密集庫(kù)貨位燈光指示系統(tǒng)的研究

王新國(guó)++胡文蓉

1 概述

隨著倉(cāng)儲(chǔ)物資的數(shù)量以及品種日益繁多，物品揀選問題也越來越突出。在大型的倉(cāng)庫(kù)日常作業(yè)活動(dòng)中，多品種及多規(guī)格的物品查找、揀選出庫(kù)、入庫(kù)是倉(cāng)庫(kù)最繁重、最易出差錯(cuò)的工作，不僅造成工作人員工作強(qiáng)度大、工作效率低下，而且會(huì)因物品出庫(kù)錯(cuò)誤形成無法計(jì)量的成本損耗及嚴(yán)重后果。針對(duì)以上問題，本文結(jié)合嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)，設(shè)計(jì)了密集庫(kù)貨位燈光指示系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過庫(kù)位上的指示燈，有效引導(dǎo)工作人員對(duì)相應(yīng)的貨位進(jìn)行存貨或取貨，而無需憑借記憶和其他手段保障就能準(zhǔn)確的將物品放置或取出，減少人工差錯(cuò)。

2 功能需求分析

密集庫(kù)內(nèi)各垛位有序排列，為工作人員提供了良好的操作視線。但是，垛位的外觀幾乎完全一致，依靠人工查找垛位編號(hào)較為緩慢，并且在重復(fù)性工作條件下容易造成操作人員工作效率的下降，同時(shí)也增加了操作出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率。密集庫(kù)場(chǎng)景如圖1所示。

因此，通過燈光指示引導(dǎo)操作人員到達(dá)指定垛位進(jìn)行存貨取貨成為了一種簡(jiǎn)單高效的引導(dǎo)方式，而且不容易造成操作人員的工作疲勞，減少發(fā)生操作錯(cuò)誤的機(jī)率。

貨位燈光指示系統(tǒng)基本功能構(gòu)架如圖2所示。

（1）在每個(gè)庫(kù)位靠右測(cè)處（不易發(fā)生碰撞處，如上圖1所示）安裝獨(dú)立的燈光指示設(shè)備，指示其上方空間的庫(kù)位。

（2）在每個(gè)垛的右側(cè)的配電箱中安裝“燈光指示設(shè)備”跺位控制模塊（如上圖1所示），以實(shí)現(xiàn)垛中相應(yīng)貨位的“燈光指示設(shè)備”的有效控制。

“跺位控制模塊”通過數(shù)據(jù)先與控制臺(tái)總模塊相連接，通過系統(tǒng)操作軟件實(shí)現(xiàn)庫(kù)位指示等的點(diǎn)亮、熄滅、或閃爍等控制。

3 總體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)主要由控制臺(tái)總模塊、跺位控制模塊和燈光指示設(shè)備組成。系統(tǒng)示意圖如下圖2所示。

3.1 系統(tǒng)各模塊主要功能

（1）控制臺(tái)。控制臺(tái)使用PC計(jì)算機(jī)為硬件平臺(tái)，其主要功能是實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面操作，由控制臺(tái)操作人員設(shè)定需要進(jìn)行的入庫(kù)和出庫(kù)事項(xiàng)，通過系統(tǒng)軟件自動(dòng)給出入庫(kù)或出庫(kù)的庫(kù)位，并通過“控制臺(tái)總模塊”下發(fā)，傳送到達(dá)相應(yīng)“跺位控制模塊”，分解后傳送給指定的“燈光指示設(shè)備”，最后由“燈光指示設(shè)備”控制其所在的指示燈點(diǎn)亮、熄滅或閃爍。

（2）控制臺(tái)總模塊。通過串口與控制電腦系統(tǒng)兩連接，接收系統(tǒng)軟件控制操作，通過CAN總線數(shù)據(jù)下發(fā)接收指令給“跺位控制模塊”，并向上反饋操作結(jié)果。

