摘 要
自动化立体仓库是指不用人工直接处理，自动化立体仓库能大大节省厂房占地面积，自动化立体仓库采用大型仓储货架的拼装所以在厂房安置中使空间的利用率得到了充分提高。自动化立体仓库是指由计算机软件进行管理、PLC进行控制的存取物料的一种自动化系统。自动化立体仓库的存储方式采用的是货架存储。在此处工作当中，由货物机械工程人员设计的堆垛机来进行货物出入库的仓库作业。用PLC进行控制、计算机进行管理实现了软件与硬件的完美结合，推动力仓储的全面自动化。
随着中国自动化技术的飞速发展并在各个领域上得到重视，自动化立体仓库在行业中担负着重要的作用。自动化立体仓库是加工，物流等企业的重要装备。长远来看，自动化立体仓库将得到广泛使用。
关键词：立体仓库 可编程控制器（PLC） 伺服电机
Abstract
An automated three storey warehouse can save the site area of the factory greatly, even if it doesn't process it artificially. A system that is controlled by a computer and controlled by PLC to automatically access the material. In automated warehouse, shipment and entrance are carried out by adopting a dedicated lamination machine for storing cargo on shelves of high-rise warehouses. Controlled by programmable controllers (PLC), managed by computers, and achieved the perfect combination of software and hardware.
With the rapid development of automation technology in China, it is important in each field, and automated three-dimensional warehouse plays an important role in the industry. The automated warehouse is an important equipment of the company such as processing and distribution, and the automated three-dimensional warehouse is widely used in the long term.
Key words: Three dimensional warehouse，Servo motor，S7-1200
目 录
第一章 绪 论 1
1.1可编程控制器的发展 1
1.2自动化立体仓库研究意义 1
1.3自动化立体仓库研究内容 1
第二章 机械组成及原理 3
2.1重载型立体仓库货架 3
2.2全自动巷道式堆垛机 3
2.3出入库平台 4
2.4托盘 5
2.5立库实时管控系统 5
第三章 PLC可编程序控制器 6
3.1 可编程控制器（PLC）发展 6
3.2 可编程控制器（PLC）的硬件 6
3.2 输入、输出设备 6
3.3 PLC的扫描技术 8
3.4 梯形图语言特点 9
3.5 PLC应用领域 10
第四章 立体仓库电气设计 11
4.1电感式接近开关 11
4.2电容式接近开关 12
4.3霍尔式接近开关 13
4.4伺服驱动 14
第五章 立体仓库程序计算方法 15
5.1背景技术 15
5.2具体实施方式 15
5.3工程应用 16
第六章 结 论 17
致 谢 18
参考文献 19
绪 论
研究背景
自动化立体仓库在自动化行业发展史种占据着重要地位，例如在物流行业，打包行业，物资管控行业等。使用自动化立体仓库可以大大减少人工成本的增加，减少人员安全事故的发生率，该设备能使人员在特定仓库安全区域内外都可取得产品，也可实时管控当前仓库存放得产品信息等。该设备存在多处安全机制当发生危险时仓库能立即停止，主动发出发出报警并提供报警信息。
