CN105807709B - 一种用于智能仓储物料存取的控制系统及方法 - Google Patents

一种用于智能仓储物料存取的控制系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及仓储技术领域，尤其涉及一种用于智能仓储物料存取的控制系统，包括主控模块、通信模块、输入装置、电气监控模块、运动控制模块、环境监测模块、显示模块、条码监控模块和用户管理模块。本发明控制简单、自动化程度高，同时可以调控物料的存储环境并进行权限管理，功能齐全、管理可控，同时可以追溯历史数据；本发明提供物料最佳路径和最合适的存储空间，达到物料的快速进出库及存储空间的有效利用。

Description

一种用于智能仓储物料存取的控制系统及方法
技术领域
本发明涉及仓储技术领域，尤其涉及一种用于智能仓储物料存取的控制系统及方法。
背景技术
随着自动化程度的不断提高，仓储行业的高度自动化要求与物料执行系统的传统手工作业越来越不相协调，物料的存取、分拣、配送等环节依靠手工执行，找料难，易出错、执行效率低，存在劳动用工分配不合理的问题，人力成本高。仓储行业需要物料的仓储、分拣、配送自动化，以便做到及时、迅速、准确而又低成本。
在仓储管理中，物料的控制是整个仓储管理中不可缺少的部分，能否快速准确的获取所需的物料，直接关系到生产效率和成本。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种用于智能仓储物料存取的控制系统及方法，可以根据实际情况对物料仓储实行智能化管理。
实现本发明目的的技术方案是：一种用于智能仓储物料存取的控制系统，包括主控模块、通信模块、输入装置、电气监控模块、运动控制模块、环境监测模块、显示模块、条码监控模块和用户管理模块，通信模块与主控模块相连接，输入装置通过通信模块将存取物料的命令发送给主控模块，电气监控模块通过通信模块将该用于智能仓储物料存取的控制系统的运行和使用状况发送给主控模块，主控模块通过通信模块控制运动控制模块的运行，环境监测模块通过通信模块将实时监控的物料所处的环境信息发送给主控模块，显示模块、条码监控模块和用户管理模块均与主控模块相连接，条码监控模块用于监控物料的进库和出库情况，用户管理模块用于识别用户的操作权限。
作为本发明的优化方案，主控模块包括资料输入/输出单元、运动控制单元、信息记录统计单元、环境控制单元和用户管理单元，
资料输入/输出单元用于导入有效的物料仓储信息；
运动控制单元发起操作动作命令，并通过使用多轴直线插补算法和圆弧插补算法计算运动控制模块的轨迹和加减速度，以及待存物料的存储路径和存储空间以及待取物料的存储路径，从而控制运动控制模块准确的运行；
信息记录统计单元记录物料的存取信息、存取时的异常信息和运动控制单元发起的操作动作命令信息；
环境控制单元根据环境监测模块实时监控的物料所处的环境信息，实时调节物料所处的环境；
用户管理单元用于管理和设置存取物料的人员的操作权限。
作为本发明的优化方案，输入装置为键盘或触摸屏或按钮。
作为本发明的优化方案，运动控制模块包括伺服电机、驱动器、直线运动平台、旋转平台、抓手系统和PLC控制器，PLC控制器与伺服电机相连接，伺服电机通过驱动器分别控制直线运动平台、旋转平台、抓手系统执行相应的动作进行物料的存取。
作为本发明的优化方案，用于智能仓储物料存取的控制系统还包括报警模块，报警模块与主控模块相连接，当主控模块判断输入装置被异常操作、或者电气监控模块监控到用于智能仓储物料存取的控制系统运行和使用状况异常、或者物料存取异常时，报警模块执行报警。
实现本发明目的的技术方案是：一种用于智能仓储物料存取的控制系统的控制方法，包括如下步骤：
1)将物料仓储的信息导入主控模块中；
2)主控模块检测通信模块、电气监控模块、运动控制模块、环境监测模块、显示模块、条码监控模块和用户管理模块的运行状况；
3)输入装置等待接收命令；
4)如果输入装置收到入库命令，主控模块为入库的物料分配合适的存储空间同时计算出物料存入存储空间的最短路径，主控模块控制运动控制模块的相应部件执行入库动作，条码监控模块记录物料的入库信息，并将物料的入库信息保存在信息记录统计单元中；
5)如果输入装置收到出库命令，主控模块计算取出物料的最短路径，主控模块控制运动控制模块的相应部件通过最短路径执行出库动作，条码监控模块记录物料的出库信息，并将物料的出库信息保存在信息记录统计单元中。
