CN112408261A - 一种可多层次取存货物的堆垛式rgv车用控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可多层次取存货物的堆垛式RGV车用控制系统，包括中央处理模块、调配模块、控制模块、网络通信模块、输入输出模块、数据处理模块、驱动模块、定位模块、报警器和安全保护装置；通过安装在堆垛机上的激光测距仪随着堆垛机在巷道中的运动，与安装在地面上的反射板之间距离不断变化，从而实现高速运行过程中的动态测距，PLC读取激光测距仪的数据发出控制指令，实现水平方向的定位，通过在堆垛机立柱上与每层货架相对应的位置安装认址片，在载货台上安装光电开关，跟随载货台的升降一起运动，PLC通过读取认址片与光电开关重合产生的脉冲信号计数，控制垂直方向的定位。

Description

一种可多层次取存货物的堆垛式RGV车用控制系统
技术领域
本发明涉及自动化立体仓库技术领域，具体为一种可多层次取存货物的堆垛式RGV车用控制系统。
背景技术
自动化立体仓库是一种基于高层货架（托盘系统）存放物资，借助自动化设备（堆垛机、输送机、分拣系统等）进行存取作业，同时实现计算机监控管理的系统。其主要由货物存取和输送系统、货物储存系统、控制和管理系统三大部分组成，除此之外，有供电系统、货物称重系统、消防报警系统等配套设施。堆垛机，是立体仓库中关键的起重、搬运设备，物资出入库的效率取决于堆垛机的工作效率。通常体现巷道堆垛机性能优劣的指标有：运行速度、起升速度、货叉速度、定位精度、安全性、振动与噪音等。要使得堆垛机更加高速、高效地运行，就需要合理地设计堆垛机的控制系统，融入多项技术的创新和改进，以达到提高堆垛机性能的目的。
现有的堆垛式RGV车在对货物进行存取货物时功能过于单一，仅能实现单一方向的定位，从而无法根据需求进行多层次存取货物，从而不便于立体仓库的使用，为此，提出一种可多层次取存货物的堆垛式RGV车用控制系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可多层次取存货物的堆垛式RGV车用控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可多层次取存货物的堆垛式RGV车用控制系统，包括中央处理模块、调配模块、控制模块、网络通信模块、输入输出模块、数据处理模块、驱动模块、定位模块、报警器和安全保护装置：
所述中央处理模块与输入输出模块交互连接，所述中央处理模块与调配模块交互连接，所述调配模块与控制模块交互连接，所述中央处理模块与网络通信模块交互连接，所述中央处理模块与数据处理模块交互连接，所述控制模块与驱动模块交互连接，所述输入输出模块与控制模块交互连接，所述控制模块与定位模块交互连接；
所述中央处理模块，用于综合处理存取货物的信息；
所述调配模块，用于综合调动多个室内的控制单元；
所述控制模块，用于为现场控制器实时监控堆垛机的运行状况并随时准备接受来自上位机的出、入库任务；
所述网络通信模块，用于中央处理模块与控制模块保持通信；
所述输入输出模块，用于设置水平行走速度、载货台升降速度、货叉伸缩速度；
所述数据处理模块，用于对用户的设置进行记录存储；
所述驱动模块，用于驱动RGV车的水平行走速度、载货台升降速度、货叉伸缩速度；
所述定位模块，用于使堆垛机以一定的速度运行到目标位置。
作为本技术方案的进一步优选的：所述控制模块包括PLC、编码器和光电开关，所述数据处理模块包括服务器和数据库，所述驱动模块包括提升变频器、提升电机、行走电机和货叉电机。
作为本技术方案的进一步优选的：所述定位模块与驱动模块交互连接，所述定位模块包括激光测距仪。
作为本技术方案的进一步优选的：所述网络通信模块，中央处理模块给堆垛机发送操作指令，包括出库、入库、启动、停止命令，堆垛机将监视到的故障信号发送给上位机，堆垛机PLC与地面主控制PLC之间采用无线以太网通信，主控制PLC通过PROFIBUS-DP与中央处理模块连接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述网络通信模块的系统网络采用TCP/IP通信协议，支持单网、双网、混合网、低速网、高速网以及高低速混合网。
作为本技术方案的进一步优选的：所述定位模块的定位方式为编码器定位、BPS条码定位、激光测距中的一种或者多种。