研究内容
自动化立体仓库又称立库、自动存取系统。是一种用高层立体货架存储物资，用PLC控制控制管理和自动运行堆垛设备进行存取的仓库。使用自动化立体仓库可节约人工成本和降低人工安全风险等级，它通过高层货架存储，可扩大空间使用率。结合计算机管理，可防止货物出现变质，损坏等。极大的提高了劳动生产效率，降低操作人员的劳动强度；
研究意义
主要研究中小型立体仓库的自动控制。具有和专门的计算机管理软件信息交流界面和控制界面。可以实现手动控制和自动运行存取物资的功能。项目本次使用的PLC为西门子 S71200-1214C系列，扩展了本体PLC的输入和输出点数。应用了电感、接近等传感器，在堆垛机构上采用了3千瓦的伺服电机。在程序内部采用了算法来控制物资的存取位置。
第二章 机械组成及原理
2.1重载型立体仓库货架
自动化立体仓库的主要组成部分有平板货架、码垛式堆垛机及其控制器、出入仓库平台及其出入仓库平台的控制器以及立体式触摸终端电脑。在专用的计算机软件的管理下，平板货架采用专门的出入库平台以及玛多式堆垛机来完成出入库作业，并且放置精确、存取自由。能够将货物的出入库作业完成还能够对库内的货物进行自动化的管理。不但能够提高仓库的面积利用率和劳动生产率，还能减少了人工的成本降低了劳动强度，减少了货物信息处理差错的问题，能够对库存进行合理有效的控制。
图2.1重载型立体仓库货架
2.2全自动巷道式堆垛机
巷道式堆垛机是指在立体仓库中能对物品进行搬用的一种专用的机械设备，它可以在横向与纵向两个方向上进行快速的移动，并且该类型堆垛机还配备了前后伸缩的货叉平台，可以通过该平台到达立体仓库的任何一个仓库的位置。可以快速的将货物取出或者存入仓库当中。巷道式堆垛机具有过流过热的保护装置、总线的通讯方式与上位机通信、还可以与ERP、 WMS管理软件实现无缝对接，此外还有相关的寻找地址的控制系统在堆垛机的控制板上。控制板上有自动/单击开关可对堆垛机的工作方式进行选择，用户可以通过控制面板上的按钮控制堆垛机运行，而对的载货台和货叉的上下升降和左右伸缩可以方便用户进行调试和维修，以上是手动方式的使用方法。自动方式下，用户可以通过控制面板输入相关的货物的排列，从而启动堆垛机来进行出入库的作业。
图2.2全自动巷道式堆垛机
2.3出入库平台
出入库的货物平台可以将相关的物品放到立体仓库的接货口或者是出货口上。然后工装板通过驱动器将其带出或者带入立体仓库的货架当中。在立体仓库的前方，还安装了输送的平台，由传送的皮带、传送的电机、支撑架和气缸、电磁阀等部份组成。
出入货台用于拖动物品出入立体仓库的接货口与出货口，工装板放置在出入库平台后由支带驱动将工装板带入或带出立体仓库货架，安装在立体仓库前方将需要进出库产品进行输送的平台，它由传送电机、传输皮带、支撑架、气缸、电磁阀等部份组成。
图2.3出入库平台
2.4托盘
立体仓库物料托盘（又称物料工装板）是一个用于生产线零件加工运转的载体，系统中需要加工的零件均由作为传输托盘的物料工装板进行传送。采用500*500*25mm板材加工制造，两侧配装把手,中心均布有15层*15列通孔，方便安装零件固定销钉。
图2.4托盘
2.5立库实时管控系统
立库实时管控系统可以完成从FMS获取执行命令并下达给PLC的任务还能够执行入库、出库、移库、出料、回库等等相关的动作。并且立体仓库能够实时采取执行任务的过程当中的各项数据。可以对目前执行任务及排队任务的显示。 B/S的架构可以使用WiFi手机或者是平板电脑等设备进行远程的操控，并且能够对相关的任务进行实时的监测。所有出入库的作业、移库的操作等自动的在管理系统当中生成出入库的单据。
第三章 PLC可编程序控制器
3.1 可编程控制器（PLC）发展
随着社会的发展，市场对制造业的相关设备提出了越来越多的要求。而可编程控制器正是在为了满足市场的要求这一顺应之下出现的。具有明显的可靠性和灵活性，这一装置是一种以微处理器为基础的通用的工业控制装备。
国际电工委员会IEC于1985年对可编程序控制器PLC（Programmable Logic Controller，PLC）的定义是这样的：这是一种可以进行数字运行的电子控制系统，是专为工业环境下的应用而进行设计的一种控制器，可以进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等等操作。采用的是可编程的存储器，并通过数字或模拟输入或者输出控制各种各样类型的机械进行生产。
