自动化立体仓库是一个复杂的综合性自动化系统,其将自动化、计算机、通信等技术集于一体,它主要是由高层立体货架、堆垛机、入站和出站输送带、管理系统以及操作控制系统等设备和系统组成,其在技术方面具有综合性、代表性等特点。目前,大多数高校都以自动化立体仓库教学装置训练学生的自动化综合应用能力。据了解,现阶段不论是高校还是教学仪器厂家所研制的自动化立体仓库实训系统,大多数是在硬件实现、定位控制、PLC程序编程以及组态监控等方面开发为主,而对于自动化立库系统中上位机软件系统的开放性信息管理系统、货位优化分配系统的相关教学相对较少。本课题将在课题组现有教学装置的基础上开发一套将仓库管理系统、货位分配系统以及优化算法集于一体的自动化立体仓库货位优化分配管理系统,主要完成的工作有三方面:(1)货位分配管理系统的开发。本文采用Java编程语言,以Eclipse为开发平台,My SQL作为仓库数据管理的后台数据库,实现了上位机对立体仓库的信息管理及货位分配等功能;(2)实现了货位分配管理系统与PLC的通信。详细介绍了JNI技术的概念以及Javax.comm类库的安装,对Java串口程序以及西门子S7-200 PLC自由口通信程序进行了编写,调试并展示了管理系统与下位机的通信效果;(3)货位分配优化算法的设计。以仓库货位为优化目标,权衡货物的出入库效率,并尽可能的保证货架稳定性和货架重心最低,使其三者之间相互制约,建立多目标货位优化数学模型,并利用粒子群优化算法(PSO)进行了货位优化。通过MATLAB软件对货位优化算法进行仿真验证,并利用Java语言对优化算法编写算法模块。经调试,自动化立体仓库货位优化分配管理系统实现了入库货位的优化分配、仓库信息管理以及对下位机PLC的控制。并且通过MATLAB软件仿真证明,经优化后的货位分布不仅可以提高货架的稳定性,还能够保证货架受力均匀。