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实验一自动化立体仓库现场认识一、实验目的、意义自动化立体库(AS/RS=AutomatedStorageandRetrievalSystems)是现代化企业物流系统中的重要组成部分,是一种多层存放货物的立体高架仓储系统。通过计算机管理系统、电气控制系统、物流仓储设备的智能结合,实现物流管理高效化,货物存取自动化的仓储系统。本次实验,通过自动化立体仓库作业演示,要求认识和了解:1.典型的自动化立体库设施设备;2.仓库作业的基本流程;3.管理软件的功能和组成。二、实验基本原理与方法自动化立体仓库是现代物流系统中迅速发展的一个重要组成部分,它具有节约用地、减轻劳动强度、消除差错、提高仓储自动化水平及管理水平、提高管理和操作人员素质、降低储运损耗、有效地减少流动资金的积压、提高物流效率等诸多优点。华南理工大自动化仓储实验室是目前国内高校最先进的仓储实验室之一,该实验室通过软件与硬件的集成建成一个小型多功能自动化立体仓库,能实现货物的迅速、准确存取,自动进行库存分析和管理。该实验室具有标准的仓储作业流程,具体包括:收货、检验、退货、存货上架、盘点、补货、拣货、出货作业等。系统支持条码设备、手持终端、无线射频、电子标签。分拣系统有自动分拣和人工分拣两种形式。LGV充电站在墙上留有三孔的电源插座(220VAC,1.5KW)气源预埋两根2寸钢管,钢管两端出线孔处高出地面50mm1站台2站台3站台8站台7站台11站台10站台9站台5站台4站台6站台17站台13站台14站台15站台16站台本实验室由自动化立体仓库系统,激光导引车系统,码垛机器人系统,输送、分拣系统,管理监控系统,DPS电子标签系统,信息采集系统,监视系统等组成。下面针对主要的系统作以分别阐述。1、自动化立体仓库系统自动化立体仓库系统是现代工业企业及商业配送企业首选的存储设备,具有占地面积小、存储量大、自动化程度高、出入库效率高、差错率低等特点。系统由堆垛机、货架、控制系统组成,为了保证系统高可靠性、信息快速通讯等,系统采用可编程序控制器(PLC)、高性能变频调速器和各种检测装置等进行控制,通过以太网通讯装置与监控级进行无线通讯。(1)堆垛机巷道堆垛机是立体仓库的核心设备,堆垛机性能的优劣、指标的高低直接影响到立体仓库的工作效率。该系统中堆垛机采用SIASUN-2-500-6.3双立柱结构、地面支撑式,额定负载=500kg,高度=6.3m。另外,该堆垛机是可转弯的,可以两个以上巷道共用一台堆垛机。(2)货架本实验室采用高层钢制横梁组合式工业货架,总共2排、28列(2-29列)、5层,共计274个货位。为了方便计算机对货位的管理,这里采用:排号-列号-层号表示具体的货位。例如:1-10-3表示第1排货架的第10列第3层。货架上有8个特殊位置供出、入库或者设备检修使用,也使用货位来表示,这8个特殊货位的编号请见下表:特殊货位编号表序号货位站台用途12-30-11号站台出库、入库站台22-1-12号站台出库、入库站台31-13-13号站台出库、入库站台41-12-1不可用货位,检修入口51-7-113号站台码盘出库站台61-6-1不可用货位,检修入口71-5-114号站台码盘入库站台81-4-1不可用货位,检修入口2、激光导引车系统激光导引车(LaserGuidedVehicle,简称LGV)作为柔性输送系统,因为具有不固定占用地面、自动化程度高、可随意变更运行路线、噪音小、定位准确、不污染环境等优点,已经得到了广泛的应用,代表了输送设备的发展趋势。激光引导车采用激光导航方式进行运行,即在LGV上安装有可旋转的激光扫描器,在运行路径沿途的墙壁或支柱上安装有高反光性反光板的激光定位标志,LGV依靠激光扫描器发射激光束,然后接收由反光板反射回的激光束,车载计算机计算出车辆当前的位置以及运动的方向,通过和内置的数字地图进行对比来校正方位,从而实现自动搬运。