（3）跺位控制模塊。通過485接收“控制總模塊”下發(fā)指令，并通過485傳遞給“燈光指示設(shè)備”，同時(shí)向上反饋操作結(jié)果。

（4）燈光指示設(shè)備。通過485接收“多位控制模塊”下發(fā)指令，作出相應(yīng)動(dòng)作，成功后向上反饋控制結(jié)果。

3.2 設(shè)備工作流程

系統(tǒng)由操作人員完全掌握貨位“燈光指示設(shè)備”的控制，控制臺(tái)操作人員通過人機(jī)界面提交進(jìn)行的入庫(kù)和出庫(kù)事項(xiàng)后，系統(tǒng)軟件利用中心數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)數(shù)據(jù)、資料，自動(dòng)給出入庫(kù)或出庫(kù)物品信息、庫(kù)位，并通過“控制臺(tái)總模塊”下發(fā)，傳送到達(dá)相應(yīng)“跺位控制模塊”，分解后傳送給指定的“燈光指示設(shè)備”，由“燈光指示設(shè)備”控制其所在的指示燈點(diǎn)亮、熄滅或閃爍；當(dāng)叉車行進(jìn)到跺位時(shí)可顯見其將要操作的庫(kù)位上的指示燈的提醒指示狀態(tài)，而無需憑借記憶和其他手段保障就能準(zhǔn)確的將物品放置或取出，減少人工差錯(cuò)。

操作完成后系統(tǒng)更新中心信息數(shù)據(jù)，并下發(fā)關(guān)閉指令給“控制臺(tái)總模塊”，通過“跺位控制模塊”、“燈光指示設(shè)備”關(guān)閉指示燈的狀態(tài)指示完成全部操作。

3.3 硬件設(shè)計(jì)

3.3.1 燈光指示設(shè)備

設(shè)備包括金屬U型抱箍、指示燈電路板。

設(shè)計(jì)思路是對(duì)現(xiàn)有庫(kù)架不采用破壞的情況下，采用上下U型金屬抱箍結(jié)構(gòu)，箍緊在如圖1所示位置。

考慮到托盤和叉車操作的安全性，U型抱箍設(shè)計(jì)寬100mm，板厚1.5mm。拉緊自鎖功能，安裝、撤換方便；并位背后走線槽依托生根，正面安裝指示燈板。如下圖3所示

指示板安裝在U型抱箍正面內(nèi)側(cè)，電路連接外部設(shè)備的數(shù)據(jù)總線為RS485，提供雙色燈指示和按鍵功能。為了適應(yīng)后續(xù)可能出現(xiàn)的貨位屏幕顯示功能，ARM微控制器選用LPC1114芯片，Cortex M0內(nèi)核的ARM微控制器。

接口可提供3個(gè)485對(duì)外連接器接口，3個(gè)連接器所定義的信號(hào)完全相同，且在印制板上各自互聯(lián)。這樣可以方便的進(jìn)行貨位終端電路的級(jí)連安裝，但同時(shí)也增加了由于連接器連接不可靠導(dǎo)致通訊故障的概率。安裝連線如下圖3所示

貨位控制電路上設(shè)置跳線，以便通過跳線選擇是否端接總線匹配電阻。

為了能在安裝現(xiàn)場(chǎng)方便靈活的設(shè)置貨位終端電路所對(duì)應(yīng)的貨位，可通過調(diào)節(jié)8位撥碼開關(guān)來設(shè)置，這樣所有貨位終端電路可燒錄相同的程序。硬件框圖如下圖4所示。

3.3.2 跺位控制模塊

模塊包括金屬結(jié)構(gòu)外殼、跺位控制電路板。

模塊安裝在跺位如圖1所示位置的配電箱內(nèi)。

垛位控制模塊電路連接上層設(shè)備總線為CAN總線，連接下層設(shè)備的總線為485。可通過調(diào)節(jié)8位撥碼開關(guān)設(shè)置相應(yīng)的垛位號(hào)。垛位控制電路上還應(yīng)設(shè)置跳線，以便通過跳線選擇是否端接總線匹配電阻。主芯片采用NXP的LPC1752。硬件框圖如下圖5所示。

3.3.3 控制總模塊

模塊包括金屬結(jié)構(gòu)外殼、總控電路板。模塊安放在控制臺(tái)系統(tǒng)電腦旁。

總控電路提供兩路通訊接口，一路到中央控制臺(tái)計(jì)算機(jī)，到控制臺(tái)計(jì)算機(jī)采用232串口通訊模式；一路到各垛位控制模塊，到跺位控制模塊采用CAN通訊模式。

