CN106779550A - 一种智能仓储设备的控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能仓储设备的控制系统及方法，包括计算机工具云系统，所述计算机工具云系统由工具库、DNC系统和移动互联网APP组成，所述工具库上安装有计算机本地工具管理系统，所述的计算机本地工具管理系统包括PLC控制系统、RFID识别系统、指纹识别系统、二维码扫描识别系统和称重系统，能够实现工厂库房的智能化管理和加工现场工人快速存取物料，规范了生产现场的物料及工具摆放、提高生产效率、降低人工管理成本，并能够将工作人员的身份信息、物料信息进行记录保存，解决了库房或生产现场管理中存在的凌乱问题。
Description
技术领域
本发明的一种智能仓储设备的控制系统及方法，属于工业仓储库房管理技术领域。
背景技术
目前，在加工制造工厂中，工人通常需要对车间、库房的货物、零件、刀具、工具进行有序的管理，特别是对型号品种繁多的产品和工具经常需要进行规范有序的存储起来，而目前工厂为了解决这一难题，大多都是采用专人进行管理，或者是采购市面上已有的立体货柜等。但这些都不能够彻底解决这一问题，还是存在很多漏洞。
采用人工管理则效率低下，浪费人力，成本较高，存取物品时都需要经过库房管理人员进行登记，或通过电脑手工输入记录所需要存取的物品信息、存放位置等，同时货物繁多时也容易出现差错，或存取不及时难以快速准确的对工具产品进行存取。
采用市面上已有的小型立体库、货柜进行管理，虽然在管理时间，管理办法上都有了较大改进，但物品的存放也是需要通过工人进行人为参与输入记录存取物品的种类、数量、存放位置等，由于立体库料盘数量较多，物品都是集中放置在同一个料盘不同的料框里，存取时设备整个料盘都会伸出，这样也会存在较大的管理漏洞，工人在存取物料时容易出现，多领少存、少领多存或把同一料盘上的其他物品领走等现象，库房内的物品管理数据容易出现与实际库存量不符，所以现有的仓储设备的控制方法还是不够完善。
发明内容
本发明的发明目的是：提供一种结构简单、实用、设备成本低，能够实现工厂库房的智能化管理和加工现场工人快速存取物料，规范了生产现场的物料及工具摆放、提高生产效率、降低人工管理成本，并能够将工作人员的身份信息、物料信息进行记录保存，解决了库房或生产现场管理中存在的凌乱问题的一种智能仓储设备的控制系统及方法，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：一种智能仓储设备的控制系统，包括计算机工具云系统，所述计算机工具云系统由工具库、DNC系统和移动互联网APP组成，所述工具库上安装有计算机本地工具管理系统，所述的计算机本地工具管理系统包括PLC控制系统、RFID识别系统、指纹识别系统、二维码扫描识别系统和称重系统，所述计算机工具云系统的输出端通过数据线分别与工具库的计算机本地工具管理系统、DNC系统和移动互联网APP的输入端连接，所述计算机本地工具管理系统的输出端通过数据线分别与PLC控制系统的输入端、RFID识别系统的输入端、指纹识别系统的输入端、称重系统的输入端和二维码识别系统的输入端相连接，所述RFID识别系统与识别物料信息模块连接，所述指纹识别系统与指纹录入模块连接，所述称重系统与重力传感器模块连接，所述二维码识别系统与二维码扫描器模块相连接，所述PLC控制系统与机械手取料装置相连接，机械手取料装置与工具库相连接，所诉DNC系统通过互联网与手机APP相连接。
所述计算机工具云系统可以实现与计算机本地工具管理系统、DNC系统的联结，获得工具库的异动信息，支持移动互联设备的访问，接收移动互联设备的指令，通过计算机本地工具管理系统控制工具库货柜；
所述计算机本地工具管理系统，具有数据接收、上传、判断处理和派发各控制单元的信息指令功能，同时在网络不畅通或中断的情况下，也可以进行脱网单机控制，使工具库能够保证正常运行，待网络正常后再将数据信息上传到云端系统；
