浅谈自动化立体仓库控制系统选择

邹红运，苏亮，张勇德，崔日男，王亮君

（吉林烟草工业有限责任公司，吉林 延吉 133001）

0 引言

一九六三年在美国第一个使用了电脑监管系统在高架仓库中实施相应管理的立体仓库，一九八零年国内第一台电脑管理的自动化立体仓库被使用。

纵观国内外自动化立体仓库的发展，国外立体仓库起步较早，科技技术水平处于领先地位。我国近些年也在大力发展自动化立体仓库，但存在很多问题有待解决，处于机遇与挑战并存的阶段。

自动化立体仓库可以应用于多种行业类型，从而减少人工的使用，提高工厂的运行效率，满足我国经济建设走向高质量发展的步伐。自动化立体仓库的设计是实现立体仓库运行的关键环节，具有极大意义的研究意义[1]。

1 系统控制方案的确定

1.1 自动化立体仓库的简介

对于立体仓库而言，它通常包括了高架与存储机械、建筑物与相关管理设施等这些构件。货架的材料大多是钢材、也可以是钢筋混凝土。因为这样既不占地方，也非常容易进行生产，重点是它比混凝土货架具备更多的好处。另外，在加强货物的装卸以及存取效率等方面，往往会选择货箱、又或者是托盘去实现对货物的安放，不过仅仅是针对小件货物而言，大了就不行了。其中需要特别引起注意的是，在立体仓库当中往往仅存在1套输送系统，只要它出现了问题，便直接导致整个仓库无法正常运行下去，故而关于系统所有环节上的设备一定要注意全面检查，最好选择可靠性更高、并且更加实用的设备，同时保证它在维修上不会存在太大的难度[2]。

现代化的自动立体仓库多是运用机械和电气以及控制等很多形式共同组成的。整体的流水线能够完成从货物的存储到传递以及管理等很多方面的工作。仓储物流的电气工程师与软件工程师通过计算机管理的方式，以及中央控制，进而实现整体的PLC控制器的系统控制[3]。

1.2 立体仓库系统的功能

图1 立体仓库模型图

通常情况下，该立体仓库在功能上符合以下要求：

第一，堆垛机要具备三个自由度。第一个是左右，第二个是上下，第三个就是前进后退。

第二，利用步进电机来对堆垛机的运动进行相应驱动。

第三，堆垛机能够同步开展前进与向上运动、后退与向下运动。

第四，堆垛机前后、上下运动要具备相应的超限位保障。

第五，各仓位要具备相应的检测设备，在发生错误操作的时候，会将相应的错误报警信号传递出来。

第六，在仓位号被按下之后，未取前，能够使用取消键来将该操作取消。

第七，该系统要设定好急停按钮，以避免有各种意外会出现。

详细情况可以查看下图2里面所反映出来的。

图2 控制面板

总的说起来，该课题大致是需要实现以下效果：

第一，把功能选择开关打到自动的挡位上，这时所有的机构恢复到原来的位置，也就是零点的位置。

第二，在操作货物取送时，要先选择仓位号码。在按下按钮进行操作后，控制面板上显示对应的仓库号码。再按下送出按钮，货物就能够进入相应的仓位上。如果这个指定的仓位上已被占用，则会对送出操作在系统中报错及取消。当送出任务完成，送货小车会调用归零指令，并回到零点位置。

第三，在进行取货的时候，想要使得货物能够在合理的仓位中，按下取货的按钮，就能够在面板上显示出相应的信息。堆垛机在收到信号之后，就能够及时的将货物拿出来。假设这个小车上存在其他的货物，那么则无法实现取货指令。

第四，当指令都执行完毕后，所有的机构就会回到零点位置。

第五，为避免意外的发生，电气控制系统必须设置急停按钮[4]。

1.3 立体仓库技术参数的确定

表1 立体仓库具体参数

1.4 系统设计的基本步骤

设计该立体仓库控制系统时，要注重对以下因素的考量：

第一，进一步掌握以及研究该仓库的生产过程以及管理标准。

第二，针对有关的输入输出设备来加以明确。参照此类型的监管系统的作用标准，确定其所需要的使用者的I/O设备。

第三，参照I/O点数来确定合理的PLC种类。

第四，配置I/O点以及PLC接口点，制定接口配置单以及连接图。

第五，编制仓库的梯形过程，参照任务标准开发出完善的过程图，其属于此类库房的关键项目。

第六，把代码编入PLC实施检测，发现问题，让其表现得更加好。

第七，立体仓库配置，在针对其所有结构的开发以及生产建设活动中，就能够实施对所有子系统的整体调节，调节过程当中产生的缺失应该慢慢消除，最后完成目标[5]。

关于各个流程的详细情况可以查看下图3里面所反映出来的。

图3 课题设计步骤

2 结语

本文在已有研究基础的自动化立体仓库管理控制系统进行未来研究的基础上，提出了立体仓库管理系统的功能要求和上位机监控系统的设计。目前，自动化立体仓库正朝着小型化、快速化、专业化方向发展。我们需要遵循这种发展方向，以客户需求为技术提升手段与目标，才可以更好的适应该项技术的未来发展，不断完备提升自动化立体仓库的应用。