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Verfahren zur Steuerung der Beschickung der einzelnen Plätze einer
Fördervorrichtung Verteilungsaufgaben großen Umfanges, wie beispielsweise die Zuteilung
der vielerlei Waren eines Versandhauses an die einzelnen Besteller, lassen sich
in rationeller Weise nur durch möglichst weitgehenden Einsatz mechanischer Fördervorrichtungen
be wältigen. Hierbei ist es zweckmäßig, in einem geschlossenen Kreislauf umlaufende
Fördervorrichtungen mit jeweils einer Vielzahl einzelner, den einzelnen Bestellern
(Kunden) zugeteilter »Plätze« (z.B.
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Transportbehälter) zu verwenden. Diese läßt man so mit einer größeren
Anzahl von Ausgabestellen für je eine Warengattung zusammenwirken, daß innerhalb
eines aus seitlich aufeinanderfolgenden »Förderintervallen« bestehenden Zyklus alle
Plätze der Fördervorrichtung an allen diesen Ausgabestellen vorbeigeführt werden.
Zur sinngemäßen Lösung der gestellten Verteilungsaufgabe wird durch eine spezielle
Steuerungseinrichtung jedem Platz gemäß dem Auftrag des betreffenden Bestellers
eine bestimmte Auswahl von Waren und damit von Ausgabestellen zugeordnet und während
jedes Förderintervalls jenen Ausgabestellen ein Ausgabebefehl erteilt, welche der
dem jeweils gegenüberstehenden Platz zugeordneten Auswahl angehören. Der Begriff
des Gegenüberstehens soll hier selbstverständlich nicht auf seine wörtliche Bedeutung
beschränkt sein, sondern lediglich eine vorgeschriebene räumlich-furdçtionelle Beziehung
ausdrücken. Auch der Begriff Ausgabebefehl ist in erweitertem Sinne zu verstehen.
Ein solcher Ausgabebefehl kann bei nur teilweise mechanisierten Anlagen in der Abgabe
von optischen oder akustischen Signalen an ein bereitstehendes Bedienungspersonal
bestehen, bei vollrnechanisierten Anlagen z. B. durch Abgabe eines elektrischen
Stromstoßes an elektromechanische, an jeder Ausgabestelle vorgesehene Beschickungseinrichtungen
verwirklicht werden.
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Für die selbsttätige Steuerung der Beschickung der einzelnen Plätze
einer solchen Fördervorrichtung sind bereits verschiedene Verfahren bzw. Einrichzungen
vorgeschlagen worden. Zunächst muß jeder Ausgabestelle eine unterscheidbare Bezeichnung,
eine »Adresse«, gegeben werden.
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Man kann dann beispielsweise an den Transportbehältern selbst je
einen Informationsträger nach Art einer Lochkarte anbringen, welcher entsprechend
den Adressen aller dem betreffenden Platz zuzuordnenden Ausgabestellen mit Unterscheidungsmerkmalen
versehen ist. An jeder Ausgabestelle muß dann eine Abfragevorrichtung vorgesehen
sein, welche den Informationsträger des jeweils gegenüberstehenden Platzes darauf
prüft, ob eine der an ihm vermerkten Adressen mit der Adresse der betreffenden Ausgabestelle
übereinstimmt; bei Übereinstimmung wird ein Ausgabebefehl ausgelöst. Eine derartige
Einrichtung weist jedoch verschiedene Nachteile auf. Das Anbringen der Abfragevorrichtungen
an teilweise weit auseinanderliegenden Orten erschwert ihre Überwachung und Wartung.
Während vom Standpunkt der Beschickung die Förderplätze mit nur geringer mechanischer
Genauigkeit an den Ausgabestellen vorbeigeführt zu werden brauchen, müssen die Informationsträger
der Förderplätze den Abfragevorrichtungen der Ausgabestellen mit hoher Genauigkeit
zugeführt werden.
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Gemäß einem weiteren Vorschlag wird die Steuerungseinrichtung unter
Umkehrung der Bewegungsverhältnisse der zu steuernden Anlage als stationäres Analogon
ausgebildet. In dieses werden durch eine Adressiervorrichtung Befehle für die zu
steuernden Teile. der Anlage eingegeben und gespeichert und mittels einer oder mehrerer
Abfxagevortichtungen mit einer auf die Fördergeschwindigkeit (also z. B.
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Förderbandgeschwindigkeit) abgestimmten Geschwindigkeit abgetastet.
Wird dabei in dem betreffenden Speicherelement ein Befehl vorgefunden, so werden
durch die Abfragevorrichtung Stromkreise geschlossen, die an der betreffenden Ausgabestelle
einen Ausgab ab efehl erzeugen.
