智能立体货柜调度及控制系统研究
发布时间：2022-01-20 22:57
智能立体货柜是一种集存储、管理和信息于一体的自动化密集型仓储设备。相比于自动化立体仓库,它具有占地面积小、空间利用率高、货物周转速度快、密封性和可扩展性好等优点。随着现代物流产业的升级,智能立体货柜已不再是辅助性的仓储设备,而逐渐成为智能制造与与无人化工厂提高生产效率的重要动力。本文的研究对象类型为垂直升降柜,其中出入库调度问题是本课题研究的重点。本文结合实际项目,根据垂直升降柜的机械特点和出入库方式,确立了出入库调度原则,构建出入库调度数学模型并对数学模型进行算法求解,开发了一种适用于多个料箱同时出入库的调度算法。本文通过对立体货柜出入库调度的研究和分析,采用了优先级与搜索式算法相结合的调度算法,该算法先按照料箱的特征参数确立取箱任务的优先级,后根据优先级的高低依次搜索距离料箱最近的货叉。解决了多料箱同时出入库路径冲突的情况,使取放箱机构动作次数最少,优化了出入库路径,弥补了传统的算法理论与实际技术的可行性割裂开来的缺点。该调度算法不受货架层数多少的影响,用户可根据实际存储需求定义货架层数。本文采用C#语言,Visual Studio2019为开发环境进行了算法的实现,并通过TCP/...
【文章来源】：机械科学研究总院北京市
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１垂直循环货柜示意图??，
?机械科学研宄总院硕士学位论文???ｉＴＦ??图１－?２垂直升降货柜示意图??１．５本文主要研究内容??本课题的来源为专用电路事业部实际项目，主要对自动化立体货柜的调度算法??与控制系统进行了研宄，研宄内容分为以下６个部分：??第一章讨论了课题的研宄背景，课题的意义和国内外自动立体货柜的研宄状况??及发展方向，指明了本文所做的研宂工作内容。??第二章介绍了立体货柜的基本结构，出入库的作业流程及需遵循的一些原则，??并介绍了与货柜调度紧密相关的粒子群算法。??第三章主要针对构建立体货柜的数学模型进行调度算法求解，是本文所研宄的??核心和创新点。??第四章主要对调度及信息管理系统进行了实现，采用Ｖｉｓｕａｌ?Ｓｔｕｄｉ〇２０１９软件平??台进行了算法的实现，并建立通讯模块和数据库模块进行数据的传输与管理。??第五章对立体货柜的电控系统进行了设计，主要从电气设备选型、Ｉ／Ｏ点设计、??ＰＬＣ程序编写三个方面进行了阐述。??第六章主要对调度算法进行实验，分析出入库相关的实验数据，验证调度算法??的合理性。并通过实际项目，检验总体设计的可行性。??５??
?机械科学研宄总院硕士学位论文???第二章自动立体货柜概述??２．?１立体货柜构成??本课题所研宄立体货柜为垂直升降柜，在成熟的单叉取放货物技术的基础上，??设计了一种多个货叉同时存取货的作业方式，机械结构要满足多叉同时运动的条件，??该货柜机械部分主要由料箱、货架、取放箱机构及出库台组成，图２－１为立体货柜??侧面结构简图。??ＴＸ?ＩＸ?ＭＪＩＮ．＾１???１１１－．??图２－?１立体货柜侧面结构简图??如图２－１所示，货柜前１／３部分为出库台及前仓储区，中间１／３部分为升降区，??后１／３部分为后仓储区。货架为一组对称分布的支架，料箱两端担在支架上，货架??在仓储区内均匀分布，后仓储区分布着８层Ｘ５列货架，前仓储区分布着３层Ｘ５列??货架，出库台为与五个货叉相对应的凹槽。??图２－?２出库台结构示意图??６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]TCP/IP相关协议及其应用[J]. 杨小凡. 通讯世界. 2019(01)
[2]智能物流的试点——微库案例分析[J]. 卢艳华. 城市建设理论研究(电子版). 2018(30)
[3]一种垂直横移式智能立体货柜的设计[J]. 柏利春,游有鹏,罗福源. 机械与电子. 2017(03)
[4]基于.NET上位机与PLC工业以太网通信的实现[J]. 朱津津,申屠浩,鲍可进. 电子科技. 2016(11)
[5]基于TCP协议的PC与西门子S7-1200PLC通信研究[J]. 张东,刘壮,高长水,戴必柱. 自动化技术与应用. 2016(08)
[6]S7-PLC基于Modbus/TCP协议通信研究[J]. 袁文波,洪波,尤万方,殷召生,蒋彦,温柳. 计算机工程与设计. 2014(02)
[7]立体货柜的模块化设计[J]. 李文杰,张彩霞. 物流工程与管理. 2012(06)
[8]提高自动货柜运行稳定性的措施与实践[J]. 杨健,韩丽. 物流工程与管理. 2011(04)
[9]刀具自动化管理系统的设计与实现[J]. 梁文静,田雅芳. 物流工程与管理. 2011(03)
[10]自动货柜及其应用[J]. 张英英,王毅. 物流技术与应用. 2010(11)
硕士论文
[1]自动化立体仓库建设项目进度管理研究[D]. 王延杰.中国科学院大学(中国科学院工程管理与信息技术学院) 2017
[2]基于MES的制造车间仓储物流管理系统设计与实现[D]. 闫晓艳.中国科学院大学(中国科学院工程管理与信息技术学院) 2017
[3]基于多种类货物的立体仓库存取系统设计与实现[D]. 江吴芳.华南理工大学 2017
[4]面向大中型货箱柔性存储的自动货柜设计与开发[D]. 柏利春.南京航空航天大学 2017
[5]基于货位引导的A企业立体仓库改进设计[D]. 王莉莉.安徽工业大学 2016