当下，PLC的应用面非常的广，功能也非常的强大，使用也非常的方便，已经在工业发展当中占据非常重要的地位。并且PLC还处在不断的发展当中，功能的更新延续不断，功能的不断增强使得其成为单机自动化中应用最广的控制设备，在大型的工业控制网络系统当中占有不可动摇的地位，是其他的许多控制设备无法比拟的。
3.2 可编程控制器（PLC）的硬件
可编程控制器PLC的主要硬件有中央处理单元、输入及输出的接口、通信接口等，其中PLC的核心部位是CPU。I/0部件是连接现场的设备和CPU之间的接口电路；主要用途是为编程器和上位机进行连接。PLC有整体式和模块式两种，整体式的PLC，所有的部件都会装在同一个机壳内部；而模块式的PLC，各个功能的部件是独立封装，称之为模块和模板，可以通过总线进行连接，安装在机架或者导轨上。不同系列的不同商家的产品，在每个机架上可以放置的模块数也是不一样的，大部分都是三至十块为主。机架数的可扩展程度也是不一样的，大多有二到八个机架为主。基本的机架与扩展的机架的距离不会太长，一般不超过十米。
中央处理单元CPU：CPU模板的主要部分是微处理器即CPU芯片和存储器。首先CPU需要通过输入的装置来读取外部设备的状态，然后由使用的用户进行程序的处理并根据相关的结果来通过输出的装置去控制外部的设备。大部分的中端类型的PLC控制器是双微处理器系统。其中一个是字处理器，它是该处理器系统当中的主要处理器，由该处理器进行字节操作指令的控制，处理器通过自己的操作指令来控制系统的总线和内部计数器、定时器、时间监视进行管理。同时还可以协调位处理器以及其输入和输出。另一个处理器就是位处理器，也可称之为布尔处理器，他是从处理器，该处理器的主要作用是处理位操作指令和在机器的操作管理下实现PLC相关的编程语言向机器语言的转换。 CPU处理速度速度是指PLC执行一千条的基本的指令所需要花费的时间。
存储器：存储器主要用途是系统程序、用户程序以及工作数据的保存放置作用。PLC的存储器基本上都是由PROM，EPROM，EEPROM及RAM等组成。
I/O模块：输入和输出模板。我们又简称其为I/0模板，改模板是外部设备和CPU模板的连接桥梁。PLC可以通过该模板检测到被控制的对象或者是该对象的生产过程的各种参数，通过这些数据来对被控的对象进行控制。PLC还可以通过该模板的结果，将参数输送到被控的设备和生产的过程当中来实现对控制。
电源部件：PLC的电源有系统的电源以及后备的电池。PLC一般的情况下使用的都是AC220V的电源，电源模板的作用是将外部的电流经过整流、滤波和稳定电路转换成PLC内部的CPU、存储器等等内部的部件所需要的直流电源。PLC大多数情况下使用的都是开关型的稳压电源，稳定性能好、抗干扰的能力也比较强，内部的开关电源可以给各个模板提供不同的电压等级的直流电源。
编程器：是人和机器进行对话的一个工具。可以用来输入、修改或者调试使用用户的相关程序或者监控PLC的一些情况以及调整内部寄存器的一些相关数据等等。编程器有简易编程器和图形编程器两种，简易的编程器通过输入简单的助记符来进行程序的编辑，而图形编程器可直接输入相关的梯形图。
其他接口电路：为了扩展内部的功能，使得自身性能更为强大提供更加便捷的服务和安全的保障，除了I/O接口外，PLC还配置了其他接口，主要有:I/O扩展接口、智能I/O接口、通信接口、A/D、D/A接口等。
PLC外部设备：外部设备的主要的组成部分是编程器、打印机、外存储器、EPROM写入器等。
图3.1PLC硬件结构
3.3 输入、输出设备
输入设备：输入设备指的是连接到可编程控制器的输入端。输入设备一般直接可以接收来自操作台的命令以及一些被控对象的状态。从而产生信号，将其送入可编程控制器当中。输入设备常用的有开关和传感器。开关有限位开关、按钮开关、光电开关、传感器等等。有如光栅位移式传感器、磁尺、热电阻等数字式的模拟式传感器。
输出设备：输出设备指的是可以与PLC输出端相连接的的主要用途是转换信号，将其转化成被控制对象的工作信号。常用的有电磁开关、电磁阀、离合器等等。
3.3 PLC的扫描技术
扫描工作方式
PLC主要依靠执行用户程序来实现控制。为了能够使程序更加有效的的执行，在存储器当中，分别设置了输入和输出两种寄存器区，分别用于存放执行程序的前的输入状态和执行后结果的状态。该以扫描的方式进行。从第一条用户程序开始，然后一直逐条的扫描用户的程序，直到程序结束，即是一个周期，之后再周而复始的重复开始进行的程序。但是因为CPU的运行速度提高，从外部来看，其实用户程序的几乎是同时进行的。
