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      自動化立體倉庫的管理和控制系統

        信息來源:   發布時間:2021-11-06  點擊數:

      自動化立體倉庫中出入庫傳輸設備自動控制系統中的重點是貨品運動控制系統。動態對貨品運動進行路由分配, 自動化立體倉庫調度系統能夠實現對倉庫出入庫任務進行管理和調度以及避免系統中并發任務時發生路由沖突等相應的功能, 這樣就簡化了倉庫中貨品運動控制系統。

      自動化立體倉庫中自動化設備的主流控制系統有兩種解決方案: (1) PLC集中控制系統; (2) Field Bus控制系統。目前自動化立體倉庫中堆垛機自動控制系統使用最為廣泛的是PLC集中控制系統。PLC集中控制系統的核心是PLC, 上位機通過通信借口和PLC進行信息傳遞, 收集來自設備傳感器系統的各類信息, PLC控制軟件做出相應的控制輸出, 對需要進行出入庫操作的自動化設備進行控制, 從而實現倉庫中貨品的流通和存取。將倉庫運行的實時信息通過通信借口回饋給上位機, 使得倉庫實時監控系統對倉庫中自動化設備的實時監控。

      1 倉庫管理與控制系統基本組成結構

      物流管理信息系統主要是對貨品在倉庫中各種信息的管理。有貨品出入庫管理, 以及貨品數量的盤點等信息。

      倉庫自動化設備監控系統主要是對自動化立體倉庫中自動化設備的運行狀態, 運行位置等相關信息進行實時管理的子系統。

      設備自動化控制系統主要是對自動化設備的運行狀態進行控制。

      根據客戶以及貨品的具體情況對倉庫儲區和貨位進行分配;根據倉庫中自動化設備的分布和運行狀態對出入庫任務進行合理的調度;對倉庫中自動化設備的運行狀態進行實時監控;對物流中各設備進行實時控制;通過通信網絡對倉庫進行實時通信。根據信息流動和處理過程的不同, 自動化立體倉庫管理與控制系統又可以分為貨品管理模塊、出入庫管理模塊、倉庫通信模塊以、倉庫實時監控模塊以及自動化設備控制模塊。

      (1) 倉庫貨品管理系統。倉庫貨品管理系統主要包括倉庫基本信息系統和出入庫操作兩個子系統。倉庫中貨品的出入庫是根據倉庫中儲位中貨品的實時狀態信息進行操作的, 并且提供了ERP借口。這部分的主要功能有貨品以及供應商等倉庫基本信息數量的統計和報警;倉庫出入庫信息和貨品等信息查詢和報表生成;倉庫中儲區和儲位信息查詢;倉庫中各種信息的備份和恢復;貨品出入庫操作;數據庫基本信息的維護;自動化設備接口模塊;倉庫手持終端系統;以及系統的維護。

      (2) 倉庫調度系統。倉庫路由系統的主要功能是對倉庫貨品管理信息系統所下達的出入庫任務根據倉庫中的自動化設備 (巷道式堆垛機和出入庫傳輸設備等) 的運行軌跡和設備當前位置以及設備運行狀態, 對出入庫任務動態的進行調度和實時跟蹤管理, 從而使得倉庫中自動化設備之間協同運作的效率達到最大化, 并且避免并發任務的路由沖突。

      2 倉庫自動化設備監控系統

      倉庫自動化設備監控系統主要是實時監控整個立體倉庫中各部分中的自動化立體設備的運行狀態, 實時現實堆垛機以及倉庫出入庫傳輸設備的運行位置, 以及出入庫任務的當前運行狀態, 也可以獨立控制倉庫中自動化設備的運行。這部分的基本功能有統計目前正在運行和接收到的任務;各任務中設備的運行參數;整個倉庫的通信狀態;自動化設備位置以及運行狀態顯示;儲位中貨品數量的顯示;儲位上物流箱號的顯示等。

      (1) 設備自動控制系統。堆垛機和傳輸設備是自動化立體倉庫中的基本設備。它們又有各自自動控制的子系統。

      堆垛機自動控制系統有控制器、通信設備、傳感器系統、速度、尋址控制、以及PLC控制軟件等組成。

      傳輸設備自動控制系統主要有單片機控制器、通信設備、傳感器系統、設備運動軌跡控制、以及傳輸設備控制軟件等組成。

      堆垛機自動控制系統尋址控制、速度以及控制器是關鍵部分, 使用先進的高精度堅持設備構建系統傳感器系統, 如激光測距和RFID射頻數量校對等。使用先進的變頻控制技術控制速度和位置。各模塊使用閉環控制系統, 使得堆垛機能夠準確高速的運作。

      自動化立體倉庫設備控制系統的解決方案中目前最為先進的是Field Bus控制系統。Field Bus控制系統使用的是分布式控制系統, 其關鍵技術是目前先進的現場總線技術。它是使用Field Bus組網技術將倉庫中總線控制器、傳感器系統、輸入輸出系統以及與上位機進行通信借口等組合在一起。這個系統的特點是倉庫中布線簡單;維護方便;系統集成度高;抗干擾能力強, 倉庫運作的可靠性以及準確性得到了很大的提升;以及設備信息獲取的更加便捷等。

      與上位機的通信主要是通過通信模塊實現的。上位機和操作器輸入的信息傳遞給自動化設備, 并實時將設備的運行信息返回。

      設備控制模塊主要是準確可靠控制自動化設備完成接收到的任務, 它同時也可以進行相應的智能化控制和處理。

      當倉庫中設備或者某個模塊和系統出現了錯誤, 故障檢查與處理模塊負責查找出錯誤的原因并有一定的保護和自我恢復的功能, 確保自動化立體倉庫正常的運作。

      (2) 設備自動控制系統。根據倉庫的實際的不同倉庫的計算機系統結構的配置也會不同。倉庫的計算機系統結構要綜合倉庫的容量、倉庫的自動化設備的類型和數量、倉庫的工作模式、倉庫的物流流程、技術水平以及投入的資金等多方面的因素。目前, 主流的自動化立體倉庫有兩種。

      第一種是三級管理與控制結構, 上位管理級、中位管理級和下位管理級是三級管理與控制結構的三級。當倉庫容量大而且自動化設備比較多的時候適合使用三級管理與控制結構, 例如一些大型的第三方物流倉庫。另外一種就是二級管理與控制結構, 與三級管理與控制結構不同的是, 它管理機中可以兼容監控功能, 就不用再設置監控級了。

      3 總結

      自動化立體倉庫中能夠大幅提高自動化立體倉庫運作效率的自動化立體倉庫設備控制軟件, 同時它也是倉庫中自動控制系統的核心。對倉庫進行管理與控制都是通過管理機把相關地址循環掃描, 然后進行信息的交換實現的。二級管理與控制結構綜合使用了先進的通信技術和計算機技術, 有較高的軟件水平, 并且硬件的配置相對簡單, 節省了投入資金, 已經廣泛應到在計算機集成制造系統和柔性制造系統的自動化立體倉庫中。

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