所述移动互联网APP是通过联网建立移动互联网APP对工具库进行移动管理，管理员可以及时通过手机客户端APP获得工具库的实时信息，通过APP派发控制指令、执行工具库盘点、推送故障报警信息；
所述DNC系统可实现对工具库的在线监管、在线派工分发任务等指令的传输；
所述RFID识别系统是一种通过无线射频识别技术来识别特定目标并读写相关数据的识别器，由RFID读写器跟射频标签组成，可对物料身份信息进行识别，同时上传数据到计算机本地工具管理系统，保证工具库内物料身份信息与存储位置的一致性；
所述PLC控制系统实现了与计算机本地工具管理系统的数据交换与对接，通过接收和发送位置指令控制整个工具库的运行动作；
所述指纹识别系统可对工具库管理人员的身份信息进行识别，只有在通过指纹权限的情况下，才能对工具库进行货物存放以及单机取料、设备参数调整；
所述二维码扫描识别系统对DNC系统下发的二维码信息进行扫描识别，同时将信息上传至计算机本地工具管理系统中；
所述称重系统是一种通过称重传感器将质量信号转变为可测量的电信号输出装置，可对进出工具库的物料进行称重，并上传数据到计算机本地工具管理系统。
所述工具库分A、B两侧存放货架，物料存放工位成矩形阵列分部在A、B两侧货架上，每侧各50个工位，共100个。
工具库1到100号工位的坐标值要事先录入到计算机本地工具管理系统中，并且对每一个工位进行编号并赋予固定的坐标值。
工具库的工控机界面上会根据物料存储信息实时显示存料数目以及货架工位存储状态。
一种智能仓储设备的控制系统的控制方法，首先通过网络将各控制单元进行对接互联，形成计算机工具云系统，使物料的存取过程完全实现了设备的智能自动化存取过程，以及设备的在线监管，然后将设备的控制动作分为存料动作和取料动作，存料时，管理员通过指纹录入以后，将带有RFID芯片的物料放入工具库抽屉箱料框中，RFID识别系统启动将物料信息上传至计算机本地工具管理系统，再由计算机本地工具管理系统自动判断物料存放位置，通过发出位置指令到PLC控制系统，机械手取料装置将料框存放到指定的货架工位上，同时将存放信息上传至计算机工具云系统，取料时，工人在收到DNC系统发来的派工二维码信息后，将该二维码在扫描器中识别物料信息，同时数据上传到计算机本地工具管理系统中，由计算机本地工具管理系统自动判别该物料型号的具体存放位置，再将该位置指令发送至PLC控制系统中，由PLC控制系统驱动机械手取料装置执行取料动作，同时将取出的物料信息数据上传至计算机工具云系统。
当网络中断不能进行在线下发派工，不能进行移动互联网监管控制实施的情况下，管理员可以进行脱网单机控制设备运行，通过管理员在工控机界面中直接录入物料信息进行取料操作，当恢复网络通讯时，工具库的物料信息将自动上传到计算机工具云系统。
由于采用了上述技术方案，本发明工作时，可以对工具物料进行实时智能存取，存料时只需要有权限的管理员进行指纹录入，工具库货柜抽屉自动打开即可放入要存放的物料，取料时，分为工人取料和管理员取料两种方式，工人取料时通过二维码扫描即可取出对应的物料，再脱网单机情况下，管理员可以通过录入物料信息即可取出对应的物料型号，通过本系统及控制方法可有效的解决工厂物料的有效管理，同时所有工人只需要在接收到二维码派工信息时，就可以进行领取物料，大大的节省了人工管理成本，同时物料的存放、领取型号，以及领料人员信息等数据能够实时上传到计算机工具云系统，实现了物料的过程管理及监控，便于后续的管理查阅工作等优点。
附图说明
图1为本发明结构的结构示意图；
图2为本发明的工作流程图；
