長縱深式立體倉庫揀選路徑優(yōu)化及堆垛機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、倉儲(chǔ)管理是一門集優(yōu)化調(diào)度、自動(dòng)化控制、物流管理等多門學(xué)科為一體的綜合類學(xué)科。而自動(dòng)化立體倉庫作為倉儲(chǔ)管理的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)，除了對貨物進(jìn)行存儲(chǔ)外，它還是連接供應(yīng)商和需求商的中轉(zhuǎn)站。所以對自動(dòng)化立體倉庫的優(yōu)化和控制，不僅降低了貨物出入庫的時(shí)間，節(jié)省了人力物力，而且從整個(gè)倉儲(chǔ)管理上講也大大降低了貨物的作業(yè)循環(huán)時(shí)間。
　　對立體倉庫的優(yōu)化應(yīng)從堆垛機(jī)揀選路徑和堆垛機(jī)控制系統(tǒng)入手?？紤]到工程實(shí)際中可能影響立體倉庫作業(yè)的種種問題，并在此基礎(chǔ)上介紹

2、了一種能夠更靈活應(yīng)對一些突發(fā)情況的倉儲(chǔ)模式——長縱深式立體倉庫。該倉庫的特點(diǎn)是貨架的縱深較長，而且在一條巷道上配有兩臺(tái)堆垛機(jī)。
　　首先，根據(jù)長縱深式立體倉庫的特點(diǎn)，確定了倉庫的整體布局。即確定兩堆垛機(jī)出入庫站臺(tái)的位置，以及兩堆垛機(jī)在進(jìn)行貨物出入庫作業(yè)時(shí)的“U”型路徑作業(yè)模式。此外為了避免一條巷道內(nèi)的兩臺(tái)堆垛機(jī)發(fā)生碰撞，采用區(qū)域劃分的方法將多車場路由問題轉(zhuǎn)化為了車場路由問題。
　　其次，對堆垛機(jī)揀選路徑的終點(diǎn)——倉庫的貨位點(diǎn)

3、，進(jìn)行了優(yōu)化分析。得出倉庫貨位優(yōu)化問題為多目標(biāo)優(yōu)化問題，并運(yùn)用粒子群算法對該問題進(jìn)行求解，實(shí)現(xiàn)了倉庫貨位的合理分布。而為了確定堆垛機(jī)揀選路徑的起點(diǎn)，討論了堆垛機(jī)的停留策略。通過分析計(jì)算，確定以堆垛機(jī)出入庫站臺(tái)為堆垛機(jī)的停留位置。最后，建立堆垛機(jī)揀選路徑的數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用遺傳學(xué)算法對堆垛機(jī)揀選路徑進(jìn)行優(yōu)化，并通過MATLAB軟件對優(yōu)化模型進(jìn)行實(shí)例仿真，得出對堆垛機(jī)揀選路徑優(yōu)化有效的結(jié)論。
　　最后，對堆垛機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過控制系

4、統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了堆垛機(jī)能夠沿最優(yōu)路徑運(yùn)動(dòng)的目的。為了實(shí)現(xiàn)控制的可靠性，并兼顧經(jīng)濟(jì)性原則，選擇了以西門子S7-200為核心的控制系統(tǒng)。PLC通過其擴(kuò)展的EM253PWM/PTO脈沖輸出模塊對外發(fā)射脈沖，脈沖經(jīng)伺服驅(qū)動(dòng)器傳入到伺服電機(jī)，對電機(jī)的轉(zhuǎn)角進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)了堆垛機(jī)在空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。此外為了防止堆垛機(jī)的碰撞，控制系統(tǒng)中設(shè)置了限位開關(guān)；為了更有效地對貨物信息進(jìn)行讀取，規(guī)劃貨物的貨位，設(shè)置了條碼系統(tǒng)；為了對堆垛機(jī)的位置進(jìn)行精確的控制設(shè)置了