【文章內(nèi)容簡介】 庫的信息系統(tǒng)可以與企業(yè)的生產(chǎn)信息系統(tǒng)集成，實現(xiàn)企業(yè)信息管理的自動化。同時，由于使用自動化倉庫，促進(jìn)企業(yè)的科學(xué)管理，減少了浪費 ，保證均衡生產(chǎn)，也提高了操作人員素質(zhì)和管理人員水平。 共 頁 第 11 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 立體倉庫控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖 高架立體倉庫的關(guān)鍵技術(shù) 自動化倉庫的自動尋址 立體倉庫的自動尋址就是尋找存放、提取貨物的位置。計算機控制的自動化倉庫都具有自動尋址的功能。在同一巷道內(nèi)的貨位地址由三個參數(shù)組成：第幾排貨架，第幾層貨格，左側(cè)或者右側(cè)，當(dāng)自動化倉庫接受到上級管理機的存取指令和存取地址后，即向指定貨位的方向運行，運行中，安裝在堆垛機（或機械手）上的傳感器不斷檢測位置信息，計 算判斷是否到位。 自動識別系統(tǒng) AS/RS 的貨物管理基本是技術(shù)是對貨物進(jìn)行自動識別和跟蹤，自動識別是指在沒有人工干預(yù)的情況下對物料流動過程中的某一活動關(guān)鍵特性的確定，每一關(guān)鍵特性都與生產(chǎn)活動有關(guān)，這些關(guān)鍵特性包括產(chǎn)品的名稱，數(shù)量，設(shè)計，質(zhì)量，物料來源，目的地，體積，重量和運輸路線。這些數(shù)據(jù)被采集處理后，能用來確定產(chǎn)品的生產(chǎn)計劃，運輸路線，路程，庫存，存儲地址，銷售生產(chǎn)，庫存控制，運輸文件，單據(jù)和記賬等，貨物信息可以通過聲，光，磁，電子等多種介質(zhì)獲取，具體實現(xiàn)時，是在生產(chǎn)的關(guān)鍵部位配備自 動識別裝置，將每一處所獲取的信息經(jīng)過計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸，并經(jīng)行統(tǒng)一處理，從而實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程中對物料的信息跟蹤。現(xiàn)代生產(chǎn)物流系統(tǒng)中，廣泛采用條形碼自動識別技術(shù)，這是因為條形碼具有讀取快，精度高，使用方便，成本低，適應(yīng)性好等優(yōu)點。 控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)是自動化倉庫運行成功的關(guān)鍵，沒有好的控制，系統(tǒng)運行成本就會很高，而效率很低，為了實現(xiàn)自動運轉(zhuǎn)，自動化倉庫內(nèi)使用的各種存取設(shè)備和輸送設(shè)備本身必須配備各種控制裝置。這些控制裝置種類較多，從普通開關(guān)和繼電器，到微處理器，單片機和可編程控制器，根據(jù)各 自的設(shè)定功能，速度控制，貨叉控制以及方向控制等。所有這些控制器都不許通過各種控制裝置去實現(xiàn)?？刂葡到y(tǒng)對搬運設(shè)備 ,運輸設(shè)備進(jìn)行自動控制，他是自動化倉庫的核心部分之一，直接 共 頁 第 12 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 關(guān)系到倉庫作業(yè)的正常經(jīng)行，因此，控制系統(tǒng)中所采用的材料，設(shè)備，傳感器和元件都應(yīng)該采用可靠性高，壽命長，易于維護(hù)和更換的產(chǎn)品，否則將存在安全隱患。堆垛機的控制現(xiàn)多采用模塊化控制方式，驅(qū)動系統(tǒng)議案為交流電機，無級調(diào)速。這種方式技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，既能實現(xiàn)堆垛機的高速運行，又能平穩(wěn)進(jìn)行停車對位。在控制系統(tǒng)中，還應(yīng)采取一系列自檢和連鎖保護(hù)措施，確保在 工作人員操作錯誤時不發(fā)生事故。對機械及電器故障進(jìn)行判斷，報警和向主機系統(tǒng)傳遞故障信息?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)能適應(yīng)多種操作方式需要。 監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng) 監(jiān)控系統(tǒng)是自動化倉庫的信息樞紐，是實現(xiàn)自動化倉庫實時控制的重要組成部分。它在整個系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)系統(tǒng)中各個部分的運行。