【正文】 detection of greight space confiiiirming its site,the paper brings forward code design scheme of intersect 25 code of character parity operation velocity of stacker effects production efficiency the same time, it is the key of fixing place accurate and operating design uses fuzzy control techniques. The stacker can control its operation velocity automatically by applting distance and velocity as the input of two dimensional fuzzy can fix the place of stacker accurate and reliable by bar code confirming site and positioning system. By introducion PROFIBUS techniques, the design build two control are stacker control and supervisory control and conveyor control stacker control is made up of PLC、 touch screen、 transducer and so supervisory control and conveyor control consists of industry puter、 PLC、 touch screen and so on. Industry puter is the centerof the whole system. It makes every part working control municate each other by wireless data transmission. The software design of AS/RS includes:It applies setp7 to design the PLC control program of stacker and crealized. The design of touch screen interface uses makes the control function of goods inwarehouse/exwarehouse is se of MCGS monitoring configuration software to design the interfaces of system monitoring、inwarehouse/exwa. Keywords:AS/RS。 Bar Code Confirming Site 第 1 章 緒論 研究背景及內(nèi)容 本課題來源于江西贛州五環(huán)機器有限公司，該公司于 1993年通過了 ISO9000質(zhì)量體系認證。為保證生產(chǎn)的高節(jié)奏、不間斷，倉庫的重要地位日益顯著?？梢哉f倉庫現(xiàn)代化是企業(yè)現(xiàn)代化和流通現(xiàn)代化的基石。因此，深入研究倉儲技術(shù)與設(shè)備，合理配置倉庫的資源、優(yōu)化倉庫布局和提高倉庫的作業(yè)水平，并開發(fā)相 應的管理監(jiān)控軟件，具有十分重要的意義 。與個人計算機的 PC 相區(qū)別，用 PLC 表示。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體， 易于擴充其功能的原則設(shè)計。用戶程序由用戶按控制要求設(shè)計。無任哪種結(jié)構(gòu)類型的 PLC，都屬于總線式開放型結(jié)構(gòu)，其 I/O 能力可按用戶需要進行擴展與組合。可編程序控制器的用戶程序由用戶設(shè)計，它決定了可編程序控制器的輸入信號與輸出信號之間的具體關(guān)系。它確定了進行控制的規(guī)模、工作速度、內(nèi)存容量等 。 CPU 的運算器用于進行數(shù)字或邏輯運算，在控制器指揮下工作。一般講， CPU 模塊總要有相應的狀態(tài)指示燈，如電源顯示、運行顯示、故障顯示等。 二 ） 、 I/O 模塊： I/O 模塊是人的眼、耳、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場和 cpu 模塊的橋梁。從外部引入的尖峰電壓和干擾噪聲可能損壞 CPU 模塊中的元器件，或使可編程序控制器不能正常工作，所以 CPU 模塊不能直接與外部輸入 /輸出裝置相連。 三 ） 、編程器 編程器除了原來輸入和編輯用戶程序外，還可以用來監(jiān)視可編程序控制器運行時梯形圖中各種編程元件的工作狀態(tài)。同時，有的還為輸入電路提供 24V 的工作電源。編程器是 PLC 開發(fā)應用、監(jiān)測運行、檢查維護不可缺少的器件，但它不直接參與現(xiàn)場控制運行。 4. 輸入輸出設(shè)備：用于接收信號或輸出信號，一般有條碼讀人器，輸 入模擬量的電位器，打印機等。 了解了 PLC 的基本結(jié)構(gòu)，我們在購買程控器時就有了一個基本配置的概念，做到既經(jīng)濟又合理，盡可能發(fā)揮 PLC 所提供的最佳功能。 