PLC的扫描工作方式同传统的继电器控制系统明显不同。继电器控制装置采用硬逻辑并行的方式；在执行过程中，如果一个继电器的线圈通电，那么该继电器的所有常开和常闭触点，无论处在控制线路的什么位置，都会立即动作：其常开触点闭合，常闭触点打开。而PLC采用循环扫描控制程序的工作方式；在PLC的工作过程中，如果某个软继电器的线圈接通，该线圈的所有常开和常闭接点，并不一定都会立即动作，只有CPU扫描到该节点时才会动作：其常开接点闭合，常闭接点打开。
扫描工作过程
PLC开始运作时，首先清除I/O映像的内容，然后进行自诊断，自检CPU及I/O组件，确定正常后开始循环扫描。每个扫描过程分为三个阶段进行，即输入采样、重新执行、输出刷新。PLC重复执行上述三个阶段，每重复一次的时间就是一个工作周期（或扫描周期）。
输入采样阶段：在输入采样阶段，PLC以扫描方式按顺序将所有输入端的输入信号状态（"0"或"1"，表现在接线端上是否承受外加电压）读入输入映像寄存器区。这个过程成为对输入信号的采样，或称输入刷新，接着转入程序执行阶段。在输入采样阶段结束后，即时输入信号状态发生改变，输入映像寄存器区中的状态也不会发生改变。
程序执行阶段：在程序执行阶段，在PLC对程序按顺序进行扫描，又称程序处理阶段。如果程序用梯形图表示，则总是按先上后下，先左后右的顺序对由节点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算结果，刷新输出映像寄存器区或系统RAM区对应位的状态。在程序执行阶段，只有输入映像寄存器区存放的输入采样值不会发生改变，其他各种元素在输出映像寄存器区或系统RAM存储器内的状态和数据都有可能随着程序的执行随时发生改变。值得注意的是，在程序的执行过程中，排在上面的逻辑行被刷新后的逻辑线圈状态或数据，会对排在下面的凡是用到这些逻辑线圈的接点或数据的逻辑行起作用，而排在下面的逻辑行，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据，只有等到下一个扫描周期才可以会对排在上面的逻辑行起作用。起原因就是因为扫描是从上到下顺序进行的，前面执行的结果可能改变前面的扫描结果，只有到了下一个扫描周期再次扫描前面程序的时候才有可能起作用。如果程序中两个操作相互用不到对方的操作结果，哪么这两个操作的程序在整个用户程序中的相对位置是无关紧要的。
输出刷新阶段：当程序执行后，进入输出刷新阶段。此时，将输出映像寄存器区中所有输出继电器的状态转存到输出锁存电路，再通过输出端驱动用户输出设备（负载），这就是PLC的实际输出。
3.4 梯形图语言特点
每个梯形图由多个梯级组成。
梯形图中左右两边的竖线表示假想的逻辑电源。当某一梯级的逻辑运算结果为"1"时，有假想的电流通过。
继电器线圈只能出现一次，而它的常开、常闭触点可以出现无数次。
每一梯级的运算结果，立即被后面的梯级所利用。
输入继电器受外部信号控制。只出现触点，不出现线圈。
3.5 PLC应用领域
1.开关量逻辑控制
开关量的逻辑控制、模拟量控制、运动控制、过程控制、通信及互联网数据处理
2.工业过程控制
温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量（即模拟量），PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制
3.运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。运动控制模块，可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
4.数据处理
PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能
5.通信及联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展，现在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。
立体仓库电气设计