系統(tǒng)控制電路到計(jì)算機(jī)的通訊接口采用串口模式，下發(fā)采用CAN總線的通訊系統(tǒng)控制電路到各垛位使用CAN總線。

根據(jù)以上接口要求，主芯片采用NXP公司的ARM處理器產(chǎn)品LPC1768和LPC1758，硬件框圖如下圖6所示。

3.3.4 接口設(shè)計(jì)

（1）電源：AC220V；（2）控制總線：CAN總線；（3）數(shù)據(jù)線：RS485；（4）通訊線：串口232

3.3.5 關(guān)鍵器件

（1）控制總模塊：主芯片采用NXP公司的ARM處理器產(chǎn)品LPC1768和LPC1758；（2）跺位控制模塊：主芯片采用NXP的LPC1752。（3）燈光指示設(shè)備：ARM微控制器選用LPC1114芯片

4 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

（1）操作流程簡(jiǎn)單，自動(dòng)化、可靠性高；（2）能有效減少操作差錯(cuò)，提高庫(kù)管效率；（3）改造難度不大，經(jīng)濟(jì)效益高。

5 結(jié)語(yǔ)

密集庫(kù)貨位燈光指示系統(tǒng)本著安全性、可靠性、實(shí)用性、先進(jìn)性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性的原則，與密集庫(kù)的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)完全物理隔離，保障了倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]王惠中，王強(qiáng).微機(jī)原理及接口技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[2]陽(yáng)憲惠.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用.清華大學(xué)出版社，2008.

[2]楊公源.PLC應(yīng)用實(shí)例與程序解說.電子工業(yè)出版社，2008.endprint

1 概述

隨著倉(cāng)儲(chǔ)物資的數(shù)量以及品種日益繁多，物品揀選問題也越來越突出。在大型的倉(cāng)庫(kù)日常作業(yè)活動(dòng)中，多品種及多規(guī)格的物品查找、揀選出庫(kù)、入庫(kù)是倉(cāng)庫(kù)最繁重、最易出差錯(cuò)的工作，不僅造成工作人員工作強(qiáng)度大、工作效率低下，而且會(huì)因物品出庫(kù)錯(cuò)誤形成無法計(jì)量的成本損耗及嚴(yán)重后果。針對(duì)以上問題，本文結(jié)合嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)，設(shè)計(jì)了密集庫(kù)貨位燈光指示系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過庫(kù)位上的指示燈，有效引導(dǎo)工作人員對(duì)相應(yīng)的貨位進(jìn)行存貨或取貨，而無需憑借記憶和其他手段保障就能準(zhǔn)確的將物品放置或取出，減少人工差錯(cuò)。

2 功能需求分析

密集庫(kù)內(nèi)各垛位有序排列，為工作人員提供了良好的操作視線。但是，垛位的外觀幾乎完全一致，依靠人工查找垛位編號(hào)較為緩慢，并且在重復(fù)性工作條件下容易造成操作人員工作效率的下降，同時(shí)也增加了操作出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率。密集庫(kù)場(chǎng)景如圖1所示。

因此，通過燈光指示引導(dǎo)操作人員到達(dá)指定垛位進(jìn)行存貨取貨成為了一種簡(jiǎn)單高效的引導(dǎo)方式，而且不容易造成操作人員的工作疲勞，減少發(fā)生操作錯(cuò)誤的機(jī)率。

貨位燈光指示系統(tǒng)基本功能構(gòu)架如圖2所示。

（1）在每個(gè)庫(kù)位靠右測(cè)處（不易發(fā)生碰撞處，如上圖1所示）安裝獨(dú)立的燈光指示設(shè)備，指示其上方空間的庫(kù)位。

（2）在每個(gè)垛的右側(cè)的配電箱中安裝“燈光指示設(shè)備”跺位控制模塊（如上圖1所示），以實(shí)現(xiàn)垛中相應(yīng)貨位的“燈光指示設(shè)備”的有效控制。

“跺位控制模塊”通過數(shù)據(jù)先與控制臺(tái)總模塊相連接，通過系統(tǒng)操作軟件實(shí)現(xiàn)庫(kù)位指示等的點(diǎn)亮、熄滅、或閃爍等控制。

3 總體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)主要由控制臺(tái)總模塊、跺位控制模塊和燈光指示設(shè)備組成。系統(tǒng)示意圖如下圖2所示。