本发明具有积极的效果：1)本发明通过主控模块进行控制，一个主控模块对应多个运动控制模块，节约了人力成本；
2)本发明控制简单、自动化程度高，同时可以调控物料的存储环境并进行权限管理，功能齐全、管理可控，同时可以追溯历史数据；
3)本发明的可以区分识别不同种类的物料，防止物料的错拿错放；
4)本发明提供物料最佳路径和最合适的存储空间，达到物料的快速进出库及存储空间的有效利用；
5)本发明的权限管理模块提高了物料存储的安全性；
6)本发明可以和ERP系统进行集成，同时保存物料的出入库等信息，实现产品生产的可追溯性。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明的原理框图；
其中：1、主控模块，2、通信模块，3、输入装置，4、电气监控模块，5、运动控制模块，6、环境监测模块，7、显示模块，8、条码监控模块，9、用户管理模块，10、报警模块。
具体实施方式
如图1所示，本发明公开了一种用于智能仓储物料存取的控制系统，包括主控模块1、通信模块2、输入装置3、电气监控模块4、运动控制模块5、环境监测模块6、显示模块7、条码监控模块8和用户管理模块9，通信模块2与主控模块1相连接，输入装置3通过通信模块2将存取物料的命令发送给主控模块1，电气监控模块4通过通信模块2将该用于智能仓储物料存取的控制系统的运行和使用状况发送给主控模块1，主控模块1通过通信模块2控制所述运动控制模块5的运行，环境监测模块6通过通信模块2将实时监控的物料所处的环境信息发送给主控模块1，显示模块7、条码监控模块8和用户管理模块9均与主控模块1相连接，条码监控模块8用于监控物料的进库和出库情况，用户管理模块9用于识别用户的操作权限。其中，通信模块2采用socket通信格式，可以快速的实现模块间的数据交换；电气监控系统由各种传感器和控制电路组成，通过设置传感器可以获取用于智能仓储物料存取的控制系统的硬件的运行和使用状况，并发送给主控模块1，主控模块1接收后控制对应的模块是运行还是停止；环境监测模块6实时监控物料所处环境的温度、湿度和静电信息，并将实时监控的物料所处的环境信息发送给主控模块1；条码监控模块8可以使用条码技术或射频技术，实时监控物料的进出库信息，相应的条码或者标签上记录物料的类型、生产日期、厂家、保存条件等信息。
主控模块1包括资料输入/输出单元、运动控制单元、信息记录统计单元、环境控制单元和用户管理单元，
资料输入/输出单元用于导入有效的物料仓储信息；物料在存入前，主控模块1会判断此物料是否是有效的物料，主控模块1根据导入的有效的物料仓储信息进行判断然后执行后续操作。
运动控制单元发起操作动作命令，并通过使用多轴直线插补算法和圆弧插补算法计算运动控制模块5的轨迹和加减速度，以及待存物料的存储路径和存储空间以及待取物料的存储路径，从而控制运动控制模块5准确的运行；
信息记录统计单元记录物料的存取信息、存取时的异常信息和运动控制单元12发起的操作动作命令信息；
环境控制单元根据环境监测模块6实时监控的物料所处的环境信息，实时调节物料所处的环境；
用户管理单元用于管理和设置存取物料的人员的操作权限。
资料输入/输出单元可以直接导入文件或者与ERP系统集成将有效的物料仓储信息导入；信息记录统计单元同时接收条码监控模块8监控物料的进库和出库信息、物料的类型、生产日期、厂家、保存条件等信息；用户管理单元可以添加和删除用户并设置对应用户的操作权限，用户管理单元和用户管理模块9保障了物料存储的安全性。
其中，输入装置3为键盘或触摸屏或按钮；运动控制模块5包括伺服电机、驱动器、直线运动平台、旋转平台、抓手系统和PLC控制器，PLC控制器与伺服电机相连接，伺服电机通过驱动器分别控制直线运动平台、旋转平台、抓手系统执行相应的动作进行物料的存取，其中，PLC控制器使用了PID控制算法；直线运动平台可以升降存取物料、旋转平台可以在存取物料时进行旋转，抓手系统用于物料的夹装。
用于智能仓储物料存取的控制系统还包括报警模块10，报警模块10与主控模块1相连接，当主控模块1判断输入装置3被异常操作、电气监控模块4监控到用于智能仓储物料存取的控制系统运行和使用状况异常、物料存取异常时，前述三种情况有一种发生时，报警模块10就执行报警。
一种用于智能仓储物料存取的控制系统的控制方法，包括如下步骤：
1)将物料仓储的信息导入主控模块1中；
2)主控模块1检测通信模块2、电气监控模块4、运动控制模块5、环境监测模块6、显示模块7、条码监控模块8和用户管理模块9的运行状况；