立体仓库模型装置元器件主要由伺服电机、三相电机、齿轮齿条、传感器等组成。装置控制系统采用西门子S7-200PLC（可选配同功能不同厂家PLC）,设备主要功能通过PLC控制伺服电机来实现左右X轴、上下Y轴的高精度定位，结合气动机构实现工件的出库和入库；可以完成垂直平面内复杂运动轨迹的控制，使其与生产实际更加接近。
4.1电感式接近开关
电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器，它由LC高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡流。这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体。工作流程方框图，如下图所示：
图3-2电感式接近开关
图4.1电感式接近开关
在实训装置中用到的电感式接近开关，探测头能检测距离约0-5mm，当检测到有金属物体是时指示灯亮起。
4.2电容式接近开关
电容式接近开关亦属于一种具有开关量输出的位置传感器，它的检测面由两个同轴金属电极构成，该电极串联接在RC振荡回路内。，当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通和关断。这种接近开关的检测物体，并不限于金属导体，也可以是绝缘的液体或粉状物体,不同的物体介电常数也不一样，因此坚检测到的距离也不相同。在检测较低介电常数ε的物体时，可以顺时针调节多圈电位器（位于开关后部）来增加感应灵敏度，一般调节电位器使电容式的接近开关在0.7-0.8Sn（Sn：最大检测距离）的位置动作。工作流程图如下所示：
图4.2电容式接近开关
在实训装置中用到的电容式接近开关，它呈圆柱形外面是M18螺蚊，探测头能检测距离约0－8mm，检测灵敏度可以通过尾部旋钮进行调节，当检测到有物体时指示灯亮起，黑色信号线发生信号变化。
4.3霍尔式接近开关
金属或半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，磁场方向垂直于薄片，当薄片电流流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种现象称为霍尔效应，两端具有的电位差值称为霍尔电势U，其表达式为 U=K·I·B/d其中K为霍尔系数，I为薄片中通过的电流，B为外加磁场（洛伦慈力Lorrentz）的磁感应强度，d是薄片的厚度。由此可见，霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。常用的霍尔开关就属于这种有源磁电转换器件，它是在霍尔效应原理的基础上，利用集成封装和组装工艺制作而成，它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号，同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。
图4.3霍尔式接近开关
霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的，当B值达到一定的程度（如B1）时，霍尔开关内部的触发器翻转，霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。输出端一般采用晶体管输出，和接近开关类似有NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型（双极性）、双信号输出之分。
常用的霍尔开关，它的直径为12毫米，检测距离1～10mm,固定时只要在设备外壳上打一个12毫米的园孔就能轻松固定，长度约30毫米，背后有工作指示灯，当检测到物体时红色LED点亮，平时处于熄灭状态，非常直观，引线长度为100毫米。
4.4伺服驱动
伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分，被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。尤其是应用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外研究热点。当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置3闭环控制算法。该算法中速度闭环设计合理与否，对于整个伺服控制系统，特别是速度控制性能的发挥起到关键作用。
