1. 研究目的与意义
1962年，世界上第一座由计算机控制的立体仓库出现在德国贝塔斯曼图书俱乐部，这便是全球第一个当时最为先进的自动化立体仓库。此后，自动化立体仓库在欧美国家得到了迅速发展，并形成了自动化立库这门专门的学科[1]。伴随着智能制造行业的不断发展，以自动化立体仓库为代表的智能产业蓬勃兴起，成为现代科技创新的一个重要标志。所谓自动化立体仓库，即在没有人工直接操作的情况下，可以自动实现货物或产品的存储和出入库操作的现代化仓库[2]，是当代工业生产领域常用的储存管理方法，它的运作模式类似于自动贩卖机，内部设置层层叠叠的货架，并对相应的隔间位置做出编号，将物料置于其中，然后通过控制系统进行自动化管理。近年来，在自动化程度要求较高的仓库管理方面，仅仅依靠人力是远远不够的，且人力存在精度差、效率低及成本高等缺点[3]，在人力成本逐步上涨的今天，使用自动化立体仓库是企业降低人力成本的有效途径。
基于PLC的自动化立体仓库控制系统的设计，在PLC与单片机之间选择PLC的目的是PLC相较于单片机有强大的功能和过硬的质量，可以将其作为立体仓库控制系统的基础。PLC采用的是存储逻辑，设计步骤简洁，设计和建造所需要的时间也十分短暂，并且控制系统装置外部很少出现线路，维护工作相对轻松[4]，能够实现存取自动化，控制易于扩展和升级[5]，在物流行业蓬勃发展的今天，实现了信息化科学储备，有效地衔接生产与库存，提高了商品物资调配水平[6]，加快了物流周转速度，降低了物流成本，提高了企业效益[7]。本设计的目的在于研究提高货物出入库的效率，同时也能根据仓库的实际情况将仓库及货品信息及时与生产系统连接起来，从而为企业的生产运作提供了重要的物料和货物信息保障[8]。自动化立体仓库作为生产物流系统的枢纽和核心，是生产物流系统实现物流合理化的关键[9]。自动化立体仓库的应用，对生产自动化水平、生产效率都起到了改善作用，尤其是对于企业来说，货物的存放面积增大[10]，而且使工人的操作环境得到了改善，它不仅减轻了人力的工作强度,还极大提高了行业的工作效率和仓库存储信息的利用率[11]。
现阶段，我国的很多学者基于PLC设计了自动化立体仓库控制系统，并在优化方面做出了研究[12]。王伟超等人把巷道形式的堆垛机运行分成在垂直轴和水平轴上的步进电机运动，不会积累误差，具有较高的精度[13]，对堆垛机挑选作业的路径进行了优化设计。黄建华等人采用PLC、红外无线通信技术、数据库技术和变频技术对自动化立体仓库进行控制系统的优化设计，不断改进和完善系统功能[14]，使系统运行高效、快速、稳定、安全、方便[15]。另外，对出入库作业的调度问题的研究也不断深入。胡锋等人采用一台工业控制计算机和PLC组成的集散型控制网络，实现了集监控调度、诊断、货位分配、堆垛机运行参数给定等功能于一体的自动化立体仓库控制系统和堆垛机控制系统以及立体仓库数据库管理系统[16-18]。王慧等人采用PLC控制、利用光电检测、步进驱动等先进技术实现了自动化立体仓库模型的进出料控制和巷道机的精确定位。最后对自动化立体仓库控制的组态设计做了分析说明[19]，实现了对自动化仓库模型的仿真控制和动态监控功能。石树正、马立勇、梁永生等人对立体仓库、货架及堆垛机的结构进行了具体的分析，对货架材料的选择做出了相应的研究[20]。周天沛、代洪等人结合机电一体化技术，完成自动化立体仓库中机械手、堆垛机PLC控制系统设计，实现货物的运输与分配、堆垛机定位控制、出入库控制等功能，实现了操作简单、自动化程度高、运行速度快、可靠性高的目的[21]。
2. 研究内容和预期目标
1、 研究内容
（1）通过查阅资料了解自动化立体仓库电气控制系统的工作原理及其硬件选型。
（2）了解上位机和下位机的含义及作用。
3. 研究的方法与步骤
本文拟从以下几个步骤进行研究：
（1）查阅资料，对自动化立体仓库做出概述。
4. 参考文献
[1] 王龙.基于PLC控制自动化立体仓储系统设计[J].电子技术与软件工程,2021,No.195(01):116-117.
[2] 冉玉梅.基于PLC的工业自动化立体仓库控制系统设计[J].山东化工,2019,48(21):139-140 144.
[3] 罗彩玉.基于PLC的自动化立体仓库控制系统设计[J].中国新通信,2020,22(21):63-64.
5. 计划与进度安排
（1）2023-2-22～2023-3-07 查阅相关技术资料，撰写开题报告。
（2）2023-3-07～2023-3-27 硬件功能分析，熟悉PLC指令及组态软件。
（3）2023-3-27～2023-4-27 设计电路原理图、开发本设计的应用程序。
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