[6]基于流程工业生产调度问题优化与仿真研究[D]. 袁成.电子科技大学 2016
[7]小型汽车零部件自动化立体仓库方案设计研究[D]. 周友志.华南理工大学 2016
[8]粒子群蚁群结合算法在车辆调度问题上的应用研究[D]. 陈磊.湖北工业大学 2015
[9]物流中心自动化立体仓库管理系统的设计与实现[D]. 徐心宇.哈尔滨工业大学 2015
[10]A公司仓储中心出库作业优化研究[D]. 刘思佳.吉林大学 2014
本文编号：3599673
【文章来源】：机械科学研究总院北京市
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１垂直循环货柜示意图??，
?机械科学研宄总院硕士学位论文???ｉＴＦ??图１－?２垂直升降货柜示意图??１．５本文主要研究内容??本课题的来源为专用电路事业部实际项目，主要对自动化立体货柜的调度算法??与控制系统进行了研宄，研宄内容分为以下６个部分：??第一章讨论了课题的研宄背景，课题的意义和国内外自动立体货柜的研宄状况??及发展方向，指明了本文所做的研宂工作内容。??第二章介绍了立体货柜的基本结构，出入库的作业流程及需遵循的一些原则，??并介绍了与货柜调度紧密相关的粒子群算法。??第三章主要针对构建立体货柜的数学模型进行调度算法求解，是本文所研宄的??核心和创新点。??第四章主要对调度及信息管理系统进行了实现，采用Ｖｉｓｕａｌ?Ｓｔｕｄｉ〇２０１９软件平??台进行了算法的实现，并建立通讯模块和数据库模块进行数据的传输与管理。??第五章对立体货柜的电控系统进行了设计，主要从电气设备选型、Ｉ／Ｏ点设计、??ＰＬＣ程序编写三个方面进行了阐述。??第六章主要对调度算法进行实验，分析出入库相关的实验数据，验证调度算法??的合理性。并通过实际项目，检验总体设计的可行性。??５??
?机械科学研宄总院硕士学位论文???第二章自动立体货柜概述??２．?１立体货柜构成??本课题所研宄立体货柜为垂直升降柜，在成熟的单叉取放货物技术的基础上，??设计了一种多个货叉同时存取货的作业方式，机械结构要满足多叉同时运动的条件，??该货柜机械部分主要由料箱、货架、取放箱机构及出库台组成，图２－１为立体货柜??侧面结构简图。??ＴＸ?ＩＸ?ＭＪＩＮ．＾１???１１１－．??图２－?１立体货柜侧面结构简图??如图２－１所示，货柜前１／３部分为出库台及前仓储区，中间１／３部分为升降区，??后１／３部分为后仓储区。货架为一组对称分布的支架，料箱两端担在支架上，货架??在仓储区内均匀分布，后仓储区分布着８层Ｘ５列货架，前仓储区分布着３层Ｘ５列??货架，出库台为与五个货叉相对应的凹槽。??图２－?２出库台结构示意图??６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]TCP/IP相关协议及其应用[J]. 杨小凡. 通讯世界. 2019(01)
[2]智能物流的试点——微库案例分析[J]. 卢艳华. 城市建设理论研究(电子版). 2018(30)
[3]一种垂直横移式智能立体货柜的设计[J]. 柏利春,游有鹏,罗福源. 机械与电子. 2017(03)
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[5]基于TCP协议的PC与西门子S7-1200PLC通信研究[J]. 张东,刘壮,高长水,戴必柱. 自动化技术与应用. 2016(08)
[6]S7-PLC基于Modbus/TCP协议通信研究[J]. 袁文波,洪波,尤万方,殷召生,蒋彦,温柳. 计算机工程与设计. 2014(02)
[7]立体货柜的模块化设计[J]. 李文杰,张彩霞. 物流工程与管理. 2012(06)
[8]提高自动货柜运行稳定性的措施与实践[J]. 杨健,韩丽. 物流工程与管理. 2011(04)
[9]刀具自动化管理系统的设计与实现[J]. 梁文静,田雅芳. 物流工程与管理. 2011(03)
[10]自动货柜及其应用[J]. 张英英,王毅. 物流技术与应用. 2010(11)
硕士论文
[1]自动化立体仓库建设项目进度管理研究[D]. 王延杰.中国科学院大学(中国科学院工程管理与信息技术学院) 2017
[2]基于MES的制造车间仓储物流管理系统设计与实现[D]. 闫晓艳.中国科学院大学(中国科学院工程管理与信息技术学院) 2017
[3]基于多种类货物的立体仓库存取系统设计与实现[D]. 江吴芳.华南理工大学 2017
[4]面向大中型货箱柔性存储的自动货柜设计与开发[D]. 柏利春.南京航空航天大学 2017
[5]基于货位引导的A企业立体仓库改进设计[D]. 王莉莉.安徽工业大学 2016
[6]基于流程工业生产调度问题优化与仿真研究[D]. 袁成.电子科技大学 2016
[7]小型汽车零部件自动化立体仓库方案设计研究[D]. 周友志.华南理工大学 2016
[8]粒子群蚁群结合算法在车辆调度问题上的应用研究[D]. 陈磊.湖北工业大学 2015
[9]物流中心自动化立体仓库管理系统的设计与实现[D]. 徐心宇.哈尔滨工业大学 2015
[10]A公司仓储中心出库作业优化研究[D]. 刘思佳.吉林大学 2014
本文编号：3599673
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