自动化立体仓库控制系统设计与研究

黄涛

摘要：自动化技术日新月异，而自动化立体仓库是信息化、自动化大规模应用到各行各业以来的新产物，其以传统仓库为基础，使用自动化技术和信息管理等一系列手段，来实现仓储物流的高效有序进行。自动化立体仓库在物流业的应用使得行业的效率和效益得到显著提升，同时，自动化程度的大幅度提升，也减轻了物流人员的工作负担。

关键词：自动化;立体仓库;控制系统;现代物流

中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）05-0014-01

1立体仓库技术概述

传统意义上的仓库，其主要作用就是存放生产好的货物，作用单一，且效率低下。自动化立体仓库则颠覆了传统仓库单一的存储功能，并以此为基础，使用自动化和信息化的手段对货品的出、入库以及4日常运作实现科学管理。同时也能将仓库及货品信息及时与生产系统连接起来，从而为企业的生产运作提供了重要的物料和货物信息保障。

2现代物流的自动化立体仓库的总体分析

物流是现代生产和生活中的重要环节，它以日常经济活动作为其流动的基础。现代物流（Modem Logistics）作为一种与时俱进的物流管理模式，能够使得货物的运输、存放以及其他一切与物流活动有关的信息结合起来，从而达到降低物流成本、提升物流效率、提高顾客满意度的目标。

2.1堆垛起重机

本文讨论的对象是有轨巷道双立柱型堆垛起重机，该种设备在自动化立体仓库中作为最基础的任务执行设备，能够与控制系统和管理系统进行有机结合，在自动化导轨上进行运输作业，同时还能实现升起和降落，其货叉还能完成伸缩的动作。在分拣、挑选和运输货品时进行一系列动作来实现货物的搬运和输送。双立柱型堆垛起重机的控制方法分为两种，分别是手动和单机自动控制方法，它在能为诸多领域起到存储和输送货品的作用。

2.2货架

货品存放架作为立体仓库的主要支柱，会对仓库的空间利用率产生很大的影响。如果在货架设计和安排之初就能够考虑到这一问题，就可以使得立体仓库中的存储空间得到最有效最合理的运用。

2.3控制与管理系统

控制和管理系统是立体化仓库的中央调控系统，它是信息化与物流相结合的产物，其实现了现代物流的智能化和动态化。控制与管理系统对于立体仓库而言的作用类似于中枢神经对于人体而言的作用，它结合了全套的摄像监控装置和计算机电子设备，对立体仓库的具体情况进行实时监控和记录，同时还能够根据具体订单要求来对出、入库任务进行一致协调。其依靠着计算机实现对立体仓库中的各种物品和设备的统一管理和调度。

3设计自动化立体仓库控制系统的硬件

3.1步进电机设计

巷道堆垛机，其沿着x轴和Y轴方向进行运输作业，在运行时可以看作水平和垂直的步进电机运动。在执行旋转动作的时候，步进电动机能够严格依照提前设定的角度来分布执行动作，从而防止出现单次误差的逐步积累，从而能够提高精准度。当脉冲信号频率增加，与此同时，电机运行速度也加快，由于在调节速度时的可靠性比较高，同时其性价比也十分高，所以能够得到大范围的应用。

3.2步进电机的驱动器设计

步进式电机的驱动器，其工作原理是当转化系统发出脉冲信号后，将其转化为一定角度的位移，当信号频率改变时随之改变电机转速。对脉冲信号的频率进行控制能够实现电机速度的转换;而对于电机定位方面，则需要转换脉冲的个数，从而保证定位的准确性。

3.3传感器设计

光电传感器是自动化立体仓库仓库内部的重要构件，它能够对仓位当前的情况进行感应和判断。当仓位上存放货品时，就会使得传感器的信号中断，同时这一状况就会转化成电信号，然后送达底层控制器端口，最终实现对仓位情况的实时掌控。

通常而言，自动化立体仓库的区域主要涵盖：入库暂存区、检验区、码垛区、储存区、出库暂存区、托盘暂存区、不合格品暂存区及杂物区这些区域。

4庫存功能管理模块

（1）入库作业模块：当贴有电子标签的货品需要进行入库作业时，就会经过通道端口的RFID阅读器，然后就能把货品的编号、名称以及入库时间等一系列的信息都录进仓库管理系统内部。

（2）出库作业模块：当客户传达的订单发送至仓库管理系统以后，该系统就会按照具体的需求选择最优化的分拣方式;根据不同的分拣方式来作出任务选择，从而控制堆垛机抵达指定的位置进行分拣作业。

（3）盘点作业模块：在做货品盘点工作时，以仓库为单位来进行数量统计，同时系统还会对盈亏情况作出具体的分析和比对。

5结语

本文基于目前国内外对于自动化立体仓库的具体研究，研究了自动化立体仓库系统的特点和基本原理，同H积寸仓库仓储管理系统的基本架构和具体问题进行了讨论。该系统内涵盖了自动化立体仓库的优势，又将数据库、网络以及其他方面的技术应用其中，彰显出了智能化物流的独特特点。