附图标记说明：1-计算机工具云系统，2-移动互联网APP，3- DNC系统，4- RFID识别系统，5- PLC控制系统，6-指纹识别系统，7-二维码扫描识别系统，8-称重系统，9-工具库，10-计算机本地工具管理系统，11-手机APP，12-二维码扫描器模块，13-重力传感器模块，14-指纹录入模块，15-识别物料信息模块，16-机械手取料装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的限制。
本发明的实施例：一种智能仓储设备的控制系统，包括计算机工具云系统1，所述计算机工具云系统由工具库9、DNC系统3和移动互联网APP2组成，所述工具库9上安装有计算机本地工具管理系统10，所述的计算机本地工具管理系统10包括PLC控制系统5、RFID识别系统4、指纹识别系统6、二维码扫描识别系统7和称重系统8，所述计算机工具云系统1的输出端通过数据线分别与工具库9的计算机本地工具管理系统10、DNC系统3和移动互联网APP2的输入端连接，所述计算机本地工具管理系统10的输出端通过数据线分别与PLC控制系统5的输入端、RFID识别系统4的输入端、指纹识别系统6的输入端、称重系统8的输入端和二维码识别系统7的输入端相连接，所述RFID识别系统4与识别物料信息模块15连接，所述指纹识别系统6与指纹录入模块14连接，所述称重系统8与重力传感器模块13连接，所述二维码识别系统7与二维码扫描器模块12相连接，所述PLC控制系统5与机械手取料装置16相连接，机械手取料装置16与工具库9相连接，所述DNC系统3与手机APP11。
所述计算机工具云系统1可以实现与计算机本地工具管理系统10、DNC系统3的联结，获得工具库的异动信息，支持移动互联设备的访问，接收移动互联设备的指令，通过计算机本地工具管理系统10控制工具库货柜；
所述计算机本地工具管理系统，具有数据接收、上传、判断处理和派发各控制单元的信息指令功能，同时在网络不畅通或中断的情况下，也可以进行脱网单机控制，使工具库能够保证正常运行，待网络正常后再将数据信息上传到云端系统；
所述移动互联网APP是通过联网建立移动互联网APP对工具库进行移动管理，管理员可以及时通过手机客户端APP获得工具库的实时信息，通过APP派发控制指令、执行工具库盘点、推送故障报警信息；
所述DNC系统可实现对工具库的在线监管、在线派工分发任务等指令的传输；
所述RFID识别系统是一种通过无线射频识别技术来识别特定目标并读写相关数据的识别器，由RFID读写器跟射频标签组成，可对物料身份信息进行识别，同时上传数据到计算机本地工具管理系统，保证工具库内物料身份信息与存储位置的一致性；
所述PLC控制系统实现了与计算机本地工具管理系统的数据交换与对接，通过接收和发送位置指令控制整个工具库的运行动作；
所述指纹识别系统可对工具库管理人员的身份信息进行识别，只有在通过指纹权限的情况下，才能对工具库进行货物存放以及单机取料、设备参数调整；
所述二维码扫描识别系统对DNC系统下发的二维码信息进行扫描识别，同时将信息上传至计算机本地工具管理系统中；
所述称重系统是一种通过称重传感器将质量信号转变为可测量的电信号输出装置可对进出工具库的物料进行称重，并上传数据到计算机本地工具管理系统。
所述工具库分A、B两侧存放货架，物料存放工位成矩形阵列分部在A、B两侧货架上，每侧各50个工位，共100个。
工具库1到100号工位的坐标值要事先录入到计算机本地工具管理系统中，并且对每一个工位进行编号并赋予固定的坐标值。
工具库的工控机界面上会根据物料存储信息实时显示存料数目以及货架工位存储状态。