采用无线接收和无线发射设备与控制台之间采用有线连接,小车上的WCB200(WirelessClientBridges200)与外部的AP(AccessPoint)电台(路由器)形成无线通讯网络,AP电台与控制台之间是有线连接,从而形成环形闭合的通讯系统。LGV的控制和调度由控制台来实现(主要是多台LGV的调度,控制)。3、码垛机器人系统机器人作为现代工业文明的典型代表,已经出现在工业企业以及商业企业的各个角落。在本实验室中,机器人的作用是码垛,这是机器人在物流行业中的典型应用。系统由码垛机器人、真空吸盘及其控制系统组成,可完成机器人码垛(或拆垛)动作。可用于自动化物流系统(或自动化生产线)中,完成物料的搬运、转移等工作。其中码垛机器人采用垂直多关节型,自由度数为6,负载50公斤,重复定位精度为±0.3mm。是实际生产中很实用,且性能价格比很好的一种规格的产品。4、输送、分拣系统在本系统使用了链条输送机、辊道输送机、辊道升降输送机、滚筒输送机、气动推杆、气动挡板等设备,基本包括了企业中常用的输送设备。构建的输送、分拣系统功能强,且实用。辊道输送机为了增强抗磨性和抗腐蚀性,辊筒采用不锈钢材质。整个系统通过PLC进行控制,完成上级指示的各种动作。为了保证与码垛机器人进行连接,还配置了气动阻挡器,气动定位器等设备。5、信息采集系统系统的管理监控部分就好比人的大脑一样,是整个实验室系统的大脑中枢,所有的命令都由它来发出。为了保证大脑的高效、灵活、可靠,整个监控管理部分由联想电脑、symbol手持终端、symbolXR400、Intermec700、SANTAK的UPS以及监控管理软件组成。其中(1)symbol手持终端SymbolTechnologies推出的MC3000是一款轻便、耐用的移动数据终端。对于需要在整个企业部署高质量的数据采集解决方案,已满足高强度扫描环境需要的企业。MC3000卓越的人体工程学设计及灵活的配置不仅提升了员工满意度,而且加快了决策指定的过程。MC3000坚固耐用的设计以及符和IP54标准的密封使产品具有很好的防尘、防潮效果,并能够在极端的温度条件下使用,确保了产品能够连续正常的工作。无论是在室内还是室外,在大范围温度变化的条件下,MC3000都具有很好的抗震能力,可承受从4英尺高度多次跌落到水泥地面的冲击,从而降低了设备的维护成本。Symbol公司的MC3000集于WindowsCE操作系统而构建,将下一代移动计算技术引入您的商业应用。借助实时处理、超强的性能、丰富的多媒体和Web浏览器等功能,提供个人计算机、服务器以及Web服务和设备之间的互操作性,从而使您的企业实现真正的移动。Symbol企业移动解决方案并不仅仅局限于移动设备和无线连接,而且还将确保您的移动解决方案的各个方面能够实现无缝集成,发挥最大效用。(2)symbolXR400强大的RFID功能包括支持标准的后端平台、直接应用托管。支持主要的业务系统其中包括IBM的数据采集与传递解决方案(DataCaptureandDeliverySolution,DCDS)、MlcrosoftRFIDBizTalkServer和SAP,同时还支持主要的开发工具(例如,.NET2.0和JavaAPI,以及现成的应用程序。易部署的设备提供了一组丰富的功能,能够支持现在和将来的RFID应用。出色的读取率和更大的读取范围使它成为多种RFID应用(货站入口、传送带、仓库或商店)的理想之选。高级数据采集功能可快速提供详细的实时信息。整合警报、光传感器以及来自其他自动化资产设备的信息的能力有助于支持各类业务流程--从订单生产装配线的动态重配置,到可有效阻止库存物品错误放置的实时警报。您可从一个集中位置控制并维护所有XR系列读取器,从而显著简化流程,降低日常管理成本。XR系列读取器能够嵌入各类软件应用程序(例如,IBMDCDS),是可实现RFID数据传入自动化、并对数据进行管理的“智能”RFID读取器。(3)Intermec700Intermec700是具有无线通讯能力的,面向企业用户的新一代高性能手持电脑。其抗恶劣环境的坚固结构,使之可在各种环境中持续作业。