本文针对某矿仓储中心立体库房操控体系不行完善而构成的许多问题，对立体库体系架构进行了剖析，提出了优化立体库的完成计划。该计划依据立体库房现有硬件体系，将立体库的堆垛机货叉速度操控办法由梯形速度操控改为S型曲线操控方法，进步了堆垛机的运转功率，削减了机械振荡和冲击；一起，将变频器参加抱闸操控体系，缓解单一的PLC操控构成的抱闸担负，然后下降其运用毛病率，且能节省优化改造的本钱。
某矿仓储中心的立体库房从2005年头建成并开端运转。其时整个自动化仓储职业在我国刚刚起步，自动化库房在我国还归于新生事物，该立体库房刚建成时，在矿业体系里起到了标杆性的作用。正是由所以新生事物，所以当年立体库房操控体系还很不完善，立体库房建成后针对该体系一向是以保护、修理为主，其根本结构一向没有改动。
跟着科技高速开展，自动化仓储职业进入爆破式开展阶段。一起，立体库房操控形式也越来越完善。如果能运用现有技能，对立体库房操控体系进行晋级，则是一件出资小、见效快的项目。
从操控结构上来说，首要有仓储办理软件和电气操控软件两部分组成。其间，立体库房办理软件包含库房办理体系（WMS）、货位存储操控体系（LCS）、堆垛机体系（SRM）和输送机体系（Conv）。图1中赤色虚线部分为堆垛机电控体系，其电气操控软件包含PLC操控程序、变频器操控程序等。处理器PLC相当于整个SRM体系的大脑，用于存储SRM体系接纳到的使命，将接纳到的使命进行转化后，操控各个履行组织履行相应的动作，如变频器、抱闸设备等。
抱闸设备在接纳到来自于PLC的操控信号后，会翻开电机刹车，以便电机履行相关动作，比及堆垛机履行完某个动作后，在变频器的辅佐操控下将刹车闭合。
驱动组织变频器在接纳到PLC的指令后，通过内部运算会操控堆垛机电机按必定的速度履行动作，并依据电机编码器反应的转速进行微调，一起实时与PLC进行剖析数据信息交互，以确保堆垛机能平稳运转。
立体库房通过多年运转，发现堆垛机现有的电控体系在运转进程中存在如下缺点：
近年来，应用于立体库房的电气元件和电控程序有了跨越式开展和前进，这就给立体库房晋级改造留下了极大空间。因而，公司对堆垛机电控体系进行了晋级改造，以处理行走组织加减速缓慢、功率低、货叉运转功率低一级问题。
将堆垛机作业画面进行进步，使其具有全面的显现功用，操作进一步简略，毛病提示经优化后能更具体。
在梯形速度操控中，为确保货叉的中止精度，货叉运转结尾低速运转的时刻会比较长，然后构成取放货时刻比较长，影响堆垛机的运转功率。
a.将堆垛机货叉速度操控规划为S型曲线），在确保货叉中止精度的一起，削减或撤销货叉结尾匍匐时刻，添加货叉高速运转的时刻，货叉的弹性速度能够进步，缩短货叉取放货时刻，进步堆垛机的运转功率。
b.货叉在货品起升阶段，用S型速度曲线操控替代稳定低速运转，进步起升货品速度，削减起升时刻。
因货叉在空载时的功率和扭矩余量比较大，一起能够接受更大的加快度和速度，所以让货叉空载时运转在较高的加快度和速度下，满载时运转在额外加快度和速度下，这可在不添加硬件本钱的状况下进步堆垛机的作业功率（可进步货叉运转功率15％以上）。
由图4可见，梯形速度操控时，盯梢曲线振荡起伏改变大且耗时长，而S型曲线速度操控时，盯梢曲线振荡起伏削减，耗时少于梯形速度操控。由此可见，该计划能适度进步走行和载货台起升速度，然后缩短堆垛机的运转时刻，改进设备作业时的运转功率。
新式速度操控形式对运转进程中加减速的改变率进行操控，有用削减或防止速度跳动现象，有用处理堆垛机在加快和减速进程中呈现的速度跳动（或许叫速度拐点）给设备构成应力冲击，减轻对机械部件的冲击，然后进步运用寿命，削减引发的振荡，减轻对机械部件的冲击。
图5为推导出来的S曲线算法PLC程序段，PLC通过实时测距体系反应回来的方位和其时的速度和补偿，计算出其时的实时速度，并实时刷新到变频器，然后确保能柔软堆垛机的运转、起动、制动操控，进步运转功率，如图6。
选用新的操控方法后，产生毛病时，堆垛机选用受控泊车，确保泊车间隔最短和泊车安全状况下，最大极限削减对设备的冲击。彻底处理堆垛机毛病时，减速泊车间隔不定，直接机械抱闸，使堆垛机处于无操控状况，构成堆垛机走行驱动部件与地轨间冲突大、噪音大等；彻底处理堆垛机在轨迹结尾时，因堆垛机自身的运动惯性，构成碰击防护墩，对机械自身损害极大问题。
现在，堆垛机行运电机、载货台升降电机的制动操控选用单一的PLC操控，存在必定安全隐患。软件晋级改造后，引进变频器参加制动操控，实际上便是引进变频器反向制动，这样能够缓解单一的PLC制动操控构成的对制动冲突过大，缓解单一制动担负，可有用添加运动体系的安全性。变频器参加方位，如图7。
图8为运转和货叉电机添加了变频器反应信号（通过通讯读取变频器的状况后，依据必定的算法计算出来）的程序段，PLC依据之前算法计算出来的速度，判别是否能够安全刹车，如果在安全刹车范围内再依据变频器反应回来的状况终究决议是否制动，然后进步堆垛机运转的安全性、可靠性。
有总数超越80条（本来20条）的报警信息，根本涵盖了堆垛机运用中的一切毛病信息。现在可防止呈现曾经那种堆垛机停住不动，而操作人员却不知原因的状况。一起，报警信息供给了较曾经更具体的阐明，包含哪里宣布的报警、报警产生的时刻等具体信息，操作人员可依据收集到的信息进行针对性地毛病处理。
通过电气操控程序进行晋级优化，最大程度地运用了现有硬件体系，这使改形本钱降到最低。晋级完成后，到达如下作用：
配件替换保持在每台堆垛机每年小于1万元。相对运用10年以上的设备，职业内均匀损耗率在4～5万元，因而每年发明经济效益至少20万元。
通过剖析立体库体系构架，能够发现关于仓储体系而言，整个体系的履行组织以堆垛机体系为首要环节，晋级堆垛机电控体系能在必定程度上进步堆垛机自身的运转功率，然后到达进步仓储体系的作业功率。别的，仓储体系还包含上位软件体系，如WMS体系、LCS体系。因为前期开发的软件体系许多业务流程遭到其时技能影响，功用有限，操控方法单一，以至于大大下降了仓储体系作业时的作业功率。
通过近几年开展，软件体系所依托的工控机、服务器等硬件已经有了突破性晋级。一起，仓储软件体系功用跟着职业开展越来越完善，如果能进一步进行硬件体系晋级改造，将大大进步仓储体系作业运转功率。