1. 研究目的与意义
自动化立体仓库是机械和电气、强电控制和弱电控制相结合的产品。它主要由货物储存系统、货物存取和传送系统、控制和管理等三大系统所组成。货物存储系统由立体货架的货格(托盘或货箱)组成﹐货架按照排、列、层组合而成立体仓库储存系统;货物存取和传送系统承担货物存取、出入仓库的功能,它由有轨或无轨堆垛机、出入库输送机、装卸机械等组成﹔自动化立体仓库视情况不同采取不同的控制方式:有的仓库只采取对存取堆垛机、出入库输送机的单台PLC控制机与机无联系;有的仓库对各单台机械进行联网控制。更高级的自动化立体仓库的控制系统采用集中控制、分离式控制和分布式控制,即由管理计算机、中央控制计算机和堆垛机、出入库输送等直接控制的可编程序控制器组成控制系统
近年来，在云计算、大数据、人工智能等现代技术快速发展下，物流行业的信息化程度不断提高，越来越多的自动化立体仓库投入使用。随着现代物流系统改革深入，自动化立体仓库行业有望获得新的发展机遇，前景值得期待。
货架自动化立体仓库简称立体仓库。一般是指采用几层、十几层乃至几十层高的货架储存单元货物，用相应的物料搬运设备进行货物入库和出库作业的仓库。由于这类仓库能充分利用空间储存货物，故常形象地将其称为“立体仓库”， 自动化立体仓库，也叫自动化立体仓储，物流仓储中出现的新概念，利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化：自动化立体仓库，是当前技术水平较高的形式。自动化立体仓库的主体由货架，巷道式堆垛式起重机、入(出)库工作台和自动运进(出)及操作控制系统组成。货架是钢结构或钢筋混凝土结构的建筑物或结构体，货架内是标准尺寸的货位空间，巷道堆垛起重机穿行于货架之间的巷道中，完成存、取货的工作。管理上采用计算机及条形码技术。
2. 研究内容和预期目标
本课题研究内容：本课题旨在通过研究并设计立体仓库的布局和程序平台的开发以及PLC控制程序并全部综合使得立体仓库具有良好的人机交互能力，既能手动又能自动的存储和取出货物单元，同时，立体仓库还会提供必要的显示与报警功能，使得仓库存储变得更加的智能与快捷。
预期目标：
1）介绍并建立自动立体仓库系统的组成结构及运行工艺；
3. 研究的方法与步骤
立体仓库主体由底盘、四层十二仓位库体、运动机械及电气控制等四部分组成。机械部分采用滚珠丝杠、滑杠、普通丝杠等机械元件组成。其关键部分是堆垛机﹐它由水平移动、垂直移动及伸叉机构三部分组成,其水平和垂直移动分别用两台步进电机驱动滚珠丝杠来完成,在滚珠丝杠的两端分别有一个限位开关用以起保护的作用。当堆垛机碰到相应的限位开关以后自动的停止运动。伸叉机构由一台直流电机来控制。它分为上下两层﹐上层为货台﹐可前后伸缩,低层装有丝杠等传动机构。当堆垛机平台移动到货架的指定位置时,伸叉机构电机驱动货台向前伸出可孵货物取出或送入,当取到货物或货已送入﹐则向后缩回。电气控制由西门子生产的S7_1200系列的可编程序控制器(PLC)步进电机驱动电源模块、开关电源、位置传感器等器件组成。
本课题拟采用软硬件相结合组成实际控制系统。主要分为以下几个部分：硬件设计，程序编写。然后完成原理图的绘制和硬件电路图的设计，最后完成PLC软件的编程及其硬件功能的调试。
4. 参考文献
[1] 申小玲.基于PLC的立体仓库控制系统设计[J].南方农机，2022,53(14):66-68.
[2]李林.PLC的工业自动化立体仓库控制系统设计[J].内燃机与配件，2018(14):219-220
[3]白婷婷，许坤.基于PLC的工业自动化立体仓库控制系统设计方法[J].南方农机，2019,50(4):114.
5. 计划与进度安排
1）第01-04周：收集资料，知识准备并完成开题报告；
2）第05-06周：系统方案设计及可行性研究；
3）第07-09周：系统硬件设计及绘图；
4）第10-12周：系统软件设计及编程；
5）第13-14周：系统的硬软件调试和设计收尾工作；
6）第15-17周：撰写毕业论文和毕业设计答辩准备。
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