自动化仓库系统Petri网建模及出/入库优化管理研究

发布时间：2021-02-17 01:57

　　自动化仓库系统是涉及物流信息管理、自动化设备控制及货位优化管理等技术领域的综合系统。系统的实时性和柔性化是仓库管理的发展趋势。选择适当的数学建模技术,建立合理的自动化仓库系统模型将十分有利于分析和优化自动化仓库系统。论文在基本Petri网的基础上引入了赋量Petri网理论,将物料流分解成原体流和信息流,对仓库物流过程进行了基于赋量Petri网的建模,从而解决了实际系统中由于冲突关系而引发的“死锁”问题。分析表明,该方法建立的自动仓库运行模型能够支持系统的调度策略。对于给定的自动化仓库系统,其运行效率高低与货位分配的合理性以及出/入库优化策略的好坏有密切的关系。论文分析了自动化仓库管理中的货位优化和堆垛机的调度优化问题,给出了优化系统设计原则和思路,重点研究了运用动态规划方法来优化堆垛机的作业路径。通过前序处理对任务序列进行配对,减少了动态规划数学模型的阶段和决策变量,使得建立数学模型和求解都更加简便。论文在研究自动化仓库系统架构的基础上,设计了自动化仓库原型系统。对自动化仓库中最重要的作业设备——巷道式堆垛机进行了机械结构和控制系统设计。另外,论文中开发了仓库管理系统,并在作业管理模块... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 自动化仓库系统概述
        1.1.1 自动化仓库系统的定义
        1.1.2 自动化仓库的历史及发展趋势
        1.1.3 自动化仓库的优点
        1.1.4 国内外发展概况
    1.2 本文研究的必要性
        1.2.1 自动化仓库面临的新的要求
        1.2.2 对自动化仓库系统建模的必要性
        1.2.3 自动化仓库出/入库优化管理的必要性
    1.3 本文研究的重点
        1.3.1 自动化仓库系统的Petri 网建模技术
        1.3.2 出/入库作业中的路径优化方法
    1.4 本文所作的工作
    1.5 本文的研究基础
    1.6 本文的组织结构
第二章 自动化仓库系统
    2.1 自动化仓库的组成
        2.1.1 机械设备
        2.1.2 电气与电子设备
    2.2 计算机控制系统
        2.2.1 立体仓库控制方式
        2.2.2 全自动控制系统的构成
        2.2.3 计算机控制系统的结构
    2.3 本章小结
第三章 赋量PETRI 网建模理论
    3.1 物流系统建模方法
    3.2 PETRI 网系统建模概述
        3.2.1 Petri 网的发展历史
        3.2.2 Petri 网模型的特点
    3.3 PETRI 网的基本理论
        3.3.1 Petri 网的基本术语
        3.3.2 Petri 网定义及图形表示
        3.3.3 Petri 网的变迁规则
    3.4 赋量PETRI 网
        3.4.1 赋量Petri 网的引入
        3.4.2 赋量Petri 网的相关定义
        3.4.3 高级赋量Petri 网
        3.4.4 赋量Petri 网的性质
    3.5 本章小结
第四章 自动化仓库系统赋量PETRI 网建模
    4.1 引言
    4.2 自动化仓库及其作业描述
    4.3 赋量PETRI 网对自动化仓库系统的建模
        4.3.1 自动化仓库的物流过程分析
        4.3.2 建立赋量Petri 网模型
        4.3.3 模型运行特点
    4.4 模型性能分析
        4.4.1 活性分析
        4.4.2 有界性/安全性分析
    4.5 本章小结
第五章 自动化仓库出/入库优化管理
    5.1 引言
    5.2 货位优化管理
        5.2.1 概述
        5.2.2 货位编号
        5.2.3 货位优化计算的八个规则
        5.2.4 货位优化系统设计的基本思路
    5.3 堆垛机的调度优化
        5.3.1 堆垛机的调度原则
        5.3.2 堆垛机复合出/入库路径优化
        5.3.3 复合出/入库作业的优化方法
    5.4 本章小结
第六章 自动化仓库系统设计
    6.1 引言
    6.2 堆垛机结构设计
    6.3 堆垛机控制系统
        6.3.1 PLC 选型及接线
        6.3.2 主要程序模块
    6.4 仓库管理系统
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
致谢
在学期间的研究成果
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]PLC在模拟立体仓库中的应用[J]. 赵妍,刘志珍,张新.  电气时代. 2005(05)
[2]动态规划的正向递推方法[J]. 张钊,裴燕玲,张仁宝.  中国工程科学. 2005(02)
[3]基于PLC的堆垛机控制系统设计[J]. 徐菱,劳扬健,王金诺.  组合机床与自动化加工技术. 2005(01)
[4]自动化仓库中的堆垛起重机[J]. 白传悦.  起重运输机械. 2004(12)
[5]用PLC实现中型立体仓库控制[J]. 杜志勇,王鲜芳.  实验室研究与探索. 2004(11)
[6]自动化仓库货位分配优化问题研究[J]. 商允伟,裘聿皇,刘长有.  计算机工程与应用. 2004(26)
[7]物流中心仓库货位优化系统的研究[J]. 郑凌莺,言勇华,陈建平.  物流技术. 2004(08)
[8]自动化仓库的Petri网建模和路径优化[J]. 吕广明,陆念力,聂堃.  起重运输机械. 2004(05)
[9]遗传算法在货位精确选址中的应用研究[J]. 张英锋,柏林.  系统仿真学报. 2004(01)
[10]S7—200系列PLC与监控计算机通信实现的研究[J]. 周晓平,姜建芳,苏少钰,陈迅.  微计算机信息. 2004(01)

硕士论文
[1]基于四色Petri网的物流系统建模[D]. 杨叶勇.江南大学 2005



本文编号：3037243