率显着降低。

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第二章 系统控制方案的确定

2.1自动化立体仓库的概述

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。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。用PLC控制的自动化立体仓库达到仓储技术的全面自动化。自动化立体库基本由以下部分组成:

（1）土建及公用工程设施

①库房。库存容量和货架规格是库房设计的主要依据。

②消防系统。对于自动化立体仓库而言，由于库房规模大，存储的货物和设备较多且密度大，而仓库的管理和操作人员较少，所以仓库内一般都采用自动消防系统。

③照明系统。 ④动力系统。 ⑤通风及采暖系统。

⑥其他设施。如排水设施、避雷接地设施和环境保护设施等。 （2）机械设备

①货架。

②货箱与托盘。 ③巷道机。

④周边搬运设备。 （3）电气与电子设备

①检测装置。 ②信息识别设备。 ③控制装置。 ④监控及调度设备。 ⑤计算机管理系统。 ⑥数据通信设备。 ⑦大屏幕显示器。

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2.2采用PLC控制立体仓库的优点

（1）结构灵活，使用方便。

（2）传输质量高、速度快、带宽稳定，

（3）范围广，无所不在的电力线网络也是这种技术的优势。 （4）低成本 （5）适用面广 （6）可靠性强 （7）抗干扰能力强 2.3系统设计的基本步骤

立体仓库系统设计与调试的主要步骤： （1）收集、研究用户的原始资料

（2）确定自动化立体仓库的主要形式及相关参数 （3）合理布置自动化立休仓库的总体布局及物流图 （4）选择机械设备类型及相关参数

（5）初步设计控制系统及仓库管理系统（WMS）的各功能模块 （6）仿真模拟整套系统 2.4系统控制方案

立体仓库的结构示意图见下图2-1所示:

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堆垛机动 自动堆垛机 四层三列立体库 12 11 10 9 反射式传3 6 8 7 5 4 2 1 称重仪堆垛机伸叉 紧停按钮 紧停 叉中 联动 单动 手动 复位 功能 伸叉 升降 行走 线位 联动 自动 堆垛机电源 直流开头电源 供步进机驱动模块 直流开头电源 堆垛机控制PLC:Fx-2n-80mr 行走步进电升降步进电 图2-1 立体仓库结构示意图

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;

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