1引言

智能倉儲是現(xiàn)代物流系統(tǒng)中迅速發(fā)展的一個重要組成部分。二維倉庫集機械﹑電子﹑控制﹑計算機等技術于一體，具有勞動強度低、科技含量高、空間利用率高、貨物存取效率高和自動化程度高等優(yōu)點。而plc功能強大，可靠性高，抗干擾能力強，維修方便，易于實現(xiàn)機電一體化。完全滿足立體倉庫工作環(huán)境和控制系統(tǒng)的要求。單個移動裝料點如何對二維料倉進行智能裝料在日常的生產(chǎn)生活中有多處應用，如立體車庫、高爐礦槽裝料、加工產(chǎn)品入庫等。

2系統(tǒng)分析

2.1料倉組問題

二維料倉組裝載結構如圖1所示。二維料倉設有料位檢測，橫向和縱向移動裝料點均有位置檢測，移動裝料點可根據(jù)料倉料位(或有無工件)情況確定裝料，也可根據(jù)分類情況進行分類裝料。目前較容易實現(xiàn)的控制方式是根據(jù)檢測元件反映的料倉情況或分類情況，人工操作(遠程或就地操作)移動裝料點到選定裝料位置。但是這種裝料方法的人員操作強度大，選倉隨意性大，各料倉是否實現(xiàn)合理利用與操作水平有直接關系，且較容易出錯。

圖1料倉組結構

2.2智能裝料選倉原則

如何實現(xiàn)智能料倉裝料問題，從而降低人工操作強度，提高工作效率及精準性，實現(xiàn)科學選倉。智能選倉根據(jù)以下原則：

(1)料倉滿倉(或已裝入元件)不裝料，如果在裝料過程中料倉已滿，移動裝料點自動尋找未滿(或未裝入元件)倉裝料。

(2)料倉未裝料(或未裝入元件)優(yōu)先裝料，如果在裝料過程中，二維料倉組中其它料倉出現(xiàn)空倉，可以設置成移動裝料點馬上移動到空倉上裝料(適用于立體料倉組中空倉出現(xiàn)不頻繁的情況，可以盡量保證每個倉不空倉，提高料倉利用率)，或者繼續(xù)完成本料倉裝料(適用于空倉頻繁出現(xiàn)的情況，這樣可以避免移動裝料點頻繁移動，減少設備損耗)。

(3)如果二維料倉組中沒有出現(xiàn)滿倉和空倉，裝料順序可以根據(jù)設置的優(yōu)先級別，依次為立體料倉組中料倉裝料。

(4)如果二維料倉組中同時出現(xiàn)多個空倉，裝料順序可以根據(jù)設置的優(yōu)先級別，依次為立體料倉組中空倉裝料。

(5)如果全部料倉裝滿，則停止二維料倉組裝料。

2.3設計原則

按以上原則進行控制，實現(xiàn)了料倉裝料過程的智能化，要實現(xiàn)以上原則，數(shù)學模型有以下問題要解決：

(1)裝料點的自動選擇。在人工選定裝料點的情況下，不存在自動選擇的問題，但是在自動裝料的情況下，需要根據(jù)裝料點的選擇原則和優(yōu)先次序，確定裝料點，而這個過程是動態(tài)的，不同的時間二維料倉組的狀態(tài)不同，系統(tǒng)必須做出正確的決定。

(2)移動裝料點的控制。確定裝料點后，根據(jù)移動裝料點現(xiàn)有位置，做出判斷，確定移動裝料點移動方向和停止位置。

針對以上問題，我建立了一種二維料倉組的智能裝料的控制方法，解決了以上問題。

3系統(tǒng)實現(xiàn)

智能化立體料倉內(nèi)均設置有滿料位h、空料位l;移動裝料點在裝料位置設有位置開關檢測w11～wnn。

(1)立體料倉的選擇，設置布爾型變量s11～snn，與料倉一一對應，當sxy=1時，移動裝料點將移動至x行y列的料倉裝料。當sxy=0時，移動裝料點不會移動至該料倉裝料。唯一時間立體料倉組內(nèi)只會有一個料倉對應的sxy=1，確定哪個料倉的sxy=1，就是智能選倉的過程。對于單個料倉，sxy值設置過程流程圖如圖2所示[1]。

圖2sxy值設置流程圖

圖2所示的流程圖中，end表示在一個掃描周期了內(nèi)，本次檢測結束。在plc程序中用梯形圖來編制控制程序是比較簡單的，在plc的一個掃描周期內(nèi)，可以對立體料倉組內(nèi)所有料倉進行一次檢測，先被掃描的料倉即為立體料倉組中優(yōu)先級別高的料倉。在選擇時，可根據(jù)x方向與y方向的位置確定其先后順序，如：對應的sxy值的x+y之和較小的優(yōu)先級高，當sxy值的x+y之和相等時，可設定x較小(亦可設定y較小)的優(yōu)先級高。當然，使用別的控制器也可以用本控制方法來實現(xiàn)二維立體料倉的智能裝料的選擇。

(2)確定裝料的料倉后，下一步是將移動裝料點移動至被選定的裝料倉的位置。

設置與料倉個數(shù)相等數(shù)據(jù)寄存器。根據(jù)上述優(yōu)先級別對每個料倉進行編號，分別為1、2、3……，優(yōu)先級別的高低按從小號到大號排列。分別將編號數(shù)傳入與料倉對應的數(shù)據(jù)寄存器中，如優(yōu)先級別最高的料倉數(shù)據(jù)寄存器為d0，將編號1傳入到數(shù)據(jù)寄存器中。另外再增加兩個數(shù)據(jù)寄存器，一個數(shù)據(jù)寄存器d100(d100為前面料倉未用到的數(shù)據(jù)寄存器)用于儲存當前正在加料的料倉編號，另一個數(shù)據(jù)寄存器d101(d101為前面料倉未用到的數(shù)據(jù)寄存器)存儲sxy=1的料倉編號。比較這兩個數(shù)據(jù)寄存器存儲的編號的大小，如果d100中的編號數(shù)大于d101中的編號數(shù)，說明有料倉高于當前加料的料倉優(yōu)先級的料倉，移動裝料點移動到d101中編號對應的料倉位置；如果d100中的編號數(shù)小于d101中的編號數(shù)，說明當前加料的料倉高于另一料倉優(yōu)先級的料倉，先對當前加料料倉進行加料，當前料倉加完后再移動移動裝料點對另一料倉進行加料；如果d100中的編號數(shù)等于d101中的編號數(shù)，說明移動裝料點已經(jīng)移動到裝料倉，移動裝料點不再移動。

移動裝料點的移動控制是在每個掃描周期內(nèi)，可以將移動裝料點的位置與預期位置轉(zhuǎn)化為兩個值進行比較，從而確定移動裝料點的運動路線。

4結束語

二維智能倉儲控制可以降低勞動強度，提高料倉利用率高，增加裝料精度，從而提升工作效率。此方法可根據(jù)不同生產(chǎn)中的實際需要，來確優(yōu)先級別，實現(xiàn)不同的裝料方式。這對降低生產(chǎn)成本，提高自動化程度是很有意義的