摘要：随着中国经济以及现代先进的控制系统与信息化产业的飞速发展，仓储作为物流行业的基础与核心环节，正在由传统的人工为主的仓储模式向智能仓库转变。近年来，随着自动化立体仓库项目的推广与应用，其在应用环境、使用方式与操作模式等方面的适应性存在着较大的挑战，本文通过对特定自动化立体仓库在实际使用中遇到的一般性问题，历经不断试验研究总结出了相应的解决办法，并取得良好效果，对于相关的自动化立体仓库的建设与运维具有一定的借鉴与参考意义。
关键词:自动化立体仓库 堆垛机 循环输送线 滤波 校验和
中图分类号：TP271 文献标识码：A文章编号：1674-098X(2012)02(c)-0000-00
1 自动化立体仓库系统的功能与组成
(1)本自动化立体仓库按设备分为入库端输送设备、出库端输送设备及堆垛机三部分组成。入库端输送设备包括入库伸缩皮带输送机、循环输送机、码盘机和拆盘机四部分， 出库端输送设备包括出库端链式输送机和一辆双工位穿梭小车，库区由五台堆垛机和十排货架组成。它们间的协调工作实现货物与托盘垛的智能化入出库功能。
(2)该自动化立体仓库在控制上分为上下位控制系统，上位控制系统主要由工控pc来完成联机状态下的出入库作业指令的下发与上账、库存的统计与管理、仓储策略的选择以及作业状态的监控等功能。下位控制系统主要由PLC来完成出入库作业指令的接收与转发执行、设备手动与自动控制方式的选择以及设备逻辑执行控制等方面的功能。上下位系统之间的网络拓扑采用了目前先进的包括ENTHERNET以太网、MPI和PROFIBUS-DP网络通讯系统，有效的保证了系统通讯的可靠性与灵活性。
2 循环输送线控制模式的研究与应用
立体库的循环输送线由输送系统包括87台输送机其中34台链式输送机及53台辊式输送机和25台升降机组成，主要通过整托盘货物在输送线上的顺时针输送实现货物的计划入库及自动拣选出库的功能。
在满足巷道分配均匀原则的情况下，确定了该循环输送线的出入库控制流程：对于出库而言，出库指令执行后，即确定其相应的出库口，由循环输送线送至指定出库口，当该出库口被占用时，货物会在循环输送线自动转圈，直至该出口被释放为止，货物即进入了该出库口完成出库功能；对于入库而言，入库指令按照巷道均衡原则自动生成，货物通过循环输送线送至相应的巷道入口，并判断巷道状态，若为占用则继续转圈直至该状态为空闲方完成该货物的入库。
从理论上来讲，该控制方式的设计科学合理，但随着实际的使用出现的问题：(1)对于出库而言，由于出库任务随机性较大，且只有两个出库口，再出库任务比较集中时，很难确保先出库的任务先输送到出库拆盘口，极大降低了补货的及时性与科学性。(2)对于入库而言，当入出库同时存在时，由于以出库优先为原则，所以很容易出现某个巷道入库任务累积，在循环输送线转圈的现象出现，这样就很难保证先入库的任务先进入巷道。(3)对于入库的货物而言，由于货物在循环输送线上多次转圈，其自身的货物形状就会出现一定的变形，进入巷道后就很容易导致堆垛机货物检测报警，进一步影响了堆垛机的工作效率及加大人工处理故障时的风险性。
针对循环输送线在实际使用中遇到的问题，经工程技术人员的认真研讨，由于出库任务的随机性较高，且入庫任务相对来说比较繁重，从源头上来控制任务下发的科学性难度较大，所以相对于减少货物在循环输送线转圈的频次来说，后者可行性较高。通过对上下位程序的改动，将出库任务的出库口改为随机出库方式。对于入库而言，增加了循环输送线入库口变更功能，通过在控制程序中预设了入库变更圈数，货物在入库过程中，如果相应巷道被占用，达到了入库变更预设的圈数，则将该货物自动变更为货物传动方向紧邻该巷道的下一个巷道的某个货位。在近几年的实际使用中，经过不断尝试，将自动变更圈数定为1，有效的改善了以上的问题，对于货物均衡仓储也在可控范围内，有效地提高了堆垛机工作的效率和系统的合理性，确保了现实任务的高质量完成，该方案对于类似循环输送线的控制方式的选取具有一定的实际参考意义。
3 堆垛机工作准确性问题在实践中的研究与改造
由于立体仓库由于日常作业任务量较重，如何确保入出库货物的科学与准确调度是该系统的一个核心技术。本调度系统有处理异常情况、应急情况及作业跟踪的功能，通过任务号的方式实现了货物的实施跟踪，提高了入出库的准确性与效率。但这一前提是建立在确保堆垛机通讯信息的准确性以及信号采集与处理的科学性之上的，否则立体库区中的货物信息的准确性将难以保证。
立体仓库系统中的堆垛机通过profibus-dp网络采用红外通讯方式实现与其它站点的通讯，由于库区现场工作环境与工作情况复杂，在实际使用过程中遇到了如下几方面问题：
(1)堆垛机出入库变更报警次数较多且变更的准确性不高，出现出库变更的货物与变更前货物同时出库的情况以及入库变更的货物被送至了变更前的货位，从而导致入库串货情况的出现，极大影响到了库存信息的准确性。
(2)由于环线巷道变更的情况存在，会出现货物进错巷道的情况存在，而此时堆垛机会继续执行该任务并上账，导致了货位信息的错乱。
对于以上存在的情况，我方工程技术人员经过现场长时间监控找出了问题的原因并制定了行之有效的方案。对于第一个问题，主要是由于货位状态检测传感器在探测较高货位时，由于堆垛机在对准货位后载货台存在一定的晃动，从而影响了货位状态的检测，故我们采取对货物探传感器滤波的方法，通过对plc控制程序延长货物探测信号的采集；与此同时由于库区变频器等设备较多，工作环境较复杂，而堆垛机的货物变更仅由一个状态位实现控制，所以为保证该状态位的准确性，对该部分的通讯也进行了滤波调整，通过以上两步达到了预期的目的。对于第二个问题，由于从源头控制该情况需调整的内容较多，同时该异常发生频次极少，故我们通过增加校验和的方式来区分进入巷道货物任务正常与否，若校验和与堆垛机的不一致则暂停执行该任务由工程技术人员进行处理，极大的降低了货物错位的风险。以上改进经长期的实际使用起到了良好的效果，有效地保证了堆垛机工作的准确性，提高了库存管理的效率与精确性。
4 结语
近年来，随着物联网建设的飞速发展，自动化仓储系统在各行业得到了广泛的应用，目前，国内已有多家具备自主研发并加工生产自动化立体库实力的厂家，但由于起步较晚，相对于国际领先企业而言，我们的产品在某些细节方面还存在一定差距，但随着产品的推广使用，必将日臻完善，本文即为这一典型例证，对我国的自动化仓储系统设计具有较科学的技术与实践参考价值，同时随着这种实践模式的逐步深入也必将推进我国的智能仓储系统不断发展与壮大。
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