【摘要】：隨著技術(shù)的飛速發(fā)展,車間制造生產(chǎn)對自動(dòng)化和信息化的要求越來越高。如何將自動(dòng)化立體倉庫的倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)與車間的生產(chǎn)環(huán)節(jié)有機(jī)的結(jié)合在一起,提高企業(yè)的生產(chǎn)效率正變得越來越重要。本文基于此,設(shè)計(jì)并開發(fā)了在統(tǒng)一的車間調(diào)度環(huán)境下的自動(dòng)化立體倉庫試驗(yàn)平臺(tái),通過車間調(diào)度系統(tǒng)將生產(chǎn)環(huán)節(jié)和倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理,減少中間環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和倉儲(chǔ)的無縫連接,提高車間生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。本文的主要內(nèi)容和相關(guān)章節(jié)安排如下: 首先,根據(jù)課題的具體情況和要求,介紹了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,在分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中各功能模塊的基礎(chǔ)上闡述了各個(gè)功能模塊的技術(shù)基礎(chǔ),并給出了自動(dòng)化立體倉庫試驗(yàn)平臺(tái)的總體控制思路以及硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 其次,介紹了自動(dòng)化立體倉庫的結(jié)構(gòu),并詳細(xì)設(shè)計(jì)了本課題中倉庫堆垛機(jī)的結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上,針對堆垛機(jī)所需要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),并給出了倉庫堆垛機(jī)的控制流程。第三,針對自動(dòng)化立體倉庫試驗(yàn)平臺(tái)的整體控制策略進(jìn)行研究和設(shè)計(jì),包括上位機(jī)的車間任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì),基于嵌入式ARM技術(shù)、集成CAN總線技術(shù)和無線通訊技術(shù)的主控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及面向車間調(diào)度的自動(dòng)化立體倉庫管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 第四,自動(dòng)化立體倉庫的出入庫效率直接影響到整個(gè)倉庫的作業(yè)效率,因此針對自動(dòng)化立體倉庫出入庫路徑優(yōu)化問題進(jìn)行研究,建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,通過將遺傳算法和禁忌搜索結(jié)合形成一種混合算法求解該模型。對比試驗(yàn)結(jié)果表明,該算法有效地克服了基本遺傳算法搜索能力差、收斂慢的弱點(diǎn),提高了自動(dòng)化立體倉庫出入庫效率,具有明顯的優(yōu)越性。 第五,在前面內(nèi)容的基礎(chǔ)上,開發(fā)了系統(tǒng)的仿真平臺(tái),包括系統(tǒng)硬件平臺(tái)、車間調(diào)度系統(tǒng)、倉庫管理系統(tǒng),并通過試驗(yàn)驗(yàn)證其有效性。 最后,回顧并總結(jié)了全文的主要研究內(nèi)容,并對進(jìn)一步研究的工作進(jìn)行了展望。
【圖文】：

我國在自動(dòng)化立體倉庫的研究方面起步較晚。1970 年我國開始研究基于巷道堆垛機(jī)的立體倉庫。1980 年研制建了我國第一座自動(dòng)化立體倉庫。隨著我國的經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和技術(shù)的不斷進(jìn)步，自動(dòng)化立體倉庫技術(shù)也得到了不斷的提高，同時(shí)也被應(yīng)用到各行各業(yè)中，，倉儲(chǔ)業(yè)、物流業(yè)、航空貨運(yùn)、鐵路貨運(yùn)、制造業(yè)等許多行業(yè)中都逐漸使用了自動(dòng)化立體倉庫。由于我國的自動(dòng)化立體倉庫起步較晚，雖然取得了很大的進(jìn)步，但是在自動(dòng)化、信息化等方面同國外先進(jìn)水平仍有較大差距，自動(dòng)化立體倉庫在我國還處于推廣和應(yīng)用階段。但是可以確信， 隨著對自動(dòng)化立體倉庫深入研究的科研機(jī)構(gòu)的不斷增多，我國在自動(dòng)化立體倉庫方面與國外發(fā)達(dá)國家的差距將逐漸縮小，甚至在某些方面我國將取得技術(shù)領(lǐng)先，如海爾的全自動(dòng)物流系統(tǒng)就取得了國際領(lǐng)先，比德國、日本的一些最現(xiàn)代化的物流中心要更加先進(jìn)。1.2 課題的研究背景自動(dòng)化立體倉庫的發(fā)展經(jīng)過了多個(gè)階段，美國學(xué)者 J.A.White 根據(jù)自動(dòng)化技術(shù)在倉儲(chǔ)中不同時(shí)期的應(yīng)用，將自動(dòng)化立體倉庫的發(fā)展分為五個(gè)階段：人工倉儲(chǔ)階段、機(jī)械化倉儲(chǔ)階段、自動(dòng)化倉儲(chǔ)階段、集成自動(dòng)化倉儲(chǔ)階段、智能自動(dòng)化倉儲(chǔ)階段[8][9][10][11]。

圖 1.2 車間布置示意圖要研究內(nèi)容據(jù)已有的車間制造系統(tǒng)仿真平臺(tái)，搭建與之相適應(yīng)的自動(dòng)化控制器 ARM 為核心，能夠協(xié)調(diào)和控制各個(gè)機(jī)床和倉庫生產(chǎn)個(gè)機(jī)床環(huán)節(jié)和倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)有機(jī)協(xié)助，實(shí)現(xiàn)共同生產(chǎn)。同時(shí)設(shè)計(jì)庫管理系統(tǒng)。最后為了提高倉庫的出入庫效率，針對倉庫的種混合算法求解該問題，試驗(yàn)結(jié)果表明該算法較好地解決了得了預(yù)期的效果。究內(nèi)容如下：立體倉庫試驗(yàn)平臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。針對本課題中自動(dòng)化立計(jì)倉庫貨架及倉庫堆垛機(jī)等倉庫設(shè)備的結(jié)構(gòu)；立體倉庫試驗(yàn)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制方案設(shè)計(jì)。針對本課題實(shí)際的自計(jì)基于 PIC18F458 為核心的倉庫控制方案；間調(diào)度環(huán)節(jié)下的自動(dòng)化立體倉庫控制策略的研究，包括車間調(diào)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH165

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 王曉偉;寧曉光;朱學(xué)軍;;基于組態(tài)王的立體鋼樣倉庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2013年05期

本文編號(hào)：2641350