自动化立体仓库试验平台设计与开发
发布时间：2020-04-26 09:29
【摘要】：随着技术的飞速发展,车间制造生产对自动化和信息化的要求越来越高。如何将自动化立体仓库的仓储环节与车间的生产环节有机的结合在一起,提高企业的生产效率正变得越来越重要。本文基于此,设计并开发了在统一的车间调度环境下的自动化立体仓库试验平台,通过车间调度系统将生产环节和仓储环节进行统一调度管理,减少中间环节,实现生产和仓储的无缝连接,提高车间生产的自动化程度。本文的主要内容和相关章节安排如下: 首先,根据课题的具体情况和要求,介绍了系统的总体设计方案,在分析系统结构中各功能模块的基础上阐述了各个功能模块的技术基础,并给出了自动化立体仓库试验平台的总体控制思路以及硬件结构设计。 其次,介绍了自动化立体仓库的结构,并详细设计了本课题中仓库堆垛机的结构。在此基础上,针对堆垛机所需要实现的功能进行控制系统设计,并给出了仓库堆垛机的控制流程。第三,针对自动化立体仓库试验平台的整体控制策略进行研究和设计,包括上位机的车间任务调度系统设计,基于嵌入式ARM技术、集成CAN总线技术和无线通讯技术的主控制系统设计以及面向车间调度的自动化立体仓库管理系统设计。 第四,自动化立体仓库的出入库效率直接影响到整个仓库的作业效率,因此针对自动化立体仓库出入库路径优化问题进行研究,建立了相应的数学模型,通过将遗传算法和禁忌搜索结合形成一种混合算法求解该模型。对比试验结果表明,该算法有效地克服了基本遗传算法搜索能力差、收敛慢的弱点,提高了自动化立体仓库出入库效率,具有明显的优越性。 第五,在前面内容的基础上,开发了系统的仿真平台,包括系统硬件平台、车间调度系统、仓库管理系统,并通过试验验证其有效性。 最后,回顾并总结了全文的主要研究内容,并对进一步研究的工作进行了展望。
【图文】：
我国在自动化立体仓库的研究方面起步较晚。1970 年我国开始研究基于巷道堆垛机的立体仓库。1980 年研制建了我国第一座自动化立体仓库。随着我国的经济的不断发展和技术的不断进步，自动化立体仓库技术也得到了不断的提高，同时也被应用到各行各业中，，仓储业、物流业、航空货运、铁路货运、制造业等许多行业中都逐渐使用了自动化立体仓库。由于我国的自动化立体仓库起步较晚，虽然取得了很大的进步，但是在自动化、信息化等方面同国外先进水平仍有较大差距，自动化立体仓库在我国还处于推广和应用阶段。但是可以确信， 随着对自动化立体仓库深入研究的科研机构的不断增多，我国在自动化立体仓库方面与国外发达国家的差距将逐渐缩小，甚至在某些方面我国将取得技术领先，如海尔的全自动物流系统就取得了国际领先，比德国、日本的一些最现代化的物流中心要更加先进。1.2 课题的研究背景自动化立体仓库的发展经过了多个阶段，美国学者 J.A.White 根据自动化技术在仓储中不同时期的应用，将自动化立体仓库的发展分为五个阶段：人工仓储阶段、机械化仓储阶段、自动化仓储阶段、集成自动化仓储阶段、智能自动化仓储阶段[8][9][10][11]。
图 1.2 车间布置示意图要研究内容据已有的车间制造系统仿真平台，搭建与之相适应的自动化控制器 ARM 为核心，能够协调和控制各个机床和仓库生产个机床环节和仓储环节有机协助，实现共同生产。同时设计库管理系统。最后为了提高仓库的出入库效率，针对仓库的种混合算法求解该问题，试验结果表明该算法较好地解决了得了预期的效果。究内容如下：立体仓库试验平台的整体结构设计。针对本课题中自动化立计仓库货架及仓库堆垛机等仓库设备的结构；立体仓库试验平台的运动控制方案设计。针对本课题实际的自计基于 PIC18F458 为核心的仓库控制方案；间调度环节下的自动化立体仓库控制策略的研究，包括车间调
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH165
本文编号：2641350
【图文】：
我国在自动化立体仓库的研究方面起步较晚。1970 年我国开始研究基于巷道堆垛机的立体仓库。1980 年研制建了我国第一座自动化立体仓库。随着我国的经济的不断发展和技术的不断进步，自动化立体仓库技术也得到了不断的提高，同时也被应用到各行各业中，，仓储业、物流业、航空货运、铁路货运、制造业等许多行业中都逐渐使用了自动化立体仓库。由于我国的自动化立体仓库起步较晚，虽然取得了很大的进步，但是在自动化、信息化等方面同国外先进水平仍有较大差距，自动化立体仓库在我国还处于推广和应用阶段。但是可以确信， 随着对自动化立体仓库深入研究的科研机构的不断增多，我国在自动化立体仓库方面与国外发达国家的差距将逐渐缩小，甚至在某些方面我国将取得技术领先，如海尔的全自动物流系统就取得了国际领先，比德国、日本的一些最现代化的物流中心要更加先进。1.2 课题的研究背景自动化立体仓库的发展经过了多个阶段，美国学者 J.A.White 根据自动化技术在仓储中不同时期的应用，将自动化立体仓库的发展分为五个阶段：人工仓储阶段、机械化仓储阶段、自动化仓储阶段、集成自动化仓储阶段、智能自动化仓储阶段[8][9][10][11]。
图 1.2 车间布置示意图要研究内容据已有的车间制造系统仿真平台，搭建与之相适应的自动化控制器 ARM 为核心，能够协调和控制各个机床和仓库生产个机床环节和仓储环节有机协助，实现共同生产。同时设计库管理系统。最后为了提高仓库的出入库效率，针对仓库的种混合算法求解该问题，试验结果表明该算法较好地解决了得了预期的效果。究内容如下：立体仓库试验平台的整体结构设计。针对本课题中自动化立计仓库货架及仓库堆垛机等仓库设备的结构；立体仓库试验平台的运动控制方案设计。针对本课题实际的自计基于 PIC18F458 为核心的仓库控制方案；间调度环节下的自动化立体仓库控制策略的研究，包括车间调
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH165
【引证文献】
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1 王晓伟;宁晓光;朱学军;;基于组态王的立体钢样仓库控制系统设计[J];组合机床与自动化加工技术;2013年05期
本文编号：2641350
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