一种智能仓储设备的控制系统的控制方法，首先通过网络将各控制单元进行对接互联，形成计算机工具云系统，使物料的存取过程完全实现了设备的智能自动化存取过程，以及设备的在线监管，然后将设备的控制动作分为存料动作和取料动作，存料时，管理员通过指纹录入以后，将带有RFID芯片的物料放入工具库抽屉箱料框中，RFID识别系统启动将物料信息上传至计算机本地工具管理系统，再由计算机本地工具管理系统自动判断物料存放位置，通过发出位置指令到PLC控制系统，机械手取料装置将料框存放到指定的货架工位上，同时将存放信息上传至计算机工具云系统，取料时，工人在收到DNC系统发来的派工二维码信息后，将该二维码在扫描器中识别物料信息，同时数据上传到计算机本地工具管理系统中，由计算机本地工具管理系统自动判别该物料型号的具体存放位置，再将该位置指令发送至PLC控制系统中，由PLC控制系统驱动机械手取料装置执行取料动作，同时将取出的物料信息数据上传至计算机工具云系统。
当网络中断不能进行在线下发派工，不能进行移动互联网监管控制实施的情况下，管理员可以进行脱网单机控制设备运行，通过管理员在工控机界面中直接录入物料信息进行取料操作，当恢复网络通讯时，工具库的物料信息将自动上传到计算机工具云系统。
如图1所示，已存入的现实为黑色。
所述 二维码扫描器模块12， 重力传感器模块13，指纹录入模块14，识别物料信息模块15，都是现有的识别和测量模块。
机械手取料装置16为现有的一种取料装置。
DNC系统将二维码物料领取信息通过手机APP11发送到员工手机。
手机APP11为现有的一种能收取信息的模块。
本发明设备的动作控制分为存料和取料两种，如图2，存料时，管理员通过指纹录入通过验证后，按下工控机界面存物料按键，再按A或B抽屉打开按键，选择存放两侧位置，电动抽屉自动打开后，将带有RFID芯片的物料放入工具库抽屉箱料框中，按抽屉关闭按键，抽屉关好到位后，RFID识别系统启动将物料信息识别并上传至计算机本地工具管理系统，再由本地工具管理系统自动判断物料存放位置 ，通过发出位置指令到PLC控制系统，机械手动作将料框存放到指定的货架工位上，同时工控机界面会自动显示出存料数目、重量与当前货架空位等信息，并将存放信息上传至计算机工具云系统。
取料时，分管理员取料和工人取料两种方式，工人在收到DNC系统发来的派工二维码信息后，将该二维码在扫描器中识别物料信息，同时数据上传到计算机本地工具管理系统中，按下取料按键，由计算机本地工具管理系统自动判别工具库内是否还有该型号物料，如果有将继续下一步动作，如果界面提示已无当前型号物料则需重新放入新物料，计算机本地工具管理系统根据物料信息自动判别物料存放位置，再将该位置指令发送至PLC系统中，由PLC控制系统驱动机械手执行取料动作，同时将取出的物料信息数据上传至计算机工具云系统。
当网络中断不能进行在线下发派工，不能进行移动互联网监管控制实施的情况下，管理员可以进行脱网单机控制设备运行，通过指纹录取后管理员在工控机界面中直接录入物料信息进行取料操作。当恢复网络通讯时，工具库的物料信息将自动上传到计算机工具云系统。
Claims (7)
1.一种智能仓储设备的控制系统，包括计算机工具云系统（1），其特征在于：所述计算机工具云系统由工具库（9）、DNC系统（3）和移动互联网APP（2）组成，所述工具库（9）上安装有计算机本地工具管理系统（10），所述的计算机本地工具管理系统（10）包括PLC控制系统（5）、RFID识别系统（4）、指纹识别系统（6）、二维码扫描识别系统（7）和称重系统（8），所述计算机工具云系统（1）的输出端通过数据线分别与工具库（9）的计算机本地工具管理系统（10）、DNC系统（3）和移动互联网APP（2）的输入端连接，所述计算机本地工具管理系统（10）的输出端通过数据线分别与PLC控制系统（5）的输入端、RFID识别系统（4）的输入端、指纹识别系统（6）的输入端、称重系统（8）的输入端和二维码识别系统（7）的输入端相连接，所述RFID识别系统（4）与识别物料信息模块（15）连接，所述指纹识别系统（6）与指纹录入模块（14）连接，所述称重系统（8）与重力传感器模块（13）连接，所述二维码识别系统（7）与二维码扫描器模块（12）相连接，所述PLC控制系统（5）与机械手取料装置（16）相连接，机械手取料装置（16）与工具库（9）相连接，所诉DNC系统通过互联网与手机APP（11）相连接。