在伺服驱动器速度闭环中，电机转子实时速度测量精度对于改善速度环的转速控制动静态特性至关重要。为寻求测量精度与系统成本的平衡，一般
采用增量式光电编码器作为测速传感器，与其对应的常用测速方法为M/T测速法。M/T测速法虽然具有一定的测量精度和较宽的测量范围，但这种方法有其固有的缺陷，主要包括：1）测速周期内必须检测到至少一个完整的码盘脉冲，限制了最低可测转速；2）用于测速的2个控制系统定时器开关难以严格保持同步，在速度变化较大的测量场合中无法保证测速精度。因此应用该测速法的传统速度环设计方案难以提高伺服驱动器速度跟随与控制性能。
目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块（IPM）为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元（AC-DC）主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。
随着伺服系统的大规模应用，伺服驱动器使用、伺服驱动器调试、伺服驱动器维修都是伺服驱动器在当今比较重要的技术课题，越来越多工控技术服务商对伺服驱动器进行了技术深层次研究。
伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分，被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。尤其是应用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外研究热点。当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置3闭环控制算法。该算法中速度闭环设计合理与否，对于整个伺服控制系统，特别是速度控制性能的发挥起到关键作用。
第五章 立体仓库程序计算方法
5.1背景技术
随着现代工业文明的发展，物流产业正在不断的完善发展，成为在全球迅速成长的具有无限潜力和发展空间的新型服务产业。立体仓库正是物流的一个重要组成部分，因此，发展自动化立体仓库对于拓展新的经济增长空间具有十分重要的意义，同时也响应了国家"智能制造"的发展战略。自动化立体仓库AS/RS是一种用高层立体货架(托盘系统)储存物资，用电子计算机控制管理和用堆垛机、运输车辆自动进行存取作业的仓库，它是当代仓储技术、通讯技术、自动化技术与计算机技术高度集成化的产物。
目前立体仓库在调试过程中需要对库位坐标逐一示教，立体仓库的库位的取料、放料坐标位置需要逐一示教花费时间过多、效率低下。
5.2具体实施方式
立体仓储的库位信息的计算方法，包括两排立体货架1，立体货架包括水平输送装置2和竖向输送装置3，水平输送装置2设置在立体货架1，立库货架的每个库位分别包括取料库和放料库，其中一排立库货架1的库位信息通过如下步骤计算得到：
步骤S1：建立立体货架的坐标系模型，步骤S1具体包括以下步骤：
沿水平输送装置设立X轴，水平输送装置的出料方向为X轴的正方向；沿竖向输送装置设立Z轴，竖向输送装置带动物料上升的方向为Z轴的正方向；在本实施例中，X轴由安装在水平输送装置上的传感器确定，Z轴由安装在竖向输送装置上的传感器确定，本实施例中选用的传感器为叉形光电开关，具体为欧姆龙的E3S-GS3E4；X轴与Z轴位于同一竖直平面内，以X轴与Z轴在竖直平面的交点作为坐标系的原点，此外，X轴与Z轴的确定也可以根据水平输送装置、竖向输送装置安装位置所在平面等其他方式来确定。
步骤S2：确定目标库位在立体货架上的层数和列数，步骤S2具体包括以下步骤：
设定每列立库货架的库位数为E，目标库位的目标库位号为S，目标库位在立体货架上的层数和列数通过如下公式确定：
{S-1}/E
其中，目标库位的实际库位号为S-1，目标库位在立体货架上的列数I是{S-1}/E计算得到的商，目标库位在立体货架上的层数P是{S-1}/E计算得到的余数。
步骤S3：根据步骤S1中建立立体货架的坐标系模型和步骤S2中得到的目标库位在立体货架上的层数和列数以及第一库位的坐标参数，得到目标库位的坐标参数，用于表示库位信息，步骤S3具体包括以下步骤：
