自动化仓储中，货物储存系统由多层立体货架构成，机械结构分为分离式、整体式和柜式三种，按货架形式分为单元货架、重力货架、活动货架和拣选货架等．货物存取和传送系统主要实现货物的存取和出入仓库，包括有轨或无轨堆垛机、出入库输送机和装卸机械等设备．控制和管理系统是自动化仓储的控制中心，沟通并协调管理计算机、堆垛机和出入库输送机等构成元件间的联系，控制和监视整个自动化立体仓库的运行．
1.1货物存储系统
在传统仓库中，货架一般都是固定不动的．为了方便货物的存取，在每排货架与货架之间都留出巷道供堆垛机存取货物，使空间的有效利用面积大大降低．为了解决这一问题，可将立体仓库设计成伸缩式可移动货架系统，由交流电机驱动货架在指定的轨道上移动，并只留出一条巷道供堆垛机存取货物．需要在哪一排货架上进行存取货物,只需移动并展开相应的货架即可．由于运输通道的减少和货架的可收缩性，可以有效节约场地空间、减小仓库内运输时间和增加取货的精确度，从而实现货物传输的节能高效2．本系统设计一个共有三排货架的立体仓库模型。三排货架中，一排为固定货架，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，每个货架上有4×4(共16)个仓位，仓位上装有微动开关，用来判断仓位上是否存有货物．
1.2货物存取和传送系统
自动化仓储系统中，首先由出入库输送机将货物送到堆垛机下料位置和货物出入库位置，然后堆垛机将货物运送到货架巷道内预先确定的仓储位置（仓位），*后装卸机械承担货物出入库装车或卸车的工作．堆垛机都是基于地面轨道而进行工作的，因此，在进行货物的入库或出库的存取操作时，货架与货架之间就需留出巷道供堆垛机行走，这样就降低了仓库的空间利用率．为了克服这一缺点，在此引入“高空行车”的概念，将存取货物的“机械手”从高空引入，从而减少场地中巷道的设置数目，进而节约场地空间．自动化立体仓库，分别采用3台交流电机驱动堆垛机在水平面前后左右4个方向的运动，而堆垛机垂直方向的运动由一台直流电机驱动．堆垛机在各个方向的运动情况均采用光电传感器进行定位，提供输入信号，用来识别存库和出库过程中货架的精确存取位置，从而保证准确无误地送货和取货．
1.3控制和管理系统
控制和管理系统是整个智能自动化仓储系统的核心系统，它是整个仓储系统的控制中心，控制和监视整个自动化立体仓库的运行．通过该系统可以实现对仓储系统中货物传输系统运行的*优化控制，从而实现整个智能自动化仓储系统的节能高效运转．在进行货物存放时，简单地对货物进行分类，同一类货物置于同一货架上，若货架的仓位不足，就在相邻的货架上进行存放，总之同类货物尽量放置在一起．本文设计的立体仓库模型为了突出节约空间的理念，在不进行货物存放时，货架都紧密排列在一起，只在进行货物存取时才移动相应的货架．另外，为了使能耗减小，在存取货物时应尽量不移动或移动较少数量的货架；存放货物时采取顺序存放的原则，从小到大（亦即从下到上，从左至右）依次存放；在取货物时，采取指定货架指定仓位取货的原则．根据具体的操作规则，确定控制算法来找出*佳的仓位，即在存放货物时，采用时间*短原则，达到节能高效的目的．根据输送机和堆垛机的运行方式，提出基于可移动货架的堆垛机运行控制算法.结合相应的控制算法和系统需要实现的相关功能，控制和管理系统具体的实现方案有多种选择，如继电器控制、单片机控制、PLC控制等。由于自动化仓库集存储、搬运、输送和分发于一体，整个系统中包含了大量的输入输出信号.为了使布线简单明了，便于维护，提高系统工作的可靠性，本文采用基于PLC的CC-Link现场总线控制方案．2PLC控制方案的实现PLC是以微处理器为基础，综合计算机、自动控制和通讯技术而发展起来的一种新型工业控制装置，它具有可靠性高、环境适应性强和使用方便等优点，已经广泛用于工业过程和位置的自动控制系统中4．进一步地，CC-Link现场总线技术是一种可以同时高速处理和控制信息数据的现场网络系统5，它能提供高效一体化的工厂控制和远程自动化控制.因此基于CC-Link的PLC控制系统将实现智能仓储系统货物的传输与存取工作的自动化流程．另外，为了使仓储系统更易于监控、管理，在CC-Link网络上还添加了人机界面（触摸屏），使用户可以在设备远端的触摸屏上实现对立体仓库的操作控制．