2.根据权利要求1所述的智能仓储设备的控制系统，其特征在于：
所述计算机工具云系统（1）可以实现与计算机本地工具管理系统（10）、DNC系统（3）的联结，获得工具库的异动信息，支持移动互联设备的访问，接收移动互联设备的指令，通过计算机本地工具管理系统（10）控制工具库货柜；
所述计算机本地工具管理系统，具有数据接收、上传、判断处理和派发各控制单元的信息指令功能，同时在网络不畅通或中断的情况下，也可以进行脱网单机控制，使工具库能够保证正常运行，待网络正常后再将数据信息上传到计算机工具云系统；
所述移动互联网APP是通过联网建立移动互联网APP对工具库进行移动管理，管理员可以及时通过手机客户端APP获得工具库的实时信息，通过APP派发控制指令、执行工具库盘点、推送故障报警信息；
所述DNC系统可实现对工具库的在线监管、在线派工分发任务等指令的传输；
所述RFID识别系统是一种通过无线射频识别技术来识别特定目标并读写相关数据的识别器，由RFID读写器跟射频标签组成，可对物料身份信息进行识别，同时上传数据到计算机本地工具管理系统，保证工具库内物料身份信息与存储位置的一致性；
所述PLC控制系统实现了与计算机本地工具管理系统的数据交换与对接，通过接收和发送位置指令控制整个工具库的运行动作；
所述指纹识别系统可对工具库管理人员的身份信息进行识别，只有在通过指纹权限的情况下，才能对工具库进行货物存放以及单机取料、设备参数调整；
所述二维码扫描识别系统对DNC系统下发的二维码信息进行扫描识别，同时将信息上传至计算机本地工具管理系统中；
所述称重系统是一种通过称重传感器将质量信号转变为可测量的电信号输出装置，可对进出工具库的物料进行称重，并上传数据到计算机本地工具管理系统。
3.根据权利要求1所述的智能仓储设备的控制系统，其特征在于：所述所述工具库分A、B两侧存放货架，物料存放工位成矩形阵列分部在A、B两侧货架上，每侧各50个工位，共100个。
4.根据权利要求1所述的智能仓储设备的控制系统，其特征在于：工具库1到100号工位的坐标值要事先录入到计算机本地工具管理系统中，并且对每一个工位进行编号并赋予固定的坐标值。
5.根据权利要求1所述的智能仓储设备的控制系统，其特征在于：工具库的工控机界面上会根据物料存储信息实时显示存料数目以及货架工位存储状态。
6.一种如权利要求1～5任意一条权利要求所述的智能仓储设备的控制系统的控制方法，其特征在于：首先通过网络将各控制单元进行对接互联，形成计算机工具云系统，使物料的存取过程完全实现了设备的智能自动化存取过程，以及设备的在线监管，然后将设备的控制动作分为存料动作和取料动作，存料时，管理员通过指纹录入以后，将带有RFID芯片的物料放入工具库抽屉箱料框中，RFID识别系统启动将物料信息上传至计算机本地工具管理系统，再由计算机本地工具管理系统自动判断物料存放位置，通过发出位置指令到PLC控制系统，机械手取料装置将料框存放到指定的货架工位上，同时将存放信息上传至计算机工具云系统，取料时，工人在收到DNC系统发来的派工二维码信息后，将该二维码在扫描器中识别物料信息，同时数据上传到计算机本地工具管理系统中，由计算机本地工具管理系统自动判别该物料型号的具体存放位置，再将该位置指令发送至PLC控制系统中，由PLC控制系统驱动机械手取料装置执行取料动作，同时将取出的物料信息数据上传至计算机工具云系统。
7.根据权利要求6所述的智能仓储设备的控制系统的控制方法，其特征在于：当网络中断不能进行在线下发派工，不能进行移动互联网监管控制实施的情况下，管理员可以进行脱网单机控制设备运行，通过管理员在工控机界面中直接录入物料信息进行取料操作，当恢复网络通讯时，工具库的物料信息将自动上传到计算机工具云系统。
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