设定立库货架的层距为Q、立库货架的列距为W，立库货架的第一库位的取料库和放料库与坐标系的原点之间的距离投影到X轴上的距离参数分别为坐标参数R，立库货架的第一库位的取料库与坐标系的原点之间的距离投影到Z轴上的距离参数为坐标参数T，立库货架的第一库位的放料库到坐标系的原点的投影到Z轴上的距离参数为坐标参数Y；
目标库位的取料库和放料库的坐标参数通过如下公式计算：
目标库位的取料库和放料库的X轴坐标U=R+I*W；
目标库位的取料库的Z轴坐标O=T+P*Q；
目标库位的放料库的Z轴坐标A=Y+P*Q。
目标库位的取料库的坐标表示为（U，0）；目标库位的放料库的坐标表示为(U，A)。
5.3工程应用
当立库货架每列的库位数为5，目标库位的目标库位号为8，通过发明的立体仓储的库位信息的计算方法计算，实际库位号为7，根据公式{S-1}/E计算得到（8-1）除以5商1余2，位于第一列第二层。
该库位的立库货架的层距为Q、立库货架的列距为W，立库货架的第一库位的取料库和放料库与坐标系的原点之间的距离投影到X轴上的距离参数分别为坐标参数R，立库货架的第一库位的取料库与坐标系的原点之间的距离投影到Z轴上的距离参数为坐标参数T，立库货架的第一库位的放料库到坐标系的原点的投影到Z轴上的距离参数为坐标参数Y。
目标库位8的取料库和放料库的X轴坐标U为R+W, 目标库位8的取料库的Z轴坐标O为T+2Q, 目标库位8的放料库的Z轴坐标A为Y+2Q,目标库位8的取料库的坐标表示为（R+W，T+2Q）；目标库位的放料库的坐标表示为(R+W，Y+2Q)。
通过在立库货架上建立坐标系，确定每个库位在立库货架上的位置，在坐标系中表示出第一库位的坐标后，立库货架的其他库位的坐标都能通过在第一库位的坐标的基础上计算得到，可以快速获取立体仓库的库位信息，立体仓库在调试过程中不需要对库位坐标逐一示教，提高了调试立体仓储的效率，控制更加简单方便。
第六章 结 论
论文阐述了立体仓库的意义和发展前景，并详细介绍了可编程序控制器的原理及课题所用立体仓库模型的硬件结构，动作原理及监控控制系统的设计。
经过3个多月的时间，最终完成了设计任务，完成立体仓库PLC控制程序的编写，实现了立体仓库的基本取送功能；采用MCGS软件设计监控系统，实现了对仓库的机构动作和状态的监控。设计过程中也出现过许多问题，在老师的指导和同学帮助的共同努力下，最终解决了问题，顺利完成了这次设计。
该模型还可以实现无人操作时的自动放货及自动移库等自动化程度更高的动作，由于时间有限，未列入设计任务，可作为后续课题进一步研究。
致 谢
本次设计虽然主要是我一个人完成，但却不只是我一个人的成果。没有导师的指引和帮助，没有父母和朋友的帮助和支持，我在大学的学术成长肯定会大打折扣。当我打完毕业设计的最后一个字符，涌上心头的不是长途跋涉后抵达终点的欣喜，而是源自心底的诚挚谢意。我首先要感谢我的导师，对我的构思以及论文的内容不厌其烦地进行多次指导和悉心指点，赵导师多次询问进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。郑导师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，给以终生受益无穷之道。对赵导师的感激之情是无法用言语表达的，使我在完成毕业设计的同时也深受启发和教育。
再次感谢帮助我完成本次设计的导师和老师们。
参考文献
1\] 高洪涛,刘成.关于电气控制与PLC应用技术的分析\[J\].科技风, 2015(17):18-18. \[2\] SIMATIC S7-1200可编程控制器-系统手册.2015年06月 \[3\] 王淑芳.电气控制与S7-1200 PLC应用技术.机械工业出版社.2016年07月 \[4\] 张硕.TIA博途软件与S7-1200/1500PLC应用详解.电子工业出版社.2017年02月 \[5\] 西门子(中国)有限公司.S7-1200可编程控制器产品目录.2017年05月 \[6\] 段礼才. 西门子S7-1200 PLC 编程及使用指南\[J\]. 机械工业出版社， 2018年07月 \[7\] 姚晓宁.S7-1200 PLC技术及应用.电子工业出版社.2018年08月 \[8\] 向晓汉,李润海.S7-1200/1500PLC学习手册-基于LAD和SCL编程，化学工业出版社.2018年10月 \[9\] 段礼才. 西门子S7-1200 PLC编程及使用指南第2版, 机械工业出版社，2020年10月.