自動化倉庫系統(tǒng)使用了很多運行設(shè)備，各設(shè)備的運行任務(wù)，運行路徑，運行方向都需要由監(jiān)控系統(tǒng)來統(tǒng)一調(diào)度，監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)主機系統(tǒng)的作業(yè)命令，按運行時間最短，作業(yè)間的合理配合等原則對作業(yè)的先后順序進(jìn)行優(yōu)化組合排隊，并將優(yōu)化后的作 業(yè)命令發(fā)送給各個控制系統(tǒng)，對作業(yè)進(jìn)程，作業(yè)信息及運行設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)控。 計算機管理系統(tǒng) 計算機管理系統(tǒng)是自動化倉庫的指揮中心，相當(dāng)于人的大腦，它指揮著倉庫中各個設(shè)備的運行，它主要完成整個倉庫的作業(yè)管理和賬目，并負(fù)擔(dān)著與上級系統(tǒng)的通信和企業(yè)信息管理系統(tǒng)部分任務(wù)，自動化倉庫的信息管理是基于現(xiàn)代信息管理理論和現(xiàn)代控制理論而創(chuàng)立的一個分支，對于一個自動化倉庫來說，它可以是獨立的，但對于一個企業(yè)，它又是其管理信息系統(tǒng)（ MIS）的一個子系統(tǒng)。它不僅對信息進(jìn)行處理，也對物流進(jìn)行管理，集信息流和 物流于一體，是現(xiàn)代化企業(yè)的核心。自動化倉庫管理系統(tǒng)的主要功能是對倉庫所有入，出庫活動進(jìn)行最佳登錄和控制，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，以便能使決策者及早發(fā)現(xiàn)問題，采取相應(yīng)的措施，最大限度地降低存量，加快貨物流通，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)和社會效益。 基于 PLC 的高架立體倉庫 由 PLC 控制的高架立體倉庫工作流程的全過程，充分體現(xiàn)了 PLC 的優(yōu)點。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， PLC 技術(shù)越來越多地應(yīng)用到各種實際生產(chǎn)領(lǐng)域。在集成化、智能化的生產(chǎn)系統(tǒng)理念下，自動化高架立體倉庫的貨物存儲全面使用 PLC 技術(shù)，使運行加速、操作準(zhǔn)確，從而全面提升 了企業(yè)的綜合競爭能力。提高了企業(yè)總體效益。 采用 PLC 控制立體倉庫的優(yōu)點 (1)低成本 利用電力線上網(wǎng)，最大的優(yōu)點就是成本低。由于利用電力線上網(wǎng)，直接使用現(xiàn)有電力網(wǎng)就可以實現(xiàn)通信，而不需要另外鋪設(shè)電話線、光電纜等，大大地減少了在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)上的投資。 (2)范圍廣 無所不在的電力線網(wǎng)絡(luò)也是這種技術(shù)的優(yōu)勢。電力線是最基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，它的規(guī)模之大，是其他任何網(wǎng)絡(luò)無法比擬的。因為家家都有電力線，由此，運營商就可以輕松地把這種網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)滲透到每一個家庭 .因此，這一技術(shù)一旦進(jìn)入商業(yè)化階段，將會促進(jìn) 電信市場的變革，并給互聯(lián)網(wǎng)普及帶來極大的發(fā)展空間。 共 頁 第 13 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ (3)高速 利用電力線上網(wǎng)能夠提供高速傳輸。德國最大的電力設(shè)備生產(chǎn)商 RWE 承諾，運用他們的電力線上網(wǎng)技術(shù)，其速度要比 ISDN 拔號上網(wǎng)快 30 多倍 , 比 ADSL 更快！足以支持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上的各種應(yīng)用。更高速率的 PLC 產(chǎn)品正在研制之中。 (4)便捷 不管在家里的哪個角落 ,只要連接到房間內(nèi)的任何電源插座上，就可立即擁有 PLC帶來的高速網(wǎng)絡(luò)享受！ (5)永遠(yuǎn)在線 PLC 屬于 即插即用 ，不用煩瑣的撥號過程，接入電源就等于接入網(wǎng)絡(luò)！ (6)結(jié)構(gòu)靈活 通過 PLC 技術(shù)實現(xiàn) Inter 接入，可以靈活擴展接入端口數(shù)量，使資源保持較高的利用率。目前還未有效解決電力線信號通過變壓器的技術(shù)，因此，電力線通信設(shè)備都是集中在 220V 線路變壓器的用戶端。 (7)家庭數(shù)字化 PLC 技術(shù)能夠通過電力線將整個家庭的電器與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)為一體，在室內(nèi)的設(shè)備之間構(gòu)筑起可自由交換信息的局域網(wǎng)，使人們能夠通過網(wǎng)絡(luò)來控制自己家里的電器設(shè)備。 PLC 機械手 同時，在自動化生產(chǎn)領(lǐng)域中，機械手是近幾十年發(fā)展起來的。