自动化立体仓库集存储、搬运、输送、分发于一体，作为工业物流与计算机集成制造系统(CIMS)的一部分，代表了当今物流发展的趋势。为了对自动化立体仓库进行更加有效的管理，提高整体作业效率，要求对控制系统进行优化设计，对货位进行优化分配，以减少货物搬运和存储的成本，降低在存储及搬运过程中所损耗的时间，从而降低物流成本，提高收益。 本文以一套物流实验装置为硬件平台构建了一个实验室规模的自动化立体仓库系统，系统是由管理层、监控层和执行层组成的三级系统。 在管理系统中，根据自动化立体仓库中存放货品的特点，作者提出了采用分类随机存储和定位存储相结合的货品存储策略。按照货品出入库频度进行货位存储区域划分，提高了货位和存储区域的利用率。同时针对因同类货品集中进行出入库操作而导致巷道阻塞的问题，作者在进行货位分配设计时采用一种均匀分配算法，结合电子标签技术，实现了货位的自动均匀分配与就近出入库，并运用此均匀分配算法实现了批量出入库作业和单件出入库作业。 执行系统由进/出货辊道、机械手、堆垛机三个部分组成。作者研究了整个控制系统的组成结构与控制原理，进行了总体功能设计。重点设计了PLC控制的程序模块，实现了各个单元的单动控制与联动的顺序控制。同时通过PROFIBUS-DP现场总线网实现三台PLC的连接以及与监控系统的通信，接收出入库指令，完成相应的出入库操作。 为了确保三级系统之间的协调运行，管理层与监控层的通信实现也是很重要的。作者采用OPC技术实现了两者的通信，重点研究了组态软件WinCC中的通信设计以及全局脚本的编写。 本系统经过调试与设备的运行，各部分功能正常；系统三级分层之间实现了相应的通信，灵活的货品存储策略与货位的自动均匀分配克服了传统立体仓库的许多不足，提高了仓库货位利用率和出入库效率，达到了预期的效果，不仅保持了系统的灵活性与可靠性，而且提高了整个仓储系统的自动化水平与工作效率。