CN113716495A - 一种智能化仓储叉车控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能化仓储叉车控制系统，属于智能控制领域，涉及仓储叉车协调控制技术；用于根据任务合理的分派仓储叉车，以便更好的完成任务，提升工作效率；总控制器通过任务的优先级实现依次进行任务分配，且当同一优先级存在多个任务时，处理器将多个任务进行编号，分别标记为i；信息获取模块获取仓储叉车的工作行走距离，标记为Li；获取每台空闲仓储叉车的平均运行速度V以及最大加速度a；计算完成该任务需要的总时间Ti；将总时间Ti进行排列，获取总时间最短的同一优先级的任务编号，并将该任务进行标记为首个任务，进而从时间的角度和从任务效率的角度进行提升，以便更好的完成任务，提升工作效率。
Description
技术领域
本发明属于智能控制领域，涉及仓储叉车协调控制技术，具体是一种智能化仓储叉车控制系统。
背景技术
仓储叉车主要是为仓库内货物搬运而设计的叉车。除了少数仓储叉车(如手动托盘叉车)是采用人力驱动的，其他都是以电动机驱动的，因其车体紧凑、移动灵活、自重轻和环保性能好而在仓储业得到普遍应用。
在现在的工厂作业过程中，大多是仓储叉车的数量小于工厂需求，在这种情况下，合理的利用仓储叉车去执行任务就显得尤为重要。
为此，提出一种智能化仓储叉车控制系统。
发明内容
本发明提供了一种智能化仓储叉车控制系统，用于根据任务合理的分派仓储叉车，以便更好的完成任务，提升工作效率。本发明设置有信息获取模块、总控制器和处理器，总控制器通过任务的优先级实现依次进行任务分配，且当同一优先级存在多个任务时，处理器将多个任务进行编号，分别标记为i；信息获取模块获取仓储叉车的工作行走距离，标记为Li；获取每台空闲仓储叉车的平均运行速度V以及最大加速度a；计算完成该任务需要的总时间Ti；将总时间Ti进行排列，获取总时间最短的同一优先级的任务编号，并将该任务进行标记为首个任务，进而从时间的角度和从任务效率的角度进行提升，以便更好的完成任务，提升工作效率。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种智能化仓储叉车控制系统，包括若干仓储叉车、通信模块以及总控制器，若干所述仓储叉车均配置有独立控制器以及与通信模块匹配的收发器；
若干所述仓储叉车还配置有信息获取模块，所述信息获取模块用于获取仓储叉车的运行参数并发送至处理器；运行参数包括仓储叉车的位置、运行速度以及当前状态；
当接收到多个任务及任务明细时，总控制器获取仓储叉车的当前状态；
若当前状态为空闲状态，信息获取模块获取仓储叉车的位置，并获取多个任务的优先级；总控制器按照任务的优先级依次进行任务分配，仓储叉车进行依次执行；
当同一优先级存在多个任务时，处理器将多个任务进行编号，分别标记为i；其中的i为正整数，i＝1，2......n；
信息获取模块获取仓储叉车的工作行走距离，标记为Li；获取每台空闲仓储叉车的平均运行速度V以及最大加速度a；
计算完成该任务需要的总时间Ti；将总时间Ti进行排列，获取总时间最短的同一优先级的任务编号，并将该任务进行标记为首个任务。
进一步地，任务明细包括任务执行位置、预计完成时长以及任务优先级。
进一步地，任务优先级包括特加急、加急以及普通。
进一步地，仓储叉车的当前状态的判断方式为仓储叉车完成任务后即为空闲状态，接收但是没有完成任务即为工作状态。
进一步地，总时间Ti包括总行走时间Tzi以及预计完成时长Tyi。
进一步地，总行走时间Tzi的获取步骤包括：
获取每台空闲仓储叉车的平均运行速度V以及最大加速度a，利用计算公式计算仓储叉车完成任务需要的总行走时间Tzi；
计算公式为
Tzi＝2×t1+t2；
其中t1为加速或者减速的时间，t2为匀速运行的时间，α为预设系数。
进一步地，处理器设定有行走距离阈值；当获取的周期时间内的行走距离大于行走距离阈值时，处理器发送预警信号至预警模块，预警模块连接总控制器，当仓储叉车完成本次任务时，停止下一任务的执行。