3.1 系統(tǒng)各模塊主要功能

（1）控制臺(tái)?？刂婆_(tái)使用PC計(jì)算機(jī)為硬件平臺(tái)，其主要功能是實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面操作，由控制臺(tái)操作人員設(shè)定需要進(jìn)行的入庫(kù)和出庫(kù)事項(xiàng)，通過系統(tǒng)軟件自動(dòng)給出入庫(kù)或出庫(kù)的庫(kù)位，并通過“控制臺(tái)總模塊”下發(fā)，傳送到達(dá)相應(yīng)“跺位控制模塊”，分解后傳送給指定的“燈光指示設(shè)備”，最后由“燈光指示設(shè)備”控制其所在的指示燈點(diǎn)亮、熄滅或閃爍。

（2）控制臺(tái)總模塊。通過串口與控制電腦系統(tǒng)兩連接，接收系統(tǒng)軟件控制操作，通過CAN總線數(shù)據(jù)下發(fā)接收指令給“跺位控制模塊”，并向上反饋操作結(jié)果。

（3）跺位控制模塊。通過485接收“控制總模塊”下發(fā)指令，并通過485傳遞給“燈光指示設(shè)備”，同時(shí)向上反饋操作結(jié)果。

（4）燈光指示設(shè)備。通過485接收“多位控制模塊”下發(fā)指令，作出相應(yīng)動(dòng)作，成功后向上反饋控制結(jié)果。

3.2 設(shè)備工作流程

系統(tǒng)由操作人員完全掌握貨位“燈光指示設(shè)備”的控制，控制臺(tái)操作人員通過人機(jī)界面提交進(jìn)行的入庫(kù)和出庫(kù)事項(xiàng)后，系統(tǒng)軟件利用中心數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)數(shù)據(jù)、資料，自動(dòng)給出入庫(kù)或出庫(kù)物品信息、庫(kù)位，并通過“控制臺(tái)總模塊”下發(fā)，傳送到達(dá)相應(yīng)“跺位控制模塊”，分解后傳送給指定的“燈光指示設(shè)備”，由“燈光指示設(shè)備”控制其所在的指示燈點(diǎn)亮、熄滅或閃爍；當(dāng)叉車行進(jìn)到跺位時(shí)可顯見其將要操作的庫(kù)位上的指示燈的提醒指示狀態(tài)，而無需憑借記憶和其他手段保障就能準(zhǔn)確的將物品放置或取出，減少人工差錯(cuò)。

操作完成后系統(tǒng)更新中心信息數(shù)據(jù)，并下發(fā)關(guān)閉指令給“控制臺(tái)總模塊”，通過“跺位控制模塊”、“燈光指示設(shè)備”關(guān)閉指示燈的狀態(tài)指示完成全部操作。

3.3 硬件設(shè)計(jì)

3.3.1 燈光指示設(shè)備

設(shè)備包括金屬U型抱箍、指示燈電路板。

設(shè)計(jì)思路是對(duì)現(xiàn)有庫(kù)架不采用破壞的情況下，采用上下U型金屬抱箍結(jié)構(gòu)，箍緊在如圖1所示位置。

考慮到托盤和叉車操作的安全性，U型抱箍設(shè)計(jì)寬100mm，板厚1.5mm。拉緊自鎖功能，安裝、撤換方便；并位背后走線槽依托生根，正面安裝指示燈板。如下圖3所示

指示板安裝在U型抱箍正面內(nèi)側(cè)，電路連接外部設(shè)備的數(shù)據(jù)總線為RS485，提供雙色燈指示和按鍵功能。為了適應(yīng)后續(xù)可能出現(xiàn)的貨位屏幕顯示功能，ARM微控制器選用LPC1114芯片，Cortex M0內(nèi)核的ARM微控制器。

接口可提供3個(gè)485對(duì)外連接器接口，3個(gè)連接器所定義的信號(hào)完全相同，且在印制板上各自互聯(lián)。這樣可以方便的進(jìn)行貨位終端電路的級(jí)連安裝，但同時(shí)也增加了由于連接器連接不可靠導(dǎo)致通訊故障的概率。安裝連線如下圖3所示

貨位控制電路上設(shè)置跳線，以便通過跳線選擇是否端接總線匹配電阻。

為了能在安裝現(xiàn)場(chǎng)方便靈活的設(shè)置貨位終端電路所對(duì)應(yīng)的貨位，可通過調(diào)節(jié)8位撥碼開關(guān)來設(shè)置，這樣所有貨位終端電路可燒錄相同的程序。硬件框圖如下圖4所示。

