自動化立體倉庫控制系統設計與研究

黃濤

摘要：自動化技術日新月異，而自動化立體倉庫是信息化、自動化大規模應用到各行各業以來的新產物，其以傳統倉庫為基礎，使用自動化技術和信息管理等一系列手段，來實現倉儲物流的高效有序進行。自動化立體倉庫在物流業的應用使得行業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擔。

關鍵詞：自動化;立體倉庫;控制系統;現代物流

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

1立體倉庫技術概述

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

2現代物流的自動化立體倉庫的總體分析

物流是現代生產和生活中的重要環節，它以日常經濟活動作為其流動的基礎。現代物流（Modem Logistics）作為一種與時俱進的物流管理模式，能夠使得貨物的運輸、存放以及其他一切與物流活動有關的信息結合起來，從而達到降低物流成本、提升物流效率、提高顧客滿意度的目標。

2.1堆垛起重機

本文討論的對象是有軌巷道雙立柱型堆垛起重機，該種設備在自動化立體倉庫中作為最基礎的任務執行設備，能夠與控制系統和管理系統進行有機結合，在自動化導軌上進行運輸作業，同時還能實現升起和降落，其貨叉還能完成伸縮的動作。在分揀、挑選和運輸貨品時進行一系列動作來實現貨物的搬運和輸送。雙立柱型堆垛起重機的控制方法分為兩種，分別是手動和單機自動控制方法，它在能為諸多領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生很大的影響。如果在貨架設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

控制和管理系統是立體化倉庫的中央調控系統，它是信息化與物流相結合的產物，其實現了現代物流的智能化和動態化。控制與管理系統對于立體倉庫而言的作用類似于中樞神經對于人體而言的作用，它結合了全套的攝像監控裝置和計算機電子設備，對立體倉庫的具體情況進行實時監控和記錄，同時還能夠根據具體訂單要求來對出、入庫任務進行一致協調。其依靠著計算機實現對立體倉庫中的各種物品和設備的統一管理和調度。

3設計自動化立體倉庫控制系統的硬件

3.1步進電機設計

巷道堆垛機，其沿著x軸和Y軸方向進行運輸作業，在運行時可以看作水平和垂直的步進電機運動。在執行旋轉動作的時候，步進電動機能夠嚴格依照提前設定的角度來分布執行動作，從而防止出現單次誤差的逐步積累，從而能夠提高精準度。當脈沖信號頻率增加，與此同時，電機運行速度也加快，由于在調節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用。

3.2步進電機的驅動器設計

步進式電機的驅動器，其工作原理是當轉化系統發出脈沖信號后，將其轉化為一定角度的位移，當信號頻率改變時隨之改變電機轉速。對脈沖信號的頻率進行控制能夠實現電機速度的轉換;而對于電機定位方面，則需要轉換脈沖的個數，從而保證定位的準確性。

3.3傳感器設計

光電傳感器是自動化立體倉庫倉庫內部的重要構件，它能夠對倉位當前的情況進行感應和判斷。當倉位上存放貨品時，就會使得傳感器的信號中斷，同時這一狀況就會轉化成電信號，然后送達底層控制器端口，最終實現對倉位情況的實時掌控。

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

4庫存功能管理模塊

（1）入庫作業模塊：當貼有電子標簽的貨品需要進行入庫作業時，就會經過通道端口的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倉庫管理系統內部。

（2）出庫作業模塊：當客戶傳達的訂單發送至倉庫管理系統以后，該系統就會按照具體的需求選擇最優化的分揀方式;根據不同的分揀方式來作出任務選擇，從而控制堆垛機抵達指定的位置進行分揀作業。

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

5結語

本文基于目前國內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的特點和基本原理，同H積寸倉庫倉儲管理系統的基本架構和具體問題進行了討論。該系統內涵蓋了自動化立體倉庫的優勢，又將數據庫、網絡以及其他方面的技術應用其中，彰顯出了智能化物流的獨特特點。