1960年左右在美國出現(xiàn)了巷道式堆垛機。 （ 2） 為使堆垛機的大梁通過，在倉庫頂部與貨架之間要有很大的空間。凡此種種因素都對巷道無軌堆垛機的 貨叉在垂直和水平方向上的定位精度產(chǎn)生影響。 （ 2） 結(jié)構(gòu)的剛度和精度要求高。 （ 3） 取物裝置復雜。 安全要求高。全數(shù)字控制方式的軟件功能不但考慮到通用變頻器自身的內(nèi)在性能，而且還融入了大量的實用經(jīng)驗和技術(shù)、技巧，使得通用變頻器的 RAS三性 (Reliability, Availability, Serviceability，可靠性、可使用性、可維修性 )功能得以充實。電壓型變頻器的特點是將直流電壓源轉(zhuǎn)換為交流電源，而電流型變頻器的特點則是將直流電流源轉(zhuǎn)換為交流電源。在電壓型變頻器中，由于能量回饋給直流中間電路的電容，并使直流電壓上升，還需要有專用的放電電路，以防止換流器件因電壓過高而被破壞。在電流型變頻器中，電動機定子電壓的控制是通過檢測電壓后對電流進行控制的方式實現(xiàn) 的。按照逆變電路的開關(guān)方式對變頻器進行分類，則變頻器可以分為 PAW 控制方式， PWM控制方式和高載頻 PWM控制方式三手中。在這種控制方式中，以較高頻率對逆變電路的半導體開關(guān)元器件進行開閉，并通過改變輸出脈沖的寬度來達到控制電壓 (電流 )的目的。由于這種控制方式對換流器件的開關(guān)速度有較高的要求，所用換流器件只能使用具有較高開關(guān)速度的 IGBT 和MOSFET 等半導體元器件，目前在大容量變頻器中的利用仍然受到一定限制。按照工作原理對變頻器進行分類，按變頻器技術(shù) 的發(fā)展過程可以分為 U/f 控制方式、轉(zhuǎn)差頻率控制方式和矢量控制方式三種。 ②轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器轉(zhuǎn)差頻率控制方式是對 Ulf 控制的一種改進。但是，由于采用這種控制方式時需要在電動機 上安裝速度傳感器，并需要根據(jù)電動機的特性調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差，通常多用于廠家指定的專用電動機，通用性較差。矢量控制方 式使對異步電動機進行高性能的控制成為可能。 按照用途對變頻器進行分類時變頻器可以分為以下幾種類型。 ③高頻變頻器在超精密加工和高性能機械區(qū)域中常常要用到高速電動機。 變頻器的特點： 變頻器與異步電動機相結(jié)合，可以實現(xiàn)對生產(chǎn)機械的調(diào)速傳動控制，簡稱為變頻器傳動。近十多年來，隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，變頻器己經(jīng)廣泛地用于交流電動機的速度控制。第二代變頻器的通信進入點對點模擬信號連接方式。現(xiàn)在，由于現(xiàn)場總線和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，特別是美國羅克韋爾自動化的 Control Net 和 Device Net 技術(shù)，可將帶數(shù)字接口的變頻器集成到網(wǎng)絡(luò)化的平臺中，通過 PLC、人機界面 HIM，甚至與工 廠信息管理層共享實時數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)變頻器參數(shù)的在線監(jiān)控和優(yōu)化。 本文 研究 主要的內(nèi)容 本文立足于 我國中小型企業(yè)自動化立體倉庫的現(xiàn)狀以及智能控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，對自動化立體倉庫條形碼認址方式進行初步的探討，論述立體倉庫的堆垛機運行速度的模糊控制技術(shù)，利用先進的網(wǎng)絡(luò)控制集成技術(shù)對自動化立體倉庫控制系統(tǒng)的硬件、軟件進行較完善的設(shè)計與研究。簡要介紹了貨物倉儲作業(yè)流程，以及控制系統(tǒng)功能及主要參數(shù)，最后給出了控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案。硬件設(shè)計包括巷道式堆垛機控制的設(shè)計、 輥 道鏈條輸送機控制的設(shè)計。在總結(jié)前一章的基礎(chǔ)上，對控制 系統(tǒng)的硬件、軟件進行調(diào)試。 圖 21 自動化倉庫系統(tǒng)的組成示意圖 貨架：用于存放貨物。 巷道堆垛機：用于固定貨架區(qū)貨物的自動存取，完成入庫作業(yè)和出庫作業(yè)等。它包括：信息自動檢測與錄入系統(tǒng)；設(shè)備自動控制系統(tǒng)和設(shè)備及貨物運行實時監(jiān)視系統(tǒng)等。 堆垛機再將貨廂運回原貨位，再執(zhí)行 下一件貨物任務(wù)，完成出庫作業(yè)。 （ 3）一 出入庫輥道鏈條輸送機。 （ 7）貨物出庫時，系統(tǒng)自動按照同類貨物“先進先出”原則。 （ 11） 監(jiān)控機將堆垛機置于手動或半自動控制時，可在堆垛機上，通過觸摸屏，人工控制堆垛機的運行，出入庫 作業(yè)。 （ 14） 庫存貨物總套數(shù)查詢。 （ 18） 系統(tǒng)具有可擴展性。承擔入庫管理、出庫管理、盤庫管理、查詢、打印及顯示。 （ 1） PLC實現(xiàn)輸送機的自動或手動控制。堆垛機控制分為手動、半自動和全自動控制 3種。