进一步地，周期时间由处理器进行控制设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用计算最短行走距离与总时间Ti的方式，并将总时间Ti进行排列，获取总时间最短的任务编号，并将该任务标记为首个任务；进而从时间的角度和从任务效率的角度进行提升，以便更好的完成任务，提升工作效率。考虑到仓储叉车长时间工作带来的仓储叉车电机发热或者损耗问题，处理器获取仓储叉车在执行任务之前的周期时间内的行走距离，处理器设定行走距离阈值；当获取的周期时间内的行走距离大于行走距离阈值时，则表示仓储叉车频繁工作，处理器发送预警信号至预警模块，预警模块连接总控制器，当仓储叉车完成本次任务时，停止下一任务的执行；其中的周期时间由处理器进行控制设置；可有效的防止仓储叉车频繁工作，亦可以减少仓储叉车频繁工作对仓储叉车本身的损害，减少仓储叉车出现故障的概率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种智能化仓储叉车控制系统的原理图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种智能化仓储叉车控制系统，包括若干仓储叉车、总控制器、运行路线、通信模块、处理器以及预警模块；
若干所述仓储叉车均配置有独立控制器以及与通信模块匹配的收发器，所述独立控制器既可以独立自主控制单个仓储叉车，亦可以通过收发器连接通信模块并最终与总控制器进行通信，进而实现总控制器协同控制仓储叉车；
所述运行路线为仓储区域内的仓储叉车行走路线；
需要说明的是，若干所述仓储叉车还配置有信息获取模块，所述信息获取模块用于获取仓储叉车的运行参数，所述仓储叉车的运行参数包括仓储叉车的位置、运行速度以及当前状态；并将获取的仓储叉车的运行参数通过通信模块发送至处理器；处理器结合总控制器的控制信号进行仓储叉车控制；所述当前状态包括空闲状态以及工作状态；
信息获取模块将实时获取的仓储叉车的位置发送至处理器，处理器获取运行路线，并将运行路线进行投影，投影至平面区域图中，将仓储叉车的位置标记为坐标点并投射进平面区域图；
所述处理器用于对仓储叉车控制过程中产生的数据进行处理，具体的处理过程包括以下步骤：
当智能化仓储叉车控制系统同时接收到多个任务及任务明细时，其中，任务明细包括任务执行位置、预计完成时长以及任务优先级；总控制器发送采集指令至仓储叉车的独立控制器，并通过独立控制器连接信息获取模块获取仓储叉车的位置与当前状态；其中仓储叉车的当前状态包括空闲状态以及工作状态；
在本实施例中，需要进行说明的是，仓储叉车的当前状态的判断方式为仓储叉车完成任务后即为空闲状态，接收但是没有完成任务即为工作状态；接收但是没有完成任务包括在去任务执行位置的过程以及正在执行叉货任务的过程，只要系统判定仓储叉车是处于去任务执行位置的过程以及正在执行叉货任务的过程均标记为工作状态；仓储叉车完成任务包括仓储叉车处于初始位置以及仓储叉车完成叉货任务回归初始位置的过程；
当判定为空闲状态时，信息获取模块获取仓储叉车的位置，并获取多个任务的优先级；其中的任务优先级包括特加急、加急以及普通；
其中，总控制器按照任务的优先级依次进行任务分配，仓储叉车进行依次执行；
需要进行说明的是，当同一优先级存在多个任务时，处理器将多个任务进行编号，分别标记为i；其中的i为正整数，i＝1，2......n；
信息获取模块分别将空闲仓储叉车的位置与任务执行位置进行距离计算，获取空闲仓储叉车的工作行走距离；
需要进行说明的是，其中的工作行走距离为运行路线上的轨道距离，与直线距离不一致，因为考虑到可能会存在不同的路线，所以工作行走距离为获取所有可能行走路线后的最短行走距离；且没有考虑在最短行走距离的路线上有没有其他仓储叉车在工作；
将空闲仓储叉车的工作行走距离标记为Li，获取每台空闲仓储叉车的平均运行速度V以及最大加速度a，因为不同型号与规格的仓储叉车可能存在差异，即使相同型号的仓储叉车进行维修多次更换变频器也可能存在运行速度的不同和最大加速度a的不同，而空闲仓储叉车在运行时的平均运行速度以及最大加速度决定着空闲仓储叉车完成任务需要的总时间，于是利用计算公式计算空闲仓储叉车完成该任务需要的总行走时间Tzi；
计算公式为
Tzi＝2×t1+t2；
需要进行说明的是，其中t1为加速或者减速的时间，t2为匀速运行的时间；
表示加速或者减速时产生的位移，因为同时存在加速和减速过程，故用
表示；α为预设系数；
处理器获取预计完成时长，并将预计完成时长标记为Tyi；
利用计算公式计算总时间Ti，公式为Ti＝Tzi+Tyi；
将总时间Ti进行排列，获取总时间最短的同一优先级的任务编号，并将该任务进行标记为首个任务；
