自動化立體倉庫系統(tǒng)是物流系統(tǒng)中的重要組成部分,是一種多層存放貨物的立體高架倉儲系統(tǒng)。自動化立體倉庫采用計算機管理系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)與物流倉儲設(shè)備的結(jié)合,在人工不直接進行干預的情況下自動地存儲和取出貨物,實現(xiàn)了一種物流管理高效化、貨物存取自動化的現(xiàn)代物流作業(yè)方式。
自動化立體倉庫有諸多優(yōu)點,由于其采用了高層貨架存儲,能夠明顯節(jié)約用地;采用了自動化存取,收、發(fā)均準確迅速,極大地提高了物流作業(yè)效率;采用機械化作業(yè)方式代替人力勞動,有效減少了人力勞動強度。隨著現(xiàn)代計算機技術(shù)和信息技術(shù)的高速發(fā)展,自動化立體倉庫也逐漸融合了強大的信息管理系統(tǒng),向著更高科技含量、更高效作業(yè)的綜合自動化物流設(shè)備方向發(fā)展。
結(jié)構(gòu)原理
自動化立體倉庫系統(tǒng)一般由貨架、堆垛機以及輸送系統(tǒng)等組成,其中堆垛機是自動化立體倉庫中最重要的設(shè)備。
貨架 貨架直接影響到立體倉庫的面積和空間的利用率,是自動化立體倉庫系統(tǒng)中的基礎(chǔ)組件。貨架的形式有很多,如橫梁式貨架、牛腿式貨架、流動式貨架等。貨格的尺寸一般取決于貨物單元與貨架立柱、橫梁(牛腿)之間的間隙大小。
堆垛機 堆垛機是整個自動化立體倉庫的核心設(shè)備,通過手動操作、半自動操作或全自動操作實現(xiàn)把貨物從一處搬運到另一處。它由機架(上橫梁、下橫梁、立柱)、水平行走機構(gòu)、提升機構(gòu)、載貨臺、貨叉及電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成。堆垛機有多種形式,如單軌巷道式堆垛機、雙軌巷道式堆垛機、轉(zhuǎn)巷道式堆株機、單立柱型堆垛機、雙立柱型堆垛機等等。堆垛機的另外一個重要指標就是堆垛速度,關(guān)于堆垛的速度,一般根據(jù)倉庫的流量要求,來計算堆垛的水平速度、提升速度以及貨叉動作速度。
輸送系統(tǒng) 輸送機有多種類型,如輥道輸送機、鏈條輸送機、皮帶輸送機、升降移載機、提升機等。輸送系統(tǒng)的速度需要根據(jù)倉庫的瞬時流量進行準確計算。
控制功能
自動化立體倉庫的控制對象主要集中在對堆垛機的動作控制上。堆垛機不但需要有較高并且可調(diào)的運動速度,還需要保證其認址、定位、取貨及放貨的準確性。
堆垛機的行走、提升、貨叉動作 堆垛機水平和垂直的運動普遍采用鋼絲繩傳動,由電機減速器驅(qū)動卷筒轉(zhuǎn)動,通過鋼絲繩牽引載貨臺沿立柱或?qū)к壸魉健⑸颠\動,貨叉的轉(zhuǎn)動直接由電動機驅(qū)動,另外執(zhí)行堆垛機各個動作的電動機全部采用變頻調(diào)速,由變頻器來進行控制,從上位控制計算機來設(shè)定存取貨物的速度。
堆垛機的尋址 堆垛機的準確尋址對于貨物的正確存取至關(guān)重要,一般在自動化立體倉庫的垂直或水平軌道上,都安裝有尋址片,配合堆垛機上的光電開關(guān)進行尋址。通過累計光電開關(guān)照射尋址片的次數(shù)以及堆垛機水平、垂直運動的方向來進行貨艙號的定位尋址。
具體的工作過程是首先堆垛機停留在原始零點位置,當上位控制計算機發(fā)出存取指令時(通常向堆垛機發(fā)出一個坐標地址),堆垛機按照設(shè)定的貨倉號坐標,通過對尋址片的計數(shù)運算,先運動至某倉位,然后根據(jù)存貨或者取貨指令,貨叉轉(zhuǎn)動實現(xiàn)貨物存取,存取完成后,堆垛機再根據(jù)控制指令向下一目標點運動。
典型配置
采用HOLLiAS LM PLC對自動立體倉庫的關(guān)鍵組成部分堆垛機進行控制。CPU模塊通過Modbus協(xié)議與上位控制計算機進行通訊互連,接收其發(fā)送的控制指令并根據(jù)控制指令控制PLC系統(tǒng)的各數(shù)字量輸出通道進行動作,控制變頻器輸出不同的速度指令來驅(qū)動電動機運動。CPU根據(jù)光電開關(guān)的輸入值,計算堆垛機是否運動至目的倉位,進行定位。堆垛機的控制除采用CPU模塊之外,還采用了一個8通道數(shù)字量輸入模塊和兩個16通道數(shù)字量輸出模塊。
LM PLC作為自動化立體倉庫的控制系統(tǒng)具有如下優(yōu)點:
自動化立體倉庫倉位多、堆垛機動作多樣,要求控制系統(tǒng)具有靈活的編程特性, LM PLC的編程軟件PowerPro具有6種編程語言和豐富的指令系統(tǒng),能夠方便靈活的編寫堆垛機的控制程序。
自動化立體倉庫在存取貨物方面具有快速、準確的特點,要求控制系統(tǒng)在能夠快速響應存取貨物的同時,具有較高的可靠性,LM PLC采用工業(yè)級的組件設(shè)計方式,能夠適應自動化立體倉庫的高強作業(yè)需求。
LM PLC通過CE認證,具有良好的電磁兼容性,適合作為自動化立體倉庫的控制系統(tǒng)。
HOLLiAS LM PLC作為立體倉庫的控制系統(tǒng),自動化立體倉庫在存取貨物的快速性和準確性方面得以巨大改善,其穩(wěn)定可靠的性能,為自動化立體倉庫的頻繁工作提供了可靠保障。