3.3.2 跺位控制模塊

模塊包括金屬結(jié)構(gòu)外殼、跺位控制電路板。

模塊安裝在跺位如圖1所示位置的配電箱內(nèi)。

垛位控制模塊電路連接上層設(shè)備總線為CAN總線，連接下層設(shè)備的總線為485。可通過調(diào)節(jié)8位撥碼開關(guān)設(shè)置相應(yīng)的垛位號(hào)。垛位控制電路上還應(yīng)設(shè)置跳線，以便通過跳線選擇是否端接總線匹配電阻。主芯片采用NXP的LPC1752。硬件框圖如下圖5所示。

3.3.3 控制總模塊

模塊包括金屬結(jié)構(gòu)外殼、總控電路板。模塊安放在控制臺(tái)系統(tǒng)電腦旁。

總控電路提供兩路通訊接口，一路到中央控制臺(tái)計(jì)算機(jī)，到控制臺(tái)計(jì)算機(jī)采用232串口通訊模式；一路到各垛位控制模塊，到跺位控制模塊采用CAN通訊模式。

系統(tǒng)控制電路到計(jì)算機(jī)的通訊接口采用串口模式，下發(fā)采用CAN總線的通訊系統(tǒng)控制電路到各垛位使用CAN總線。

根據(jù)以上接口要求，主芯片采用NXP公司的ARM處理器產(chǎn)品LPC1768和LPC1758，硬件框圖如下圖6所示。

3.3.4 接口設(shè)計(jì)

（1）電源：AC220V；（2）控制總線：CAN總線；（3）數(shù)據(jù)線：RS485；（4）通訊線：串口232

3.3.5 關(guān)鍵器件

（1）控制總模塊：主芯片采用NXP公司的ARM處理器產(chǎn)品LPC1768和LPC1758；（2）跺位控制模塊：主芯片采用NXP的LPC1752。（3）燈光指示設(shè)備：ARM微控制器選用LPC1114芯片

4 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

（1）操作流程簡(jiǎn)單，自動(dòng)化、可靠性高；（2）能有效減少操作差錯(cuò)，提高庫(kù)管效率；（3）改造難度不大，經(jīng)濟(jì)效益高。

5 結(jié)語(yǔ)

密集庫(kù)貨位燈光指示系統(tǒng)本著安全性、可靠性、實(shí)用性、先進(jìn)性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性的原則，與密集庫(kù)的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)完全物理隔離，保障了倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]王惠中，王強(qiáng).微機(jī)原理及接口技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[2]陽(yáng)憲惠.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用.清華大學(xué)出版社，2008.

[2]楊公源.PLC應(yīng)用實(shí)例與程序解說.電子工業(yè)出版社，2008.endprint

1 概述

隨著倉(cāng)儲(chǔ)物資的數(shù)量以及品種日益繁多，物品揀選問題也越來越突出。在大型的倉(cāng)庫(kù)日常作業(yè)活動(dòng)中，多品種及多規(guī)格的物品查找、揀選出庫(kù)、入庫(kù)是倉(cāng)庫(kù)最繁重、最易出差錯(cuò)的工作，不僅造成工作人員工作強(qiáng)度大、工作效率低下，而且會(huì)因物品出庫(kù)錯(cuò)誤形成無法計(jì)量的成本損耗及嚴(yán)重后果。針對(duì)以上問題，本文結(jié)合嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)，設(shè)計(jì)了密集庫(kù)貨位燈光指示系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過庫(kù)位上的指示燈，有效引導(dǎo)工作人員對(duì)相應(yīng)的貨位進(jìn)行存貨或取貨，而無需憑借記憶和其他手段保障就能準(zhǔn)確的將物品放置或取出，減少人工差錯(cuò)。

2 功能需求分析

密集庫(kù)內(nèi)各垛位有序排列，為工作人員提供了良好的操作視線。但是，垛位的外觀幾乎完全一致，依靠人工查找垛位編號(hào)較為緩慢，并且在重復(fù)性工作條件下容易造成操作人員工作效率的下降，同時(shí)也增加了操作出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率。密集庫(kù)場(chǎng)景如圖1所示。

