基于PLC的智能仓储控制系统设计.pdf

第38卷第3期江汉大学学报(自然科学版)Vol.38No.3
2010年9月JournalofJianghanUniversity(NaturalSciences)Sep.2010

基于PLC的智能仓储控制系统设计

徐新

(江汉大学物理与信息工程学院，湖北武汉430056)

摘要：智能仓储是物流与供应链系统中的重要节点和调控中心，是自动化技术在物流管理上的一
个很好的应用．自动化立体仓库主要由货物储存、货物存取和传送、控制和管理三大系统组成，是机械
和电气、强电控制和弱电控制相结合的产物．针对场地面积有限的问题，将储存系统设计成可收缩移动
式立体货架，从而实现空间的充分利用．在此基础上，应用智能控制理论来管理、控制以及监视现场货
物的存取和运行，达到存储空间的节省和货物搬运的节能高效，最终使仓储系统功能达到最优化．
关键词：智能仓储；可移动货架；可编程控制器；自动化
中图分类号：TP273文献标志码：A文章编号：1673-0143201003-0041-04

现代物流业的发展离不开现代化的仓储，现的联系，控制和监视整个自动化立体仓库的运行．
代仓储的发展也必然会推动现代物流的发展，仓1.1货物存储系统
储是物流与供应链系统中的重要节点和调控中在传统仓库中，货架一般都是固定不动的．
心1．计算机技术的飞速发展，为现代企业的物为了方便货物的存取，在每排货架与货架之间都
流管理提供了重要的技术支持．自动化仓储就是留出巷道供堆垛机存取货物，使空间的有效利用
自动化技术在物流管理上的一个很好的应用．面积大大降低．为了解决这一问题，可将立体仓
现代化仓储经历了人工仓储、机械化仓储、库设计成伸缩式可移动货架系统，由交流电机驱
自动化仓储、集成化仓储等几个阶段，目前正向动货架在指定的轨道上移动，并只留出一条巷道
智能自动化仓储方向发展．自动化立体仓库主要供堆垛机存取货物．需要在哪一排货架上进行存
由货物储存、货物存取和传送、控制和管理三大取货物,只需移动并展开相应的货架即可．由于
系统组成，是机械和电气、强电控制和弱电控制运输通道的减少和货架的可收缩性，可以有效节
相结合的产物，是结合存储方便化、传输机械约场地空间、减小仓库内运输时间和增加取货的
化、控制自动化和管理协调化为一体的现代化物精确度，从而实现货物传输的节能高效2．
流系统中的调控枢纽．本文根据自动化立体仓库本系统设计一个共有三排货架的立体仓库模
的结构特点，提出一种基于可移动货架对货物进型(如图1所示)．三排货架中，一排为固定货
行存储的节能型自动化控制系统．架，其余两排为移动货架，并由行程开关实现移
动货架是否运行到位的判断．另外，每个货架上
1智能仓储的构成
有4×4(共16)个仓位，仓位上装有微动开关，
自动化仓储中，货物储存系统由多层立体货用来判断仓位上是否存有货物．
架构成，机械结构分为分离式、整体式和柜式三1.2货物存取和传送系统
种，按货架形式分为单元货架、重力货架、活动自动化仓储系统中，首先由出入库输送机将
货架和拣选货架等．货物存取和传送系统主要实货物送到堆垛机下料位置和货物出入库位置，然
现货物的存取和出入仓库，包括有轨或无轨堆垛后堆垛机将货物运送到货架巷道内预先确定的仓
机、出入库输送机和装卸机械等设备．控制和管储位置（仓位），最后装卸机械承担货物出入库
理系统是自动化仓储的控制中心，沟通并协调管装车或卸车的工作．堆垛机都是基于地面轨道而
理计算机、堆垛机和出入库输送机等构成元件间进行工作的，因此，在进行货物的入库或出库的

收稿日期：2010－05－27
基金项目：湖北省教育厅科研计划指导性项目(B20083405)
作者简介：徐新(1955—)，女，黑龙江哈尔滨人，副教授，主要从事自动化控制研究．
42江汉大学学报（自然科学版）总第38卷

存取操作时，货架与货架之间就需留出巷道供堆以货物进仓存储为例.设货物在输送机上的
垛机行走，这样就降低了仓库的空间利用率．为初始位置坐标为0,0,0，堆垛机停放的初始位

了克服这一缺点，在此引入“高空行车”的概置坐标为x0,y0,0，空闲货架位置坐标为x,y,

念，将存取货物的“机械手”从高空引入，从而h，输送机的传送速率为v0，堆垛机沿x轴水平

减少场地中巷道的设置数目，进而节约场地空移动的速率为vh1，沿y轴水平移动的速率为vh2，

间．图1所示的自动化立体仓库，分别采用3台堆垛机的机械手沿z轴垂直移动的速率为vv，则
交流电机驱动堆垛机在水平面前后左右4个方向将货物从初始位置存放至一个空闲货架所需的时
的运动，而堆垛机垂直方向的运动由一台直流电间T可表示为

机驱动．堆垛机在各个方向的运动情况均采用光T=maxT11,T12+T2+T3+T4=

电传感器进行定位，提供输入信号，用来识别存