摘要：本文是利用可编程控制技术完成了立体仓储检测控制系统的设计，选用组态王软件实时检测，用户可以随时观察和解决存取过程中所出现的问题。最后通过调试，模拟运行该系统，验证了该系统能够可靠运行，能够将货物准确定位并实时检测。
关键词：立体仓库；可编程控制；实时监控
The Design of intelligent warehouse based on PLC
Yu Zhangping
( Honeywell Tianjin Ltd Guangzhou 511430)
Abstract：The paper mainly talks about the design of the system about the automation stereoscopic warehouse, according to the needs of control system, then we use the programmable logic controller controls the system. we use the Kingview software to establish a real-time monitoring system for automation stereoscopic warehouse. The staff needs to concentrate on the running status of monitor system only, and then he can know the operation of the automation stereoscopic warehouse, so that it’s easy to observe and solve the problems in the process of accessing. Finally, by debugging and simulating the operation of the system, it can verify the reliability of the system; can be accurate positioning, cargo security.
Keywords: PLC control；Real time monitoring；automation stereoscopic warehouse
1立体仓库介绍
现代化智能立体仓库可以实现货物自动存储，运用自动化设备和控制技术进行统一管理，省去人工搬运和核算。在具有传统仓库存储功能的同时，可更具需要增加分类、理货/统计打印等新的功能，大大的提高空间使用率，同时也提高了使用者的工作效率。
2立体仓库方案设计
2.1立体仓库的组成部分
本文采用六个模块组成立体仓库，分别是人机接口操作界面、控制模块、驱动模块、电机运行模块、机械模块和立体仓位模块。人机接口操作界面接收使用者的命令。传给控制系统去完成。例如使用者需要将货物送传送到立体仓库中某个指定仓位，这时使用者通过人机操作界面，将信号传送给控制系统模块，由控制模块决定执行（若仓位中还没有存放有货物，即该仓位为空的状态下）或者不执行操作（即该仓位不是空的状态下）。若执行操作会调用相对应的执行命令的相应程序并且进行执行，通过它来对驱动模块进行控制，驱动模块又接着去驱动电机制动模块，电机带动机械部件移动，货物被成功传送到指定的仓位中。当然也可以将指定仓位中货物取出来，这样就实现了操作人员对货物的存放或者获取货物的目的了。
2.2立体仓库实现的功能
本系统设计的立体仓库包含有12个仓位，控制中心能够自动管理货物进出并用组态网实现监控，它具有以下的一些功能：1）将货物送到指定的任意仓位；2）将某个仓位的货物取出来；3）将一个仓位的货物由一个位置移到另一个仓位；4）仓位没有放置货物时候可以提醒仓位为无存放货物状态。
3 立体仓库系统硬件与软件设计
3.1立体仓库的结构设计
1、仓库仓位
本系统设计3×4立体仓库，设定位置编号如下。其中0位为起始位置。
图3.1 仓库编号示意图
2、可编程控制器和控制台
本系统选用西门子S7-200系列的可编程序控制器，上位机电脑上进行操作实现，一个仓位与两个数字对应，并且有灯亮来显示仓位是否有存放有货物。
3、传送杆
机械部件传送杆由水平杆和垂直杆两大部分组成。在动作时，控制系统驱动步进电机带动杆子转动，完成水平移动和定位。在垂直杆上装设有带缺口的金属片，安装光电传感器来进行位置检测。保证货物能精确定位，
3.2 设计取货和存货流程
系统设计完成上电准备，X,Y,Z轴分别置零位，作为初始位置，此时若在人机接口界面输入仓位位号，系统首先判断收到的信息是取货还是送货，判断完毕后如果是取货就进入取货程序，如果是送货就进入送货程序。当取货或送货程序执行完毕后，系统会自动返回初始位置。系统软件流程图如图3.2所示。
图3.2立体仓库的总体流程图
取货流程：
当系统进入到取货程序，系统控制中学首先对传送平台是否缩回进行判断，一般在货物的出库和入库的操作中，传送装置会进行伸缩动作，如果在传送过程中还没有缩回，要先控制Z轴让其缩回来，然后开始进行出入库的操作。具体的操作流程是，首先从接收命令开始，传送平台定位移动到货物所属仓位，然后伸出到货物的底部（Z轴方向），随后向上提取货物（Y轴方向），接着回缩到平台（Z轴方向），然后再把货物送回起始平台位置，当到达后再向前延伸到该仓位中，下行放下货物（Y轴移动），这样就完成了一个取货的工作流程。
存货流程：
当系统进入存货程序后，系统会首先对传送平台有没有缩回进行判断，如果检测显示已缩回就表示系统准备就绪。这时控制平台首先向前进伸入货物的底部（Z轴方向），然后向上将货物提起（Y轴方向），向后缩进（Z轴方向），将货物送至指定的存储仓位中，此时控制平台向前伸（Z轴方向），下行放下货物（Y轴方向），再后缩到平台（Z轴方向），这样就完成了送货的工作流程。
4 组态监控系统设计
本论文采用组态王完成对现代化智能立体仓库的设计，实现动画仿形和实时监控，必须经过如下七个步骤：定义设备、建立工程、界面设计、完成数据库变量构造、连接动画、调试与运行。
当监控系统工作时，仓库存储现场的工作会以动画的形式显示在屏幕上，仓库管理员在计算机或触摸屏前发送控制命令，完成工作任务。这些环节都是以实时数据库为数据交换的中介环节，因此数据库将上位机和下位机有效的联系起来，构成两者连接的桥梁。
当组态和PLC联机成功时，画面进入模拟状态。按下系统启动按钮，工作人员输入命令23，表示将货物送到入第二行第三位，货物托盘先右移到第三列，然后上移到第二行，托盘前移再后移。放下货物后回到原点。
实现一个货物的存放，如图4.1所示。
图4.1组态监控图
5 总结
本文利用可编程控制技术和监控软件，实现并验证了现代化的智能立体仓库的设计，同时能动态监测取送货物的动作，实时显示仓库存储容量，大大便利了仓储人员的工作。同时在后续的研究中，可以通过增强系统控制的柔性，提高系统的运行反应速度，以更好的适应现场工作的要求。
参考文献
[1]自动化立体仓库的模型研究[J]. 吕海珍.物流科技. 2006(06)
[2]基于PLC马铃薯仓库自动控制系统的研究[J].张文林.兰州工业大学
[3]基于PLC的自动化立体仓库系统设计[J]. 高娟.官晟.电子技术,2011(06)
论文作者:余章平
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/16
标签：货物论文; 仓位论文; 立体仓库论文; 系统论文; 模块论文; 可编程论文; 方向论文; 《建筑学研究前沿》2017年第14期论文;