作为本技术方案的进一步优选的：所述定位模块的定位方向为水平方向定位和垂直方向定位，水平方向定位采用激光测距定位方式，安装在堆垛机上的激光测距仪随着堆垛机在巷道中的运动，与安装在地面上的反射板之间距离不断变化，进行高速运行过程中的动态测距，PLC读取激光测距仪的数据发出控制指令，实现水平方向的定位，垂直方向定位，采用认址片定位方式，在堆垛机立柱上与每层货架相对应的位置安装认址片，在载货台上安装光电开关，跟随载货台的升降一起运动，PLC通过读取认址片与光电开关重合产生的脉冲信号计数，控制垂直方向的定位。
作为本技术方案的进一步优选的：所述报警器与定位模块交互连接，所述安全保护装置为急停开关，所述急停开关与控制模块交互连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
一、通过安装在堆垛机上的激光测距仪随着堆垛机在巷道中的运动，与安装在地面上的反射板之间距离不断变化，从而实现高速运行过程中的动态测距，PLC读取激光测距仪的数据发出控制指令，实现水平方向的定位；
二、通过在堆垛机立柱上与每层货架相对应的位置安装认址片，在载货台上安装光电开关，跟随载货台的升降一起运动，PLC通过读取认址片与光电开关重合产生的脉冲信号计数，控制垂直方向的定位；
三、通过提升电机带动载货台运行到认址片定位指定的垂直位置，通过货叉电机完成货物的多层次存取任务。
附图说明
图1为本发明的系统模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种可多层次取存货物的堆垛式RGV车用控制系统，包括中央处理模块、调配模块、控制模块、网络通信模块、输入输出模块、数据处理模块、驱动模块、定位模块、报警器和安全保护装置：
中央处理模块与输入输出模块交互连接，中央处理模块与调配模块交互连接，调配模块与控制模块交互连接，中央处理模块与网络通信模块交互连接，中央处理模块与数据处理模块交互连接，控制模块与驱动模块交互连接，输入输出模块与控制模块交互连接，控制模块与定位模块交互连接；
中央处理模块，用于综合处理存取货物的信息；
调配模块，用于综合调动多个室内的控制单元；
控制模块，用于为现场控制器实时监控堆垛机的运行状况并随时准备接受来自上位机的出、入库任务；
网络通信模块，用于中央处理模块与控制模块保持通信；
输入输出模块，用于设置水平行走速度、载货台升降速度、货叉伸缩速度；
数据处理模块，用于对用户的一些设置进行记录存储；
驱动模块，水平行走速度、载货台升降速度、货叉伸缩速度可调；
定位模块，用于使堆垛机以一定的速度运行到目标位置并且定位精确。
本实施例中，具体的：控制模块包括PLC、编码器和光电开关，数据处理模块包括服务器和数据库，驱动模块包括提升变频器、提升电机、行走电机和货叉电机；通过设置服务器与数据库对堆垛机与取存货物的数据进行存储，提升变频器指用于提升机变频节能从而达到电机保护的一种电机控制装置，它可使电机起动、加载时的电流平缓上升，没有任何冲击；可使电机实现软停，避免发生电流造成危害，有利于延长设备的使用寿命，提升电机用于控制载货台垂直方向的移动，行走电机用于控制RGV车水平方向的移动，货叉电机用于控制货物的存取。
本实施例中，具体的：定位模块与驱动模块交互连接，定位模块包括激光测距仪；通过安装在堆垛机上的激光测距仪随着堆垛机在巷道中的运动，与安装在地面上的反射板之间距离不断变化，从而实现高速运行过程中的动态测距。
本实施例中，具体的：网络通信模块，中央处理模块给堆垛机发送操作指令，包括出库、入库、启动、停止等，并且堆垛机需要将监视到的故障等信息向上位机报告，由于堆垛机在巷道中来回移动，故堆垛机PLC与地面主控制PLC之间采用无线以太网通信，这种方式扩展方便、成本低，并且系统可靠安全，主控制PLC通过PROFIBUS-DP与中央处理模块连接。
本实施例中，具体的：网络通信模块的系统网络采用TCP/IP通信协议，支持单网、双网、混合网，同时还支持低速网、高速网以及高低速混合网，通过标准化网络接口，能够方便的实现和外部系统的连接，标准化的应用程序结构，为用户提供了便利的开发环境，能够同时实现远程调用、终端服务、打印服务和图形服务等功能。
本实施例中，具体的：定位模块的定位方式为编码器定位、BPS条码定位、激光测距中的一种或者多种；通过定位模块可以使用于使堆垛机以一定的速度运行到目标位置并且定位精确。
本实施例中，具体的：定位模块的定位方向为水平方向定位和垂直方向定位，水平方向定位采用激光测距定位方式，安装在堆垛机上的激光测距仪随着堆垛机在巷道中的运动，与安装在地面上的反射板之间距离不断变化，从而实现高速运行过程中的动态测距，PLC读取激光测距仪的数据发出控制指令，实现水平方向的定位，垂直方向定位，采用认址片定位方式，在堆垛机立柱上与每层货架相对应的位置安装认址片，在载货台上安装光电开关，跟随载货台的升降一起运动，PLC通过读取认址片与光电开关重合产生的脉冲信号计数，控制垂直方向的定位。
