近年来，为满足仓储物流等行业的实际需要，技术人员在自动化立体库方面进行了更多的研究和设计。在自动化立体库的控制设计中，常用的自动控制技术是PLC 技术。基于PLC 技术，能够根据行业内的实际需要，设计更为合理的自动化立体库，有效衔接生产和库存，从而有效提高物资调配和周转的效率，显著降低成本开支，提高企业的经济效益。

1基于PLC 的自动化立体库控制设计概述

1.1基本内涵

自动化立体库主要是借助高层立体式货架来放置货物，并自动进行存取、管理和监督的一种存储方式[1]。其控制系统的核心就是PLC 技术，PLC 技术又称为可编程逻辑控制器技术，其并非是单独的一项技术，而是通信、光学、电气等多方面技术的有机融合[2]。在自动化立体库中应用PLC 技术，不仅能够提高控制系统的运行速度和处理能力，还能显著提升控制精确度和可靠性，基于PLC 技术对自动化立体库进行设计有着非常重要的意义[3]。

1.2自动化立体库控制系统工作原理

首先，操作人员通过控制面板输入类似“将货物送到某仓位”的指令，由控制面板将指令输入PLC 控制装置中；其次，由PLC 控制装置接收仓库传感器发出的响应信号，当PLC 控制装置确认目标仓位属于空位后，即开始调用和执行送货命令，完成送货任务。

2基于PLC 的自动化立体库的硬件设计

2.1控制面板

控制面板在整体系统中起着人机交互的关键作用，主要由系统启停控制、功能键盘输入、仓位号显示和状态指示四部分组成，启动按钮设置为绿色，停止按钮则设置为红色。当系统启动后，操作人员只需通过面板上的键盘，即可向PLC 控制器传输相关指令，再由PLC 控制器进行判断，确定是否可进行物品的取送，具体的工作状态则由相应的指示灯加以展现。

2.2仓库货架和仓储机械设备

自动化立体库中的仓库货架通常分为若干组，各组之间留有一条巷道，进行货物的存取，同时。为了提高效率，自动化立体库存储货物多采用货箱或托盘，并对原始仓位加装检测限位开关，确保堆垛机可以从起始位置有序作业。

自动化立体库中的仓储机械设备则以巷道堆垛机为主，其主要被用于巷道口内货物的存取，行进和升降由2 台步进电机控制，如图1 所示。机械设备对货物的取送则由直流电机控制，在此基础上，对步进电机的驱动器做进一步设计，确保控制系统所发出的脉冲信号均能有效转换为步进电机的角位移。因此，首先，要提高脉冲信号的频率；其次，控制好步进电机的脉冲信号频率；最后，要控制步进电机的脉冲个数，以确保步进电机的速度和转速均处于合理区间，并能够对目标进行精确的定位。

图1 步进电机

2.3传感器设计

自动化立体库中的每个仓位都需要安装传感器，以准确判断各个仓位的状态，传感器类型则为光电传感器，如图2 所示。当仓位上放置货物后，传感器信号则中断，这种情况会转换为电信号传入PLC 控制器中，再由PLC 控制器向控制面板输出这一信息，操作人员就明确了哪些仓位已经处于不可用状态，从而详细了解自动化立体库中的整体存储情况。

图2 光电传感器

2.4电源模块

自动化立体库的电源模块通常以低压直流电为主，而电网电压是220V 的交流电，因此，应当先使用变压器对电网电压进行降压，转变为低压交流电后再经过整流电路，转换为脉动的直流电，最后通过滤波电路，彻底清除电流中的交流成分，得到最终的直流电。这些高质量的直流电，是自动化立体库中电气设备的电能唯一来源。

2.5PLC 系统的选择

当前，自动化立体库中的输入输出点数相对较多，因此考虑到实际情况和配置要求，选用型号为FX2N-64MT 的晶体管输出型PLC 系统作为自动化立体库的PLC 控制系统，实现定位功能脉冲输出，如图3 所示。

图3 FX2N-64MT

3基于PLC 的自动化立体库的软件设计

3.1软件控制方式的选择

目前，半自动化、手动控制和联机控制是自动化立体库控制系统中常见的三种控制软件的方式，其中，联机控制主要通过计算机的管理系统发出指令来控制其他设备的工作，并能够实时监控这些设备的工作状态，符合自动化的设计要求。因此，自动化立体库控制系统中通常采用联机控制方式进行软件的控制，而半自动控制和手动控制两种方法则多用于自动化立体库的维修和调试等相关工作。