基于PLC的自動化立體倉庫系統設計

摘要：以自動化立體倉庫系統的硬件組成為出發點，重點對其控制系統從硬件設計和軟件設計兩方面進行了深入研究。通過PROFIBUS現場總線將系統的監控機、上位機以及下位機連接成一個有機整體，同時應用工控組態軟件組態王Kingview對系統進行監控，達到了遠程實時監控和管理的目的。現場調試結果表明，該系統自動化程度較高，操作方便，工作可靠，具有較強的實用價值和推廣意義。
關鍵詞：可編程邏輯控制器；自動化立體倉庫系統；PROFIBUS；組態軟件；實時監控

0 引言
自動化立體倉庫系統(AS／RS—Automated Storage and Retrieval System)是在不直接進行人工處理的情況下自動地存儲或取出物料的多層倉庫存儲系統。它是現代物流技術的核心，是集機械、電子、計算機、通信網絡、傳感器和自動控制等多種技術為一體，以搬運機械化、控制自動化、管理微機化、信息網絡化為特征的現代化物流系統中產品生產與儲存的樞紐。自動化立體倉庫的出現，實現了倉庫功能從單純保管型向綜合流通型的轉變。
本文所設計的系統選用了代表當今自動化發展方向的西門子S7-300和S7-200PLC作為控制中樞，通信沿用目前工業界居主流的PROFIBUS總線系統，監控軟件選用目前國內應用較廣、功能強大的組態王監控軟件，系統全部采用了工業用元器件、總線和監控軟件，具有較強的實用價值和推廣意義。

1 自動化立體倉庫系統結構
自動化立體倉庫系統結構如圖1所示，主要由控制臺、立體貨架、四自由度碼垛機、控制系統、計算機監控系統、托盤、工件等設備組成。

控制臺是自動化立體倉庫系統控制其各部件并實現遠程操作的平臺。
立體貨架是自動化立體倉庫的主體，一般在設計時首先要保證貨架的強度、剛度和整體穩定性，其次要考慮減輕貨架重量，降低鋼材消耗。立體貨架的采用大大節省了儲物空間。
四自由度碼垛機是自動化立體倉庫系統中最重要的運輸設備，可完成前后、左右、上下、90°旋轉等動作指令，其作用是在立體貨架的巷道中穿梭運行，將巷道口的貨物存入相應庫格，或者將庫格上的貨物取出送到巷道口。
控制系統由上位機S7-300和下位機S7-200通過PROFIBUS總線連接而成。PROFIBUS作為符合歐洲標準EN50170的現場總線系統，是一種國際性的開放式的現場總線標準。
計算機監控系統通過組態王監控軟件，把現場數據通過傳感器采集經下位機PLC處理后送入上位機，再由PROFIBUS現場總線傳輸給監控機組成一個監控系統，對立體倉庫系統進行實時監控。