因此，通過燈光指示引導(dǎo)操作人員到達(dá)指定垛位進(jìn)行存貨取貨成為了一種簡(jiǎn)單高效的引導(dǎo)方式，而且不容易造成操作人員的工作疲勞，減少發(fā)生操作錯(cuò)誤的機(jī)率。

貨位燈光指示系統(tǒng)基本功能構(gòu)架如圖2所示。

（1）在每個(gè)庫(kù)位靠右測(cè)處（不易發(fā)生碰撞處，如上圖1所示）安裝獨(dú)立的燈光指示設(shè)備，指示其上方空間的庫(kù)位。

（2）在每個(gè)垛的右側(cè)的配電箱中安裝“燈光指示設(shè)備”跺位控制模塊（如上圖1所示），以實(shí)現(xiàn)垛中相應(yīng)貨位的“燈光指示設(shè)備”的有效控制。

“跺位控制模塊”通過數(shù)據(jù)先與控制臺(tái)總模塊相連接，通過系統(tǒng)操作軟件實(shí)現(xiàn)庫(kù)位指示等的點(diǎn)亮、熄滅、或閃爍等控制。

3 總體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)主要由控制臺(tái)總模塊、跺位控制模塊和燈光指示設(shè)備組成。系統(tǒng)示意圖如下圖2所示。

3.1 系統(tǒng)各模塊主要功能

（1）控制臺(tái)?？刂婆_(tái)使用PC計(jì)算機(jī)為硬件平臺(tái)，其主要功能是實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面操作，由控制臺(tái)操作人員設(shè)定需要進(jìn)行的入庫(kù)和出庫(kù)事項(xiàng)，通過系統(tǒng)軟件自動(dòng)給出入庫(kù)或出庫(kù)的庫(kù)位，并通過“控制臺(tái)總模塊”下發(fā)，傳送到達(dá)相應(yīng)“跺位控制模塊”，分解后傳送給指定的“燈光指示設(shè)備”，最后由“燈光指示設(shè)備”控制其所在的指示燈點(diǎn)亮、熄滅或閃爍。

（2）控制臺(tái)總模塊。通過串口與控制電腦系統(tǒng)兩連接，接收系統(tǒng)軟件控制操作，通過CAN總線數(shù)據(jù)下發(fā)接收指令給“跺位控制模塊”，并向上反饋操作結(jié)果。

（3）跺位控制模塊。通過485接收“控制總模塊”下發(fā)指令，并通過485傳遞給“燈光指示設(shè)備”，同時(shí)向上反饋操作結(jié)果。

（4）燈光指示設(shè)備。通過485接收“多位控制模塊”下發(fā)指令，作出相應(yīng)動(dòng)作，成功后向上反饋控制結(jié)果。

3.2 設(shè)備工作流程

系統(tǒng)由操作人員完全掌握貨位“燈光指示設(shè)備”的控制，控制臺(tái)操作人員通過人機(jī)界面提交進(jìn)行的入庫(kù)和出庫(kù)事項(xiàng)后，系統(tǒng)軟件利用中心數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)數(shù)據(jù)、資料，自動(dòng)給出入庫(kù)或出庫(kù)物品信息、庫(kù)位，并通過“控制臺(tái)總模塊”下發(fā)，傳送到達(dá)相應(yīng)“跺位控制模塊”，分解后傳送給指定的“燈光指示設(shè)備”，由“燈光指示設(shè)備”控制其所在的指示燈點(diǎn)亮、熄滅或閃爍；當(dāng)叉車行進(jìn)到跺位時(shí)可顯見其將要操作的庫(kù)位上的指示燈的提醒指示狀態(tài)，而無需憑借記憶和其他手段保障就能準(zhǔn)確的將物品放置或取出，減少人工差錯(cuò)。

操作完成后系統(tǒng)更新中心信息數(shù)據(jù)，并下發(fā)關(guān)閉指令給“控制臺(tái)總模塊”，通過“跺位控制模塊”、“燈光指示設(shè)備”關(guān)閉指示燈的狀態(tài)指示完成全部操作。

3.3 硬件設(shè)計(jì)