其特點是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機器 各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。采用 PLC 控制，具有可靠性高、改變程序靈活等優(yōu)點，無論是進(jìn)行時間控制還是行程控制或混合控制，都可通過設(shè)定 PLC 程序來實現(xiàn)，可以根據(jù)機械手的動作順序修改程序，使機械手的通用性更強。此外， PLC 機械手能滿足機械手的手動、半自動自動等操作方式所需的大量按扭、開關(guān)、位置檢測點的要求。在生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，是企業(yè)自動化設(shè)備的重要標(biāo)志之一。 圖 正在運行的機械手 目前，由于微電子技術(shù)和計算軟、硬件技術(shù)的迅猛發(fā)展和現(xiàn)代控制理論的不斷完善，使機 械手技術(shù)快速發(fā)展，其中氣動機械手系統(tǒng)由于其介質(zhì)來源簡便以及不污染環(huán)境、組件價格低廉、維修方便和系統(tǒng)安全可靠等特點．已滲透到工業(yè)領(lǐng)域的各個部門，在工業(yè)發(fā)展中占有重要地位。氣動機械手基本由氣控機械手、 XY 軸絲杠組、轉(zhuǎn)盤機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)基座等機械部分組成。主要作用是完成機械部件的搬運工作，能放置在各種不同的生產(chǎn)線或物流流水線中，使零件搬運、貨物運輸更快捷、便利。 本課題構(gòu)建的三軸運動機械手安裝在一個四層高架立體倉庫上，其 X、 Z 軸方向的運動采用電機控制， Y 軸和手爪的運動采用氣動控制，用于對毛坯零件的定位、抓取和搬運工作。 共 頁 第 14 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 共 頁 第 15 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 4 MSM軟件介紹 SL系統(tǒng)概論 機電一體化系統(tǒng) “SLMSK 2100”的思想建立在自動化技術(shù)領(lǐng)域多年的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，并引入了最新的 BIBB發(fā)展方向以滿足機電一體化工程師的需要。 SL“機電一體化系統(tǒng) 21xx”特性是模塊化，所應(yīng)用的是集成的組件： SL 硬件模塊、 SL 聯(lián)接模塊和 SL 軟件模塊。尤其在教學(xué)和培訓(xùn)領(lǐng)域中可演示自動化技術(shù)的相互關(guān)系，具有很高的應(yīng)用價值。 圖 SL 系統(tǒng)一覽表 SL 系統(tǒng)可以通過仿真的教學(xué)過程來演示復(fù)雜的系統(tǒng)，對自動化技術(shù) /控制技術(shù) /機電一體化的教學(xué)極有幫助。目前 SL 系統(tǒng)已進(jìn)行連續(xù)的、多學(xué)科的改進(jìn)，已極大豐富了職業(yè)培訓(xùn)的教學(xué)內(nèi)容，其涉及到機電一體化的關(guān)鍵組件，如自動化技術(shù)領(lǐng)域、計算機技術(shù)領(lǐng)域和生產(chǎn)過程組織領(lǐng)域，被特別得到關(guān)注。 MSM軟件模塊簡介 共 頁 第 16 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 使用機電一體化系統(tǒng) “SLMSK 2100”中 MSM 軟件模 塊 “SL? MSM21xx”進(jìn)行工作，既可在屏幕上仿真構(gòu)造簡單的部件，也可構(gòu)建復(fù)雜的、 PC 支撐的自動化裝置。軟件可將涉及各領(lǐng)域的元部件真實地進(jìn)行仿真，使用者可方便、有效地建立、測試、控制任意仿真的自動化過程，并進(jìn)行工程開發(fā)程序的設(shè)計。在模擬時，也可對在真實硬件環(huán)境運行時會產(chǎn)生干擾的過程情況進(jìn)行評價。 軟件有三個不同的部分： （ 1） MSM2100 軟件包括帶功能部件的模塊庫，其可在機電一體化基本系統(tǒng) TMS20xxB01(機電一體化基本配置 )。所有屬于該培訓(xùn)系統(tǒng)的執(zhí)行元件和傳感器均可從庫中進(jìn)行 調(diào)用，以解決自動化、控制技術(shù)和機電一體化的任務(wù)。 （ 2） MSM2101 該軟件的效率尤可體現(xiàn)為，幾乎每一個自動化技術(shù)裝置均可從現(xiàn)有的模型庫中調(diào)用后建立。相對于基本配置 (SL? MSM2100)，其擴展配置包括 6 軸關(guān)節(jié)機器人、 6 軸門式機器人、 6 軸 Scara機器人，不同的機器人手爪、輸送帶、存儲、刀庫、機床、擴展傳感器、信號燈和開關(guān)元件等元件。 （ 3） MSM2102 該軟件相對于有效的 “SL? MSM2101”模塊，包括了所有的模型庫，以產(chǎn)生典型的自動化過程。該