自动化立体仓库的管理和控制系统

本文从自动化立体仓库中货品以及储位等基本信息的维护和管理入手,阐述了仓库的管理与控制系统的实现方法,对仓库中货品进行盘点管理,控制自动化设备的运作,实现仓库的货品的自动化存取操作,仓库的管理和控制系统可以提高仓库的存取效率.

【关 键 词】立体仓库管理控制系统

自动化立体仓库中出入库传输设备自动控制系统中的重点是货品运动控制系统.动态对货品运动进行路由分配,自动化立体仓库调度系统能够实现对仓库出入库任务进行管理和调度以及避免系统中并发任务时发生路由冲突等相应的功能,这样就简化了仓库中货品运动控制系统.

自动化立体仓库中自动化设备的主流控制系统有两种解决方案：（1）PLC集中控制系统；（2）FieldBus控制系统.目前自动化立体仓库中堆垛机自动控制系统使用最为广泛的是PLC集中控制系统.PLC集中控制系统的核心是PLC,上位机通过通信借口和PLC进行信息传递,收集来自设备传感器系统的各类信息,PLC控制软件做出相应的控制输出,对需要进行出入库操作的自动化设备进行控制,从而实现仓库中货品的流通和存取.将仓库运行的实时信息通过通信借口回馈给上位机,使得仓库实时监控系统对仓库中自动化设备的实时监控.

1仓库管理与控制系统基本组成结构

物流管理信息系统主要是对货品在仓库中各种信息的管理.有货品出入库管理,以及货品数量的盘点等信息.

仓库自动化设备监控系统主要是对自动化立体仓库中自动化设备的运行状态,运行位置等相关信息进行实时管理的子系统.

设备自动化控制系统主要是对自动化设备的运行状态进行控制.

根据客户以及货品的具体情况对仓库储区和货位进行分配；根据仓库中自动化设备的分布和运行状态对出入库任务进行合理的调度；对仓库中自动化设备的运行状态进行实时监控；对物流中各设备进行实时控制；通过通信网络对仓库进行实时通信.根据信息流动和处理过程的不同,自动化立体仓库管理与控制系统又可以分为货品管理模块、出入库管理模块、仓库通信模块以、仓库实时监控模块以及自动化设备控制模块.

（1）仓库货品管理系统.仓库货品管理系统主要包括仓库基本信息系统和出入库操作两个子系统.仓库中货品的出入库是根据仓库中储位中货品的实时状态信息进行操作的,并且提供了ERP借口.这部分的主要功能有货品以及供应商等仓库基本信息数量的统计和报警；仓库出入库信息和货品等信息查询和报表生成；仓库中储区和储位信息查询；仓库中各种信息的备份和恢复；货品出入库操作；数据库基本信息的维护；自动化设备接口模块；仓库手持终端系统；以及系统的维护.

（2）仓库调度系统.仓库路由系统的主要功能是对仓库货品管理信息系统所下达的出入库任务根据仓库中的自动化设备（巷道式堆垛机和出入库传输设备等）的运行轨迹和设备当前位置以及设备运行状态,对出入库任务动态的进行调度和实时跟踪管理,从而使得仓库中自动化设备之间协同运作的效率达到最大化,并且避免并发任务的路由冲突.

2仓库自动化设备监控系统

仓库自动化设备监控系统主要是实时监控整个立体仓库中各部分中的自动化立体设备的运行状态,实时现实堆垛机以及仓库出入库传输设备的运行位置,以及出入库任务的当前运行状态,也可以独立控制仓库中自动化设备的运行.这部分的基本功能有统计目前正在运行和接收到的任务；各任务中设备的运行参数；整个仓库的通信状态；自动化设备位置以及运行状态显示；储位中货品数量的显示；储位上物流箱号的显示等.

（1）设备自动控制系统.堆垛机和传输设备是自动化立体仓库中的基本设备.它们又有各自自动控制的子系统.

堆垛机自动控制系统有控制器、通信设备、传感器系统、速度、寻址控制、以及PLC控制软件等组成.

传输设备自动控制系统主要有单片机控制器、通信设备、传感器系统、设备运动轨迹控制、以及传输设备控制软件等组成.

堆垛机自动控制系统寻址控制、速度以及控制器是关键部分,使用先进的高精度坚持设备构建系统传感器系统,如激光测距和RFID射频数量校对等.使用先进的变频控制技术控制速度和位置.各模块使用闭环控制系统,使得堆垛机能够准确高速的运作.

自动化立体仓库设备控制系统的解决方案中目前最为先进的是FieldBus控制系统.FieldBus控制系统使用的是分布式控制系统,其关键技术是目前先进的现场总线技术.它是使用FieldBus组网技术将仓库中总线控制器、传感器系统、输入输出系统以及与上位机进行通信借口等组合在一起.这个系统的特点是仓库中布线简单；维护方便；系统集成度高；抗干扰能力强,仓库运作的可靠性以及准确性得到了很大的提升；以及设备信息获取的更加便捷等.

与上位机的通信主要是通过通信模块实现的.上位机和操作器输入的信息传递给自动化设备,并实时将设备的运行信息返回.

设备控制模块主要是准确可靠控制自动化设备完成接收到的任务,它同时也可以进行相应的智能化控制和处理.

当仓库中设备或者某个模块和系统出现了错误,故障检查与处理模块负责查找出错误的原因并有一定的保护和自我恢复的功能,确保自动化立体仓库正常的运作.

（2）设备自动控制系统.根据仓库的实际的不同仓库的计算机系统结构的配置也会不同.仓库的计算机系统结构要综合仓库的容量、仓库的自动化设备的类型和数量、仓库的工作模式、仓库的物流流程、技术水平以及投入的资金等多方面的因素.目前,主流的自动化立体仓库有两种.

第一种是管理与控制结构,上位管理级、中位管理级和下位管理级是管理与控制结构的.当仓库容量大而且自动化设备比较多的时候适合使用管理与控制结构,例如一些大型的第三方物流仓库.另外一种就是二级管理与控制结构,与管理与控制结构不同的是,它管理机中可以兼容监控功能,就不用再设置监控级了.

3总结

自动化立体仓库中能够大幅提高自动化立体仓库运作效率的自动化立体仓库设备控制软件,同时它也是仓库中自动控制系统的核心.对仓库进行管理与控制都是通过管理机把相关地址循环扫描,然后进行信息的交换实现的.二级管理与控制结构综合使用了先进的通信技术和计算机技术,有较高的软件水平,并且硬件的配置相对简单,节省了投入资金,已经广泛应到在计算机集成制造系统和柔性制造系统的自动化立体仓库中.