本实施例中，具体的：报警器与定位模块交互连接，安全保护装置为急停开关，急停开关与控制模块交互连接；当定位模块感应到载货台移动到朝出预期位置时，会通过报警器发出情报，并控制驱动模块停止运动，用户也可以通过急停开关紧急强制停止驱动模块的运行。
工作原理或者结构原理，使用时，在控制模块的控制下，行走电机使RGV车运行到指定的水平位置，再由提升电机带动载货台运行到认址片定位指定的垂直位置，实现了垂直方向的定位，进而通过货叉电机完成货物的多层次存取任务，在系统中，要求行走电机和提升电机的电压低、电流小、有定位转矩和使用螺栓机构的定位装置，所以，确定步进电动机采用二相八拍混合式步进电动机，堆垛机的Y轴方向（货叉电机）采用直流电动机来驱动，当堆垛机平台移动到货架的指定位置时，直流电机驱动货台向前伸出或向后缩回可将货物取出或者送入。堆垛机要准确可靠运行最重要的就是定位控制，在水平和垂直方向上的精确定位主要靠对射式传感器来完成，货叉的伸缩主要由两端的光电开关控制。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种可多层次取存货物的堆垛式RGV车用控制系统，包括中央处理模块、调配模块、控制模块、网络通信模块、输入输出模块、数据处理模块、驱动模块、定位模块、报警器和安全保护装置，其特征在于：
所述中央处理模块与输入输出模块交互连接，所述中央处理模块与调配模块交互连接，所述调配模块与控制模块交互连接，所述中央处理模块与网络通信模块交互连接，所述中央处理模块与数据处理模块交互连接，所述控制模块与驱动模块交互连接，所述输入输出模块与控制模块交互连接，所述控制模块与定位模块交互连接；
所述中央处理模块，用于综合处理存取货物的信息；
所述调配模块，用于综合调动多个室内的控制单元；
所述控制模块，用于为现场控制器实时监控堆垛机的运行状况并随时准备接受来自上位机的出、入库任务；
所述网络通信模块，用于中央处理模块与控制模块保持通信；
所述输入输出模块，用于设置水平行走速度、载货台升降速度、货叉伸缩速度；
所述数据处理模块，用于对用户的设置进行记录存储；
所述驱动模块，用于驱动RGV车的水平行走速度、载货台升降速度、货叉伸缩速度；
所述定位模块，用于使堆垛机以一定的速度运行到目标位置。
2.根据权利要求1所述的一种可多层次取存货物的堆垛式RGV车用控制系统，其特征在于：所述控制模块包括PLC、编码器和光电开关，所述数据处理模块包括服务器和数据库，所述驱动模块包括提升变频器、提升电机、行走电机和货叉电机。
3.根据权利要求1所述的一种可多层次取存货物的堆垛式RGV车用控制系统，其特征在于：所述定位模块与驱动模块交互连接，所述定位模块包括激光测距仪。
4.根据权利要求1所述的一种可多层次取存货物的堆垛式RGV车用控制系统，其特征在于：所述网络通信模块，中央处理模块给堆垛机发送操作指令，包括出库、入库、启动、停止命令，堆垛机将监视到的故障信号发送给上位机，堆垛机PLC与地面主控制PLC之间采用无线以太网通信，主控制PLC通过PROFIBUS-DP与中央处理模块连接。
5.根据权利要求4所述的一种可多层次取存货物的堆垛式RGV车用控制系统，其特征在于：所述网络通信模块的系统网络采用TCP/IP通信协议，支持单网、双网、混合网、低速网、高速网以及高低速混合网。
6.根据权利要求1所述的一种可多层次取存货物的堆垛式RGV车用控制系统，其特征在于：所述定位模块的定位方式为编码器定位、BPS条码定位、激光测距中的一种或者多种。
7.根据权利要求6所述的一种可多层次取存货物的堆垛式RGV车用控制系统，其特征在于：所述定位模块的定位方向为水平方向定位和垂直方向定位，水平方向定位采用激光测距定位方式，安装在堆垛机上的激光测距仪随着堆垛机在巷道中的运动，与安装在地面上的反射板之间距离不断变化，进行高速运行过程中的动态测距，PLC读取激光测距仪的数据发出控制指令，实现水平方向的定位，垂直方向定位，采用认址片定位方式，在堆垛机立柱上与每层货架相对应的位置安装认址片，在载货台上安装光电开关，跟随载货台的升降一起运动，PLC通过读取认址片与光电开关重合产生的脉冲信号计数，控制垂直方向的定位。
8.根据权利要求1所述的一种可多层次取存货物的堆垛式RGV车用控制系统，其特征在于：所述报警器与定位模块交互连接，所述安全保护装置为急停开关，所述急停开关与控制模块交互连接。
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