1研究背景及意義

隨著國內經(jīng)濟的快速發(fā)展,商品的流通變得越來越快,因此各種生產原材料、生產工具以及產品的搬運、存儲變得越來越引人注目,物流倉儲系統(tǒng)就顯得尤為重要。倉儲物流大體上包含兩個含義:一是利用企業(yè)自己建造的倉庫或租用他人倉庫進行產品、原料的儲存,二是貨物的物流運輸工作等。

為提高倉庫的使用效率,節(jié)約使用成本,"密集倉儲"被更多的人提出和認可,而穿梭板的出現(xiàn)極大地提高了密集倉儲系統(tǒng)的工作效率。穿梭板配合與之配套的貨架構成了穿梭板貨架系統(tǒng),作為新的物流解決方案,其正在被廣大物流企業(yè)所接受。因此,研究出一種高效率、高安全度、低成本的穿梭板控制系統(tǒng)具有很重要的現(xiàn)實意義。

2系統(tǒng)整體方案

2.1系統(tǒng)功能要求

穿梭板在立體倉庫貨架軌道上行走,與堆垛機或提升機對接時需高效、準確、穩(wěn)定、安全地完成貨物的存取工作,這就對穿梭板的機械結構和電氣控制系統(tǒng)提出了一定的要求,具體如下:

(1)遙控器或手機控制終端可以和車載PLC進行無線通信,手機終端通過預先編制好的APP軟件控制穿梭板的運行。

(2)系統(tǒng)具有手動、自動、聯(lián)機自動操作模式,貨物出入庫方式包括以下三種:先進先出、先進后出、根據(jù)上位機調度指定任意貨位的貨物出庫,以實現(xiàn)相應的倉儲作業(yè)。

(3)穿梭板進行倉儲作業(yè)的過程中,能自動探測前方是否有貨以及前方是否有障礙物,貨架軌道上設定了特殊的孔用來減速。

(4)在觸摸屏或電腦終端會顯示當前穿梭板的實際電量,當電量低于設定值時會聲光報警,界面上顯示當前穿梭板的運行狀態(tài)。

(5)如穿梭板運行到達指定貨位出現(xiàn)定位偏差,電氣控制時需做補償來彌補定位偏差。

(6)穿梭板進入提升機或堆垛機時,貨架立柱邊沿與提升設備之間的間隙過渡需使用8輪機構的穿梭板來減少卡輪現(xiàn)象。

2.2系統(tǒng)設計方案及工作原理

2.2.1穿梭板的機械結構

穿梭板主要由車架、驅動輪、隨動輪、電池、驅動電機、頂升機構、無線通信、電氣元件倉及各罩板組成,如圖1~3所示。

2.2.2穿梭板控制系統(tǒng)的工作原理

本文研究的是密集存儲系統(tǒng)中使用的往復式穿梭板,車體在與之配套的立體穿梭貨架和堆垛機之間運行,堆垛機用來使穿梭板換層換巷道,穿梭板自身在巷道中來回往復運動,通過觸摸屏或電腦終端可對穿梭板前進、后退、頂升、下降、停止等動作進行手動控制。穿梭板通過鋰電池對直流電機進行供電,PLC控制電機進行驅動,通過電機旋轉編碼器和光電開關來控制穿梭板的直線行走定位和停止,通過接近開關來檢測頂升機構的上、下限位,從而實現(xiàn)穿梭板的運行。

3系統(tǒng)電氣控制設計

3.1電氣硬件選型原則及要求

(1)先進性:采用國際、國內流行的先進成熟的技術和產品,適應技術發(fā)展需求,本地網(wǎng)絡控制采用Net/IP協(xié)議通信。

(2)兼容性:能支持常用自控設備和通信接口、通信協(xié)議(Net/IP以太網(wǎng)等)。

(3)標準統(tǒng)一性:優(yōu)先采用標準化產品和標準化設計方法。自動化物流系統(tǒng)工程選用器件相對統(tǒng)一,選用系統(tǒng)支撐軟件一致,以實現(xiàn)標準化,利于集成和維修。

(4)易用性、易維護性:充分考慮操作使用、管理、維護的可視化、層次化,操作界面友好,操作步驟簡練,系統(tǒng)維護簡單。

(5)模塊化、參數(shù)化:控制軟件和程序采用模塊化、參數(shù)化的設計方法。

(6)智能化、柔性化:提供系統(tǒng)控制和生產組織的智能化和柔性化功能。

（7)安全性、可靠性:采用有效措施,保證系統(tǒng)安全、正常、穩(wěn)定、可靠運行。

(8)經(jīng)濟性:系統(tǒng)方案設計經(jīng)濟合理,具有較好的性價比。

(9)可擴展性:考慮到未來發(fā)展,設計時考慮系統(tǒng)的擴充和升級能力。

(10)環(huán)保節(jié)能性:選用節(jié)能環(huán)保型產品。

3.2電氣軟件控制原理及接線要求

電源及主回路控制圖如圖4所示。

外圍設備接線通過接線端子引出,端子排標號要清晰明確,所有電線端子使用冷壓接頭:接線線號的標注采用由端子向內線號降序,模塊標簽標識清晰、規(guī)范:各回路線徑的選型符合國家標準)指的是容量、功率、絕緣等級等)。

4結語

本文對目前密集倉儲系統(tǒng)的主流設備穿梭板進行了研究,設計了系統(tǒng)總體結構方案,針對目前主流穿梭板的實際工作情況,對控制系統(tǒng)進行部分改進并對其工作原理、各部分功能及特點作詳細介紹。在完成穿梭板整體設計的情況下,采用智能手機作為穿梭板的遙控裝置,實現(xiàn)車體和遙控裝置的雙向通信,可與其他設備相配合提高物流作業(yè)的效率:在原有穿梭板低電量報警的基礎上,增加了手機端的電能百分比顯示,使系統(tǒng)更加人性化。