自動化立體倉庫控制系統(tǒng)設(shè)計與研究

黃濤

摘要：自動化技術(shù)日新月異，而自動化立體倉庫是信息化、自動化大規(guī)模應(yīng)用到各行各業(yè)以來的新產(chǎn)物，其以傳統(tǒng)倉庫為基礎(chǔ)，使用自動化技術(shù)和信息管理等一系列手段，來實現(xiàn)倉儲物流的高效有序進(jìn)行。自動化立體倉庫在物流業(yè)的應(yīng)用使得行業(yè)的效率和效益得到顯著提升，同時，自動化程度的大幅度提升，也減輕了物流人員的工作負(fù)擔(dān)。

關(guān)鍵詞：自動化;立體倉庫;控制系統(tǒng);現(xiàn)代物流

中圖分類號：TP29 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）05-0014-01

1立體倉庫技術(shù)概述

傳統(tǒng)意義上的倉庫，其主要作用就是存放生產(chǎn)好的貨物，作用單一，且效率低下。自動化立體倉庫則顛覆了傳統(tǒng)倉庫單一的存儲功能，并以此為基礎(chǔ)，使用自動化和信息化的手段對貨品的出、入庫以及4日常運作實現(xiàn)科學(xué)管理。同時也能將倉庫及貨品信息及時與生產(chǎn)系統(tǒng)連接起來，從而為企業(yè)的生產(chǎn)運作提供了重要的物料和貨物信息保障。

2現(xiàn)代物流的自動化立體倉庫的總體分析

物流是現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中的重要環(huán)節(jié)，它以日常經(jīng)濟(jì)活動作為其流動的基礎(chǔ)?，F(xiàn)代物流（Modem Logistics）作為一種與時俱進(jìn)的物流管理模式，能夠使得貨物的運輸、存放以及其他一切與物流活動有關(guān)的信息結(jié)合起來，從而達(dá)到降低物流成本、提升物流效率、提高顧客滿意度的目標(biāo)。

2.1堆垛起重機(jī)

本文討論的對象是有軌巷道雙立柱型堆垛起重機(jī)，該種設(shè)備在自動化立體倉庫中作為最基礎(chǔ)的任務(wù)執(zhí)行設(shè)備，能夠與控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，在自動化導(dǎo)軌上進(jìn)行運輸作業(yè)，同時還能實現(xiàn)升起和降落，其貨叉還能完成伸縮的動作。在分揀、挑選和運輸貨品時進(jìn)行一系列動作來實現(xiàn)貨物的搬運和輸送。雙立柱型堆垛起重機(jī)的控制方法分為兩種，分別是手動和單機(jī)自動控制方法，它在能為諸多領(lǐng)域起到存儲和輸送貨品的作用。

2.2貨架

貨品存放架作為立體倉庫的主要支柱，會對倉庫的空間利用率產(chǎn)生很大的影響。如果在貨架設(shè)計和安排之初就能夠考慮到這一問題，就可以使得立體倉庫中的存儲空間得到最有效最合理的運用。

2.3控制與管理系統(tǒng)

控制和管理系統(tǒng)是立體化倉庫的中央調(diào)控系統(tǒng)，它是信息化與物流相結(jié)合的產(chǎn)物，其實現(xiàn)了現(xiàn)代物流的智能化和動態(tài)化?？刂婆c管理系統(tǒng)對于立體倉庫而言的作用類似于中樞神經(jīng)對于人體而言的作用，它結(jié)合了全套的攝像監(jiān)控裝置和計算機(jī)電子設(shè)備，對立體倉庫的具體情況進(jìn)行實時監(jiān)控和記錄，同時還能夠根據(jù)具體訂單要求來對出、入庫任務(wù)進(jìn)行一致協(xié)調(diào)。其依靠著計算機(jī)實現(xiàn)對立體倉庫中的各種物品和設(shè)備的統(tǒng)一管理和調(diào)度。

3設(shè)計自動化立體倉庫控制系統(tǒng)的硬件

3.1步進(jìn)電機(jī)設(shè)計

巷道堆垛機(jī)，其沿著x軸和Y軸方向進(jìn)行運輸作業(yè)，在運行時可以看作水平和垂直的步進(jìn)電機(jī)運動。在執(zhí)行旋轉(zhuǎn)動作的時候，步進(jìn)電動機(jī)能夠嚴(yán)格依照提前設(shè)定的角度來分布執(zhí)行動作，從而防止出現(xiàn)單次誤差的逐步積累，從而能夠提高精準(zhǔn)度。當(dāng)脈沖信號頻率增加，與此同時，電機(jī)運行速度也加快，由于在調(diào)節(jié)速度時的可靠性比較高，同時其性價比也十分高，所以能夠得到大范圍的應(yīng)用。

3.2步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動器設(shè)計

步進(jìn)式電機(jī)的驅(qū)動器，其工作原理是當(dāng)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)發(fā)出脈沖信號后，將其轉(zhuǎn)化為一定角度的位移，當(dāng)信號頻率改變時隨之改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。對脈沖信號的頻率進(jìn)行控制能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)速度的轉(zhuǎn)換;而對于電機(jī)定位方面，則需要轉(zhuǎn)換脈沖的個數(shù)，從而保證定位的準(zhǔn)確性。

3.3傳感器設(shè)計

光電傳感器是自動化立體倉庫倉庫內(nèi)部的重要構(gòu)件，它能夠?qū)}位當(dāng)前的情況進(jìn)行感應(yīng)和判斷。當(dāng)倉位上存放貨品時，就會使得傳感器的信號中斷，同時這一狀況就會轉(zhuǎn)化成電信號，然后送達(dá)底層控制器端口，最終實現(xiàn)對倉位情況的實時掌控。

通常而言，自動化立體倉庫的區(qū)域主要涵蓋：入庫暫存區(qū)、檢驗區(qū)、碼垛區(qū)、儲存區(qū)、出庫暫存區(qū)、托盤暫存區(qū)、不合格品暫存區(qū)及雜物區(qū)這些區(qū)域。

4庫存功能管理模塊

（1）入庫作業(yè)模塊：當(dāng)貼有電子標(biāo)簽的貨品需要進(jìn)行入庫作業(yè)時，就會經(jīng)過通道端口的RFID閱讀器，然后就能把貨品的編號、名稱以及入庫時間等一系列的信息都錄進(jìn)倉庫管理系統(tǒng)內(nèi)部。

（2）出庫作業(yè)模塊：當(dāng)客戶傳達(dá)的訂單發(fā)送至倉庫管理系統(tǒng)以后，該系統(tǒng)就會按照具體的需求選擇最優(yōu)化的分揀方式;根據(jù)不同的分揀方式來作出任務(wù)選擇，從而控制堆垛機(jī)抵達(dá)指定的位置進(jìn)行分揀作業(yè)。

（3）盤點作業(yè)模塊：在做貨品盤點工作時，以倉庫為單位來進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計，同時系統(tǒng)還會對盈虧情況作出具體的分析和比對。

5結(jié)語

本文基于目前國內(nèi)外對于自動化立體倉庫的具體研究，研究了自動化立體倉庫系統(tǒng)的特點和基本原理，同H積寸倉庫倉儲管理系統(tǒng)的基本架構(gòu)和具體問題進(jìn)行了討論。該系統(tǒng)內(nèi)涵蓋了自動化立體倉庫的優(yōu)勢，又將數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)以及其他方面的技術(shù)應(yīng)用其中，彰顯出了智能化物流的獨特特點。