3)输入装置3等待接收命令；
4)如果输入装置3收到入库命令，主控模块1通过运动控制单元为入库的物料分配合适的存储空间同时计算出物料存入存储空间的最短路径，主控模块1控制运动控制模块5的相应部件执行入库动作，条码监控模块8记录物料的入库信息，并将物料的入库信息保存在信息记录统计单元中；
5)如果输入装置3收到出库命令，主控模块1的运动控制单元计算取出物料的最短路径，主控模块1控制运动控制模块5的相应部件通过最短路径执行出库动作，条码监控模块8记录物料的出库信息，并将物料的出库信息保存在信息记录统计单元中。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于智能仓储物料存取的控制系统，其特征在于：包括主控模块(1)、通信模块(2)、输入装置(3)、电气监控模块(4)、运动控制模块(5)、环境监测模块(6)、显示模块(7)、条码监控模块(8)和用户管理模块(9)，所述的通信模块(2)与主控模块(1)相连接，所述输入装置(3)通过通信模块(2)将存取物料的命令发送给主控模块(1)，所述电气监控模块(4)通过通信模块(2)将该用于智能仓储物料存取的控制系统的运行和使用状况发送给主控模块(1)，所述主控模块(1)通过通信模块(2)控制所述运动控制模块(5) 的运行，所述环境监测模块(6)通过通信模块(2)将实时监控的物料所处的环境信息发送给主控模块(1)，所述的显示模块(7)、条码监控模块(8)和用户管理模块(9)均与主控模块(1)相连接，所述的条码监控模块(8)用于监控物料的进库和出库情况，所述的用户管理模块(9)用于识别用户的操作权限，所述的主控模块(1)包括资料输入/输出单元、运动控制单元、信息记录统计单元、环境控制单元和用户管理单元，
所述资料输入/输出单元用于导入有效的物料仓储信息；
所述运动控制单元发起操作动作命令，并通过使用多轴直线插补算法和圆弧插补算法计算运动控制模块(5)的轨迹和加减速度，以及待存物料的存储路径和存储空间以及待取物料的存储路径，从而控制运动控制模块(5)准确的运行；
所述的信息记录统计单元记录物料的存取信息、存取时的异常信息和运动控制单元发起的操作动作命令信息；
所述环境控制单元根据环境监测模块(6)实时监控的物料所处的环境信息，实时调节物料所处的环境；
所述的用户管理单元用于管理和设置存取物料的人员的操作权限。
2.根据权利要求1所述的一种用于智能仓储物料存取的控制系统，其特征在于：所述的输入装置(3)为键盘或触摸屏或按钮。
3.根据权利要求1所述的一种用于智能仓储物料存取的控制系统，其特征在于：所述的运动控制模块(5)包括伺服电机、驱动器、直线运动平台、旋转平台、抓手系统和PLC 控制器，所述的PLC控制器与伺服电机相连接，所述的伺服电机通过驱动器分别控制直线运动平台、旋转平台、抓手系统执行相应的动作进行物料的存取。
4.根据权利要求1所述的一种用于智能仓储物料存取的控制系统，其特征在于：所述用于智能仓储物料存取的控制系统还包括报警模块(10)，所述的报警模块(10)与主控模块(1)相连接，当主控模块(1)判断输入装置(3)被异常操作、或者电气监控模块(4) 监控到用于智能仓储物料存取的控制系统运行和使用状况异常、或者物料存取异常时，报警模块(10)执行报警。
5.采用权利要求1所述的一种用于智能仓储物料存取的控制系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将物料仓储的信息导入主控模块(1)中；
2)主控模块(1)检测通信模块(2)、电气监控模块(4)、运动控制模块(5)、环境监测模块(6)、显示模块(7)、条码监控模块(8)和用户管理模块(9)的运行状况；
3)输入装置(3)等待接收命令；
4)如果输入装置(3)收到入库命令，主控模块(1)为入库的物料分配合适的存储空间同时计算出物料存入存储空间的最短路径，主控模块(1)控制运动控制模块(5)的相应部件执行入库动作，条码监控模块(8)记录物料的入库信息，并将物料的入库信息保存在信息记录统计单元中；
5)如果输入装置(3)收到出库命令，主控模块(1)计算取出物料的最短路径，主控模块(1)控制运动控制模块(5)的相应部件通过最短路径执行出库动作，条码监控模块(8) 记录物料的出库信息，并将物料的出库信息保存在信息记录统计单元中。
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