對機械及電器故障能進行判斷、報警和向主機系統(tǒng)傳遞信息。 （ 2） 位置檢測。 （ 4） 定位檢測控制。 （ 7） 監(jiān)控機將堆垛機置于手動或半自動控制時，可在堆垛機上，通過觸摸屏人工控制堆垛機的運行，出入庫作業(yè)。 4） 條碼識別 觸 摸 屏 紅外收發(fā)器 堆垛機控制 PLC 水 平 運 行 速度、位置控制 貨 叉 運 行 速度、位置控制 升降運行速度位置控制 水平認址系統(tǒng) 垂直認址系統(tǒng) 水平位置垂直位置貨叉位置檢測信號等 水平運行垂直運行貨叉伸縮速度檢測 在貨物入庫前，產(chǎn)生條形碼序列號標簽，在每個條形碼中應包含產(chǎn)品的相關(guān)信息 ，包括產(chǎn)品的品名、規(guī)格、數(shù)量、條形碼序列號、入庫日期等。 （ 2） PLC（ S7300）： STEP7 。堆垛機的認址方式主要有絕對認址、相對認址等。 本 文堆垛機的認址采用條形碼認址方式，將各列、各層的地址信息編制成條形碼，堆垛機運行至某列時，通過安裝在堆垛機上的條形碼激光掃描儀讀取地址信息。使用激 光飛點掃描器閱讀條形碼時，每秒可重復識別代碼幾百次，其置換誤差僅為三十萬分之一，遠小于光學字符識別裝置的萬分之一的置換誤差。 交叉 25碼是一種長度可變的、連續(xù)型的、帶自校驗的數(shù)字式碼制，它的字符集是數(shù)字 09，交叉 25碼采用兩種元素寬度，每個條和空或是寬元素或是窄元素。 178。 交叉 25碼符號的編碼字符個數(shù)為偶數(shù)，所有奇數(shù)位置上的數(shù)據(jù)以條編碼，偶數(shù)位置上的數(shù)據(jù)以空編碼。 交叉 25碼為： 1168 可得到數(shù)據(jù)字符“ 1168”的交叉 25碼條形碼如圖 31所示。 N的允許范圍是 ，當 X小于 ， N值須大于 。 X 表 32 第一巷道各列、層的交叉 25碼 列（貨層） 數(shù)字 交叉 25碼 1 101 1014 2 102 1021 3 103 1038 4 104 1045 5 105 1052 6 106 1069 7 107 1076 8 108 1083 9 109 1090 10 110 1106 11 111 1113 12 112 1120 13 113 1137 14 114 1144 15 115 1151 16 116 1168 17 117 1175 18 118 1182 19 119 1199 20 120 1205 178。178。178。 當掃描閱讀器（激光掃描器或手持光筆）對標簽掃描時，由條紋間隔所編碼的二進制數(shù)據(jù)可由 3掃描器提取出來，并利用印刷條紋和載體基色之間的反差，如黑色條紋吸收光線，而一般為白色的條紋間隔則反射光線，以及條紋間隔的時間響應差異進行閱讀識別。 （ 1） 寬度測量：測量符號中每個元素的寬度和兩個靜區(qū)的寬度。 （ 5）計算以下 4組平均寬度： ANB=平均窄條寬度 ANS=平均窄空寬度 AWB=平均寬條寬度 AWS=平均寬空寬度 （ 6）計算 X值 X=（ ANB+ANS） /2 （ 7）計算 N值： N=（ AWB+AWS） /2X （ 8）確定 X值、 N值在下列情況可允許的范圍： ①如果 X﹤ ，則取 X=。 （ 9）計算公差： t=（ 18N21）178。 ②檢驗 寬元素是否在 NXt到 NX+t的寬度范圍內(nèi)。 列定位信號與控制 狀態(tài)見表 33。 當貨叉上無貨 箱，即貨叉伸出準備取貨箱，或送完貨箱后 貨叉從貨位上收回時，升降貨臺應定位在低位，如圖 35所示。模糊控制不需要建立控制對象精確的數(shù)學模型，只要求把現(xiàn)場操作人員的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)總結(jié)成較完善的語言規(guī)則，因此他能繞過對象的卜確定性、噪音以及非線性、時變性、時滯等影響，系統(tǒng)性較強，尤其適用于非線性、時變、滯后系統(tǒng)的控制。這些被控對象可以是線性的或非線性的、定常的或時變的、確定的或不確定的以及具有強耦合和隨機干擾等多種情況。由于被控對象的多樣性，以及對系統(tǒng)靜態(tài)、動態(tài)特性的要求不同和所應用的控制規(guī)則（或策略）相異，可以構(gòu)成各種類型的控制器。 （ 5） 測量和反饋裝置它是將被控對象的各種非電量，如流量、溫度、壓力、速度和濃度等變換為電信號的一類裝置，通常由各類數(shù)字的或模擬的測 量儀器、檢測元Ａ／Ｄ 模糊控制器 D/A 執(zhí)行機構(gòu) 被控對象 測量與反饋裝置 件或傳感器等組成。其主要特征表現(xiàn)為：將受控對象領(lǐng)域的專家知識和熟練操作人員經(jīng)驗，描述成一類 “ 如果 ? ，則 ? （ if? ， then? ） ”形式的語言控制規(guī)則。由于推理的運 算結(jié)果仍是一個模糊量，真正用于系統(tǒng)控制的是要經(jīng)過解模糊化和比例因子作用后的模擬量，因此，解模糊方法和比例因子的選取也十分重要。模糊化的具體過程如下： ①首先對 對這些輸入量進行處理，使其變成模糊控 制器要求的輸入量。 （ 2） 知識庫 知識庫中包含了具體應用領(lǐng)域中的知識和要求的目標。它們反映了控制專家的經(jīng)驗和知識。它包括以下兩部分的內(nèi)容： ① 將模糊的控制量經(jīng)解模糊化變換成表示在論域范圍的清晰量； ② 將表 示在論域范圍的清晰量經(jīng)尺度變換成實際的控制量。由模糊推理 解模糊化 控制對象 模糊化 知識庫 于加速模式與減速模式的對應，而勻速模式可用簡單控制實現(xiàn)。所以在誤差小的