2.PLC 控制方案的实现
2.1PLC控制系统框图PLC控制系统
采用三菱的Q系列PLC来实现，整个控制系统主要包括构成PLC系统的电源模块、CPU模块和输入/输出模块、CC-Link远程设备模块和触摸屏模块等等，具体的系统框图将仓库中各种控制信号接入触摸屏，货架和堆垛机及其机械手行程限位信号接入主站输入模块，各个仓库的位置信号则接入到FX2N-32CCL远程设备模块，而电机输出动作由主站输出模块控制．各个模块链接到CC-Link网络后便成为整个网络中的一个从站，*后由Q系列PLC中的CC-Link主站模块对这些从站进行控制，各模块通过RS-232进行连接，*终实现自动化仓储系统的整体协调和统一控制．
2.2PLC控制系统设计
对于PLC控制系统的实现，就是从PLC系统的具体构成模块出发，逐步实现包括电源模块、CPU模块和输入/输出模块的PLC模块、CC-Link远程设备模块和触摸屏模块等的具体配置和相应功能程序的编制．首先，整合PLC控制模块．根据整个仓储系统的输入输出信号的构成，可以选定具体的PLC模块的类型，包括电源模块、CPU模块和输入/输出模块等子模块．在具体的PLC型号选定以后，由于本自动化仓储控制系统的输入输出信号均为开关量，且输入较多(共有63个输入信号，其中包括48个微动开关信号、12个光电传感器信号和3个行程开关信号)，而输出相对较少,为了对输入信号实现有序的控制，需要对其进行整合．对于输入信号的整合，常用的方法包括分组输入、矩阵输入、组合输入和输入触点的合并等多种形式.结合本设计的实际情况，对于48个仓位的开关信号采用8×6矩阵输入法．另外，12个光电传感器信号和3个行程开关信号则接到输入模块上，直接由CPU模块读取，无需特殊的程序调用．其次，设计用户人机界面．为了直观地显示整个自动化仓储的运行情况，以及使仓储系统在进行货物存取的同时能得到用户实时的监控，进而实现有效的管理，这就需要给控制系统配上清晰可视化的人机界面，这里选择带有一个CC-Link接口模块的触摸屏为界面显示模块，并将其作为系统的一个远程设备站．再次，构建CC-Link网络．为了实现对输入输出信号的集中控制，将其分别接入CC-Link网络中的输入模块或远程设备模块．CC-Link网络站点的设置包括一个主站、一个远程设备站和一个触摸屏设备站．各种光电传感器输入信号和行程开关输入信号均接入主站的输入模块，对电机的控制信号直接接入主站的输出模块；而所有仓位的微动开关输入信号接入远程设备模块；触摸屏上显示的各种控制信号则作为触摸屏从站的输入信号．在设置好各种信号的端点后就进行CC-Link网络的参数配置，*终通过主站和各从站之间的通讯来实现整个自动化仓储的PLC硬件控制系统的设置．*后，编制PLC系统控制程序．PLC系统控制程序是控制算法思想的具体体现，通过编制PLC的控制程序，协调各个电机的工作状态，完成货物的存取．具体而言，主要包括系统各装置的初始化；主站和远程设备站上各节点状态的扫描，以确定输入/输出信号的状态；存取货物过程的实现可根据输入信号的状态，控制电机而实现堆垛机运行至*佳仓位．通过这三大步骤控制程序的具体编制，完成了对仓储系统PLC控制软件系统的实现．通过上述4个具体的设定和配置过程，整个PLC控制系统就可以运转起来，从而实现对智能仓储系统中货物存取和传送系统的自动化操作，通过对优化控制算法的实现来控制整个智能自动化仓储系统的节能高效运转．
3结语
本文从节约空间和高效节能的角度出发，提出了基于可移动货架的自动化仓储控制系统的控制算法，并将具体控制算法结合相关的硬件设备,采用PLC控制方案完成了*终的智能化立体仓储系统的设计和运行，实现了自动化仓储系统智能化、节能化和有效化的功能．在以后的研究中，需要将更多的控制策略，如货物的上轻下重存放、货区合理分位等考虑到控制算法中，采用先进的方法将其进行优化处理，实现算法进一步的完善和优化；克服货架移动时产生的机械振动，*终设计出更加节能有效的智能型自动化仓储系统．