【摘要】：隨著技術(shù)的飛速發(fā)展,車間制造生產(chǎn)對自動化和信息化的要求越來越高。如何將自動化立體倉庫的倉儲環(huán)節(jié)與車間的生產(chǎn)環(huán)節(jié)有機的結(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)計并開發(fā)了在統(tǒng)一的車間調(diào)度環(huán)境下的自動化立體倉庫試驗平臺,通過車間調(diào)度系統(tǒng)將生產(chǎn)環(huán)節(jié)和倉儲環(huán)節(jié)進行統(tǒng)一調(diào)度管理,減少中間環(huán)節(jié),實現(xiàn)生產(chǎn)和倉儲的無縫連接,提高車間生產(chǎn)的自動化程度。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)上闡述了各個功能模塊的技術(shù)基礎(chǔ),并給出了自動化立體倉庫試驗平臺的總體控制思路以及硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計。 其次,介紹了自動化立體倉庫的結(jié)構(gòu),并詳細設(shè)計了本課題中倉庫堆垛機的結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上,針對堆垛機所需要實現(xiàn)的功能進行控制系統(tǒng)設(shè)計,并給出了倉庫堆垛機的控制流程。第三,針對自動化立體倉庫試驗平臺的整體控制策略進行研究和設(shè)計,包括上位機的車間任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計,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)計以及面向車間調(diào)度的自動化立體倉庫管理系統(tǒng)設(shè)計。 第四,自動化立體倉庫的出入庫效率直接影響到整個倉庫的作業(yè)效率,因此針對自動化立體倉庫出入庫路徑優(yōu)化問題進行研究,建立了相應(yīng)的數(shù)學模型,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,提高了自動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,包括系統(tǒng)硬件平臺、車間調(diào)度系統(tǒng)、倉庫管理系統(tǒng),并通過試驗驗證其有效性。 最后,回顧并總結(jié)了全文的主要研究內(nèi)容,并對進一步研究的工作進行了展望。
【圖文】：

我國在自動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的立體倉庫。1980 年研制建了我國第一座自動化立體倉庫。隨著我國的經(jīng)濟的不斷發(fā)展和技術(shù)的不斷進步，自動化立體倉庫技術(shù)也得到了不斷的提高，同時也被應(yīng)用到各行各業(yè)中，，倉儲業(yè)、物流業(yè)、航空貨運、鐵路貨運、制造業(yè)等許多行業(yè)中都逐漸使用了自動化立體倉庫。由于我國的自動化立體倉庫起步較晚，雖然取得了很大的進步，但是在自動化、信息化等方面同國外先進水平仍有較大差距，自動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， 隨著對自動化立體倉庫深入研究的科研機構(gòu)的不斷增多，我國在自動化立體倉庫方面與國外發(fā)達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。1.2 課題的研究背景自動化立體倉庫的發(fā)展經(jīng)過了多個階段，美國學者 J.A.White 根據(jù)自動化技術(shù)在倉儲中不同時期的應(yīng)用，將自動化立體倉庫的發(fā)展分為五個階段：人工倉儲階段、機械化倉儲階段、自動化倉儲階段、集成自動化倉儲階段、智能自動化倉儲階段[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，搭建與之相適應(yīng)的自動化控制器 ARM 為核心，能夠協(xié)調(diào)和控制各個機床和倉庫生產(chǎn)個機床環(huán)節(jié)和倉儲環(huán)節(jié)有機協(xié)助，實現(xiàn)共同生產(chǎn)。同時設(shè)計庫管理系統(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：立體倉庫試驗平臺的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。針對本課題中自動化立計倉庫貨架及倉庫堆垛機等倉庫設(shè)備的結(jié)構(gòu)；立體倉庫試驗平臺的運動控制方案設(shè)計。針對本課題實際的自計基于 PIC18F458 為核心的倉庫控制方案；間調(diào)度環(huán)節(jié)下的自動化立體倉庫控制策略的研究，包括車間調(diào)
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TH165

【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

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

本文編號：2641350