托盤四向穿梭式自動(dòng)化密集倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)基于庫(kù)房?jī)?nèi)局域網(wǎng)架設(shè)，相關(guān)設(shè)備通過(guò)有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。系統(tǒng)采用PLC組網(wǎng)對(duì)底層設(shè)備進(jìn)行控制，總控PLC、垂直提升機(jī)PLC、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)PLC之間采用有線工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行連接，與托盤四向穿梭車之間采用無(wú)線工業(yè)以太網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)高速無(wú)縫信息交換。

托盤四向穿梭式立體庫(kù)管理控制信息系統(tǒng)由倉(cāng)儲(chǔ)管理信息子系統(tǒng)和設(shè)備監(jiān)控信息子系統(tǒng)組成。

倉(cāng)儲(chǔ)管理信息子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)物品的動(dòng)態(tài)管理，保證庫(kù)存實(shí)物與賬目始終保持一致，隨著出入庫(kù)作業(yè)的進(jìn)行，庫(kù)存賬目實(shí)時(shí)更新。同時(shí)，倉(cāng)儲(chǔ)管理信息子系統(tǒng)為設(shè)備監(jiān)控信息子系統(tǒng)生成出入庫(kù)作業(yè)指令。

設(shè)備監(jiān)控信息子系統(tǒng)用于保證各設(shè)備的協(xié)同運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度，達(dá)到較高的出入庫(kù)作業(yè)效率，并采集和監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)和運(yùn)行狀況，實(shí)時(shí)進(jìn)行過(guò)程控制管理。設(shè)備監(jiān)控信息子系統(tǒng)向托盤四向穿梭車、垂直提升機(jī)、出入庫(kù)輸送機(jī)等執(zhí)行設(shè)備傳遞任務(wù)信息，同時(shí)為各托盤四向穿梭車規(guī)劃最佳行駛路線。

其管理及控制系統(tǒng)大致可以分為兩大類：三級(jí)管理控制結(jié)構(gòu)和二級(jí)控制管理結(jié)構(gòu)。三級(jí)管理控制結(jié)構(gòu)是指由管理層、監(jiān)控層和執(zhí)行層組成的三級(jí)控制系統(tǒng)；二級(jí)控制管理結(jié)構(gòu)將監(jiān)控層與執(zhí)行層功能融合在一起，簡(jiǎn)化了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，但是加重了嵌入式控制系統(tǒng)或PLC執(zhí)行層的負(fù)擔(dān)，選擇什么樣的管理及控制系統(tǒng)是需要結(jié)合具體的實(shí)際進(jìn)行分析決策的；托盤四向穿梭式立體庫(kù)是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，各系統(tǒng)、各設(shè)備之間存在大量的信息交換與通訊，其中WCS的主要功能是對(duì)出入托盤四向穿梭式立體庫(kù)、輸送線的物流單元及各主從設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理與調(diào)度，具有系統(tǒng)維護(hù)、貨物管理、數(shù)據(jù)維護(hù)、數(shù)據(jù)查詢、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)顯示、設(shè)備遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)事務(wù)處理以及與其它信息管理系統(tǒng)的接口等功能，以及時(shí)、準(zhǔn)確完成貨物的出入庫(kù)，由于托盤四向穿梭式立體貨架的特點(diǎn)，存在高密度存儲(chǔ)單元，形成無(wú)線通訊網(wǎng)路的信號(hào)影響，也存在有貨荷載與無(wú)貨荷載下結(jié)構(gòu)的變形與絕對(duì)位置的偏移；既要保證通訊控制信號(hào)的有效性，又要保證定位的高速準(zhǔn)確性，對(duì)于信息交換與通訊的要求相當(dāng)高，其中貨格相對(duì)定位是比較容易實(shí)現(xiàn)的一種可靠方式；同時(shí)對(duì)物流信息實(shí)現(xiàn)與物流的同步管理，WCS需要根據(jù)客戶的物流工藝合理選擇物流搬運(yùn)設(shè)備及主流托盤四向穿梭式立體庫(kù)配置模式；托盤四向穿梭式立體庫(kù)軟控系統(tǒng)則要實(shí)現(xiàn)客戶訂單管理、設(shè)備及物流單元位置管理、設(shè)備及物流單元的路徑規(guī)劃與管理、系統(tǒng)管理等功能，并實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)與設(shè)備間的信息收集、輸送及交換。

托盤四向穿梭式立體庫(kù)管控系統(tǒng)可以非常容易地與外部ERP或者WMS系統(tǒng)整合對(duì)接，交互式的操作界面，允許操作者對(duì)托盤四向穿梭式立體庫(kù)中的托盤四向穿梭車、托盤提升機(jī)、輸送線及庫(kù)存物品進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、操作與管控，可以對(duì)一些突發(fā)事件、故障及安全問(wèn)題或者未完成的工作作出快速反應(yīng)或互鎖聯(lián)動(dòng)，托盤四向穿梭式立體庫(kù)軟控系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)和可擴(kuò)展性，使用戶可以根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展情況隨時(shí)改變物流參數(shù)，對(duì)WCS系統(tǒng)進(jìn)行再配置和適應(yīng)性調(diào)整，控制貨物單元在倉(cāng)庫(kù)中的儲(chǔ)存、運(yùn)動(dòng)，完成進(jìn)出、排序、揀選等功能，以實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)貨、快速出貨、按指令轉(zhuǎn)移、按指令排序、直接分撥、不同溫度區(qū)域分類與智能儲(chǔ)存、按指令緩存等功能。

可視化三維監(jiān)控與展示：

圖9  可視化三維監(jiān)控圖

配備三維實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控的設(shè)備，展示三維仿真效果，有良好的顯示效果。通過(guò)三維仿真的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)以下工作目標(biāo)：

（1)可以顯示實(shí)時(shí)庫(kù)存信息，包括所有貨位的狀態(tài)信息，有無(wú)貨物、貨物類別、貨物狀態(tài)等。

（2)可以顯示搬運(yùn)設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)作狀態(tài)，數(shù)據(jù)必須真實(shí)可靠；

（3)可以分別顯示貨架每一層的情況，或顯示全局情況，采用透視圖的呈現(xiàn)方式；

（4)三維仿真系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性，未來(lái)自動(dòng)化立體庫(kù)設(shè)備增加時(shí)，可在原仿真系統(tǒng)中增加新設(shè)備的動(dòng)態(tài)仿真、故障報(bào)警與處理策略、作業(yè)可追溯與記錄等功能。

本文作者：張衛(wèi)國(guó)