3.3.1 燈光指示設(shè)備

設(shè)備包括金屬U型抱箍、指示燈電路板。

設(shè)計(jì)思路是對(duì)現(xiàn)有庫(kù)架不采用破壞的情況下，采用上下U型金屬抱箍結(jié)構(gòu)，箍緊在如圖1所示位置。

考慮到托盤和叉車操作的安全性，U型抱箍設(shè)計(jì)寬100mm，板厚1.5mm。拉緊自鎖功能，安裝、撤換方便；并位背后走線槽依托生根，正面安裝指示燈板。如下圖3所示

指示板安裝在U型抱箍正面內(nèi)側(cè)，電路連接外部設(shè)備的數(shù)據(jù)總線為RS485，提供雙色燈指示和按鍵功能。為了適應(yīng)后續(xù)可能出現(xiàn)的貨位屏幕顯示功能，ARM微控制器選用LPC1114芯片，Cortex M0內(nèi)核的ARM微控制器。

接口可提供3個(gè)485對(duì)外連接器接口，3個(gè)連接器所定義的信號(hào)完全相同，且在印制板上各自互聯(lián)。這樣可以方便的進(jìn)行貨位終端電路的級(jí)連安裝，但同時(shí)也增加了由于連接器連接不可靠導(dǎo)致通訊故障的概率。安裝連線如下圖3所示

貨位控制電路上設(shè)置跳線，以便通過跳線選擇是否端接總線匹配電阻。

為了能在安裝現(xiàn)場(chǎng)方便靈活的設(shè)置貨位終端電路所對(duì)應(yīng)的貨位，可通過調(diào)節(jié)8位撥碼開關(guān)來設(shè)置，這樣所有貨位終端電路可燒錄相同的程序。硬件框圖如下圖4所示。

3.3.2 跺位控制模塊

模塊包括金屬結(jié)構(gòu)外殼、跺位控制電路板。

模塊安裝在跺位如圖1所示位置的配電箱內(nèi)。

垛位控制模塊電路連接上層設(shè)備總線為CAN總線，連接下層設(shè)備的總線為485?？赏ㄟ^調(diào)節(jié)8位撥碼開關(guān)設(shè)置相應(yīng)的垛位號(hào)。垛位控制電路上還應(yīng)設(shè)置跳線，以便通過跳線選擇是否端接總線匹配電阻。主芯片采用NXP的LPC1752。硬件框圖如下圖5所示。

3.3.3 控制總模塊

模塊包括金屬結(jié)構(gòu)外殼、總控電路板。模塊安放在控制臺(tái)系統(tǒng)電腦旁。

總控電路提供兩路通訊接口，一路到中央控制臺(tái)計(jì)算機(jī)，到控制臺(tái)計(jì)算機(jī)采用232串口通訊模式；一路到各垛位控制模塊，到跺位控制模塊采用CAN通訊模式。

系統(tǒng)控制電路到計(jì)算機(jī)的通訊接口采用串口模式，下發(fā)采用CAN總線的通訊系統(tǒng)控制電路到各垛位使用CAN總線。

根據(jù)以上接口要求，主芯片采用NXP公司的ARM處理器產(chǎn)品LPC1768和LPC1758，硬件框圖如下圖6所示。

3.3.4 接口設(shè)計(jì)

（1）電源：AC220V；（2）控制總線：CAN總線；（3）數(shù)據(jù)線：RS485；（4）通訊線：串口232

3.3.5 關(guān)鍵器件

（1）控制總模塊：主芯片采用NXP公司的ARM處理器產(chǎn)品LPC1768和LPC1758；（2）跺位控制模塊：主芯片采用NXP的LPC1752。（3）燈光指示設(shè)備：ARM微控制器選用LPC1114芯片

4 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

（1）操作流程簡(jiǎn)單，自動(dòng)化、可靠性高；（2）能有效減少操作差錯(cuò)，提高庫(kù)管效率；（3）改造難度不大，經(jīng)濟(jì)效益高。

5 結(jié)語(yǔ)

密集庫(kù)貨位燈光指示系統(tǒng)本著安全性、可靠性、實(shí)用性、先進(jìn)性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性的原則，與密集庫(kù)的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)完全物理隔離，保障了倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]王惠中，王強(qiáng).微機(jī)原理及接口技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[2]陽(yáng)憲惠.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用.清華大學(xué)出版社，2008.

[2]楊公源.PLC應(yīng)用實(shí)例與程序解說.電子工業(yè)出版社，2008.endprint