需要说明的是，考虑到仓储叉车长时间工作带来的仓储叉车电机发热或者损耗问题，处理器获取仓储叉车在执行任务之前的周期时间内的行走距离，处理器设定行走距离阈值；当获取的周期时间内的行走距离大于行走距离阈值时，则表示仓储叉车频繁工作，处理器发送预警信号至预警模块，预警模块连接总控制器，当仓储叉车完成本次任务时，停止下一任务的执行；其中的周期时间由处理器进行控制设置；
当仓储叉车完成任务后仓储叉车自动回归初始位置；若在回归途中接收到总控制器发送采集指令时，则最短行走距离为当前位置距离到任务执行位置的距离。
其中，所述采集指令为电信号，指令的传输依据工业以太网实现。
其中，所述初始位置在仓储区域的边缘位置。
上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
本发明的工作原理：一种智能化仓储叉车控制系统，包括若干仓储叉车、通信模块以及总控制器，若干所述仓储叉车均配置有独立控制器以及与通信模块匹配的收发器；若干所述仓储叉车还配置有信息获取模块，所述信息获取模块用于获取仓储叉车的运行参数并发送至处理器；运行参数包括仓储叉车的位置、运行速度以及当前状态；当接收到多个任务及任务明细时，总控制器获取仓储叉车的当前状态；若当前状态为空闲状态，信息获取模块获取仓储叉车的位置，并获取多个任务的优先级；总控制器按照任务的优先级依次进行任务分配，仓储叉车进行依次执行；当同一优先级存在多个任务时，处理器将多个任务进行编号，分别标记为i；信息获取模块获取仓储叉车的工作行走距离，标记为Li；获取每台空闲仓储叉车的平均运行速度V以及最大加速度a；计算完成该任务需要的总时间Ti；将总时间Ti进行排列，获取总时间最短的同一优先级的任务编号，并将该任务进行标记为首个任务。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。
此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
Claims (8)
1.一种智能化仓储叉车控制系统，包括若干仓储叉车、通信模块以及总控制器，其特征在于，若干所述仓储叉车均配置有独立控制器以及与通信模块匹配的收发器；
所述仓储叉车还配置有信息获取模块，所述信息获取模块用于获取仓储叉车的运行参数并发送至处理器；运行参数包括仓储叉车的位置、运行速度以及当前状态；
当接收到多个任务及任务明细时，总控制器获取仓储叉车的当前状态；
若当前状态为空闲状态，信息获取模块获取仓储叉车的位置，并获取多个任务的优先级；总控制器按照任务的优先级依次进行任务分配，仓储叉车进行依次执行；
当同一优先级存在多个任务时，处理器将多个任务进行编号，分别标记为i；其中的i为正整数，i＝1，2......n；
信息获取模块获取仓储叉车的工作行走距离，标记为Li；获取每台空闲仓储叉车的平均运行速度V以及最大加速度a；
计算完成该任务需要的总时间Ti；将总时间Ti进行排列，获取总时间最短的同一优先级的任务编号，并将该任务进行标记为首个任务。
2.根据权利要求1所述的一种智能化仓储叉车控制系统，其特征在于，任务明细包括任务执行位置、预计完成时长以及任务优先级。
3.根据权利要求2所述的一种智能化仓储叉车控制系统，其特征在于，任务优先级包括特加急、加急以及普通。
4.根据权利要求1所述的一种智能化仓储叉车控制系统，其特征在于，仓储叉车的当前状态的判断方式为仓储叉车完成任务后即为空闲状态，接收但是没有完成任务即为工作状态。
5.根据权利要求1所述的一种智能化仓储叉车控制系统，其特征在于，总时间Ti包括总行走时间Tzi以及预计完成时长Tyi。
6.根据权利要求5所述的一种智能化仓储叉车控制系统，其特征在于，总行走时间Tzi的获取步骤包括：
获取每台空闲仓储叉车的平均运行速度V以及最大加速度a，利用计算公式计算仓储叉车完成任务需要的总行走时间Tzi；
计算公式为
Tzi＝2×t1+t2；
其中t1为加速或者减速的时间，t2为匀速运行的时间，α为预设系数。
7.根据权利要求1所述的一种智能化仓储叉车控制系统，其特征在于，处理器设定有行走距离阈值；当获取的周期时间内的行走距离大于行走距离阈值时，处理器发送预警信号至预警模块，预警模块连接总控制器，当仓储叉车完成本次任务时，停止下一任务的执行。
8.根据权利要求7所述的一种智能化仓储叉车控制系统，其特征在于，周期时间由处理器进行控制设置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20211130 |