同时,开放的网络、无线电通讯、应用软件以及丰富的选件,满足用户的不同需求,适用于递送、现场服务、零售、配送中心和物流等行业。具有灵活可选的激光扫描装置,以识读不同类型的条码,集成的无线LAN、WAN和WLAN功能(依具体产品而定)触摸屏设计,使用方便,快捷,直观;全字符键盘,操作简单。IP4手持识读器是Intermec700掌上电脑用来读写RFID标签的附件。IP4读写器结合了RFID成熟技术和适用性的最新奉献,其设计制造适用于恶劣工业环境的,它是用于流行的Imtermec700系列彩屏掌上电脑的附加手柄。IP4是Intermec新一代手持RFID读写器,通过结合手持移动电脑的能力具备三种无线电网络通信和读写RFID标签的能力。IP4用于零售,工业生产和供应链管理。6、DPS电子标签系统(1)系统简介本实验室的DPS电子标签系统包括DPS电子标签和流利货架等设备。它是一种电子标签拣货系统,通过电子标签进行出库品种和数量的指示,从而代替传统的纸张拣货单,减少人力搬运,减低人力成本,减少人为错误,从而提高拣货效率。通过该系统可有效地依出货频度调整储位,减少行径,加快出货速度。本实验室的DPS电子标签系统的设备选用优势:流利货架,它将货物置于滚轮上,利用一边通道存货,另一边通道取货;料架朝出货方向向下倾斜,货物在重力作用下向下滑动;货架本身固定不动,但货物单元可以在货架上流动或移动的货架。相对于其它移动式货架,它可以让存有货物的货架移动到分拣位置,将存储功能与运输功能结合在一起,可以减少人力消耗。这对于先进先出的库存管理是非常有利的。DPS(DigitalPickingSystem)方式就是利用电子标签实现摘果法出库。首先要在仓库管理中实现库位、品种与电子标签对应。出库时,出库信息通过系统处理并传到相应库位的电子标签上,显示出该库位存放货品需出库的数量,同时发出光、声音信号,指示拣货员完成作业。DPS使拣货人员无需费时去寻找库位和核对商品,只需核对拣货数量,因此在提高拣货速度、准确率的同时,还降低了人员劳动强度。采用DPS时可设置多个拣货区,以进一步提高拣货速度。相对于其它方式而言,DAS(DigitalAssortingSystem)方式是依据商品和部件的标识号来快速进行播种式分货出库作业,较适合品种集中、多客户的情况;而DPS方式更适合多品种、短交货期、高准确率、大业务量的情况。(2)适用工作条件适合于装配线,拣货、包装和理货区的存储动作。可实现先进先出,并可实现一次补货,多次拣货。存储效率高。DPS方式一般要求每一品种均配置电子标签,对很多企业来说,投资较大。含8个DPS电子标签和8个拣选位。本实验室的DPS电子标签系统采用“DPS+人工拣货”的方式:对出库频率最高的20%-30%产品(约占出库量50%-80%),采用DPS方式以提高拣货效率;对其他出库频率不高的产品,仍使用纸张的拣货单,从而在确保拣货效率改善的同时,可有效节省投资。(3)适用领域和行业本实验室的电子标签DPS电子标签系统普遍应用于连锁配送、药品流通、冷冻品、服装、服饰、以及音像制品等行业物流中的配送中心、装配车间以及出货频率较高的仓库。如从费效比考虑,目前也只有广州国药、天津国药、上海联华超市股份有限公司,北药集团,海尔集团,烟草集团等超大型企业采用。它适合大量货物的短期存放和拣选,能有效提高出库效率,并适应各种苛刻的作业要求,尤其在零散货品配送中有绝对优势。7、监控管理系统华南理工大学仓储实验室管理系统采用当今成熟的、先进的主流技术和实现平台。数据库采用SQLSERVER数据库,管理系统采用.NET平台开发,系统采用C/S与B/S相结合的模式。.NET允许更快地开发软件应用程序和服务,为构件技术与组装技术提供了许多应用程序所需的核心功能,体现全新思想的构件设计、分布式构件、组装运作、数据库、XML连接、继承历史资源。遵循COM、.NET规范,研究从
本文标题:自动化立体库现场认识实验及管理监控系统实验
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