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Diese Einrichtung vermeidet zwar die angeführten Nachteile der zuvor
erwähnten, sie weist jedoch unter anderem den Mangel auf, daß die Speicher und Abfrageeinrichtungen
für die theoretische Maximalkapazität bemessen werden müssen, die weitaus größer
ist als diejenige, die auf Grund statistischer Zusammenhänge zur Herstellung aller
gleichzeitig
erforderlichen Zuordnungen tatsächlich benötigt wird.
Diese Maximalkapazität entspricht dem Produkt aus der Gesamtzahl der Ausgabestellen
und der Gesamtzahl der Förderplätze und würde dann benötigt werden, wenn zu irgendeinem
Zeitpunkt jeder Auftrag alle Arten von Fördergut (Waren) - umfassen würde. Erfahrungsgemäß
ist jedoch die praktisch auftretende Maximalzahl der gleichzeitig erforderlichen
Zuordnungen wesentlich kleiner.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Beschickung
der einzelnen Plätze einer in einem geschlossenen Kreislauf umlaufenden Fördervorrichtung
der eingangs erwähnten Art, weiches die Verwendung eines relativ kleinen zentralen
Speichers ermöglicht und unter Ausnutzung der vorstehend erläuterten Erkenntnis
von den Mängeln der bekannten Steuerungseinrichtungen frei ist. Die erfindungsgemäßen
Merkmale dieses Verfahrens bestehen darin, daß zur Herstellung der gewünschten Zuordnungen
ein zentraler Wortspeicher vorgesehen ist, in dessen Speicherzellen zur Bildung
von Befehlsworten jeweils die Adresse p des betreffenden Platzes und die Adresse
a einer der ihm zuzuordnenden Ausgabestellen eingeschrieben wird, und daß während
jedes Förderintervalls mindestens einmal der gesamte Speicherinhalt zyklisch abgelesen
wird, dabei mittels eines Rechenwerkes die Ausgabestellenadresse ai jedes Befehlswortes
mit einem von der Ordnungszahlen des betreffenden Förderintervalls abhängigen Betrag
kn ergänzt wird und alle jene Ausgabestellen, deren so ergänzte Adresse (as+kn),
modulo der Gesamtanzahl P' der Plätze, sodann mit der Platzadresse' des betreffenden
Befehlswortes übereinstimmt, einen Ausgabebefehl erhalten.
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Hierbei ist zunächst angenommen, daß die Abstände von Platz zu Platz
gleich den Abeständen von Ausgabestelle zu Ausgabestelle sind, daß also das Verhältnis
q dieser beiden Abstände gleich 1 ist.
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Falls die Platzabstände gleich einem Vielfachen oder einem einfachen
Bruchteil der Abstände der Ausgabestellen sind (q=2, 3, ... bzw. =1/2, .. .), so
läßt sich dieser Umstand in einfacher, weiter unten erläuterter Weise durch entsprechende
Einbeziehung des Wertes q in die genannten Adressen bzw. Größen berücksichtigen.
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Eine vorteilhafte weitere Ausbildung des Verfahrens nach der Erfindung
besteht darin, daß außer den Adressen eines Platzes und einer diesem zugeordneten
Ausgabestelle jeweils in die gleiche Speicherzelle auch die gewünschte Stückzahl
des betreffenden Fördergutes eingeschrieben und bei der Ausführung des Ausgabebefehls
berücksichtigt wird.
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Der Grundgedanke sowie verschiedene Ausführungsmöglichkeiten des
Verfahrens nach der Erfindung sollen an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.
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Fig. 1 stellt das schematische Blockschaltbild einer Anordnung dar,
mit der sich dieses Verfahren verwirklichen läßt; Fig. 2 a zeigt die Stellung einer
Anzahl von Förderplätzen gegenüber den Ausgabestellen während eines angenommenen
Zeitpunktes t1 (Förderintervalls); Fig. 2b und 2 c beziehen sich auf zwei darauffolgende
Zeitpunkte t2 bzw. t3; Fig. 3 a und 3 b dienen zur Veranschaulichung der Identitätsbedingung
für den obenerwähnten Fall q=2; Fig. 4a und 4b für den Fallq=1/2.
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EineAnordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im
Rahmen der Auftragserledigung eines Warenhauses kann beispielsweise aus den in Fig.
1 schematisch dargestellten Funktionsgruppen bestehen. Sie enthält als wesentlichen
Bestandteil einen zentralen Wortspeicher 50 für z. B. 1000 Befehisworte, mit den
zu seinem Betrieb erforderlichen Hilfseinrichtungen wie Ansteuerungseinheiten, Treiberstufen
und Leseverstärkern. Mit diesem wirken zusammen ein Eingabepuffer 51, ein durch
den Eingabepuffer auslösbarer Adressengeber 52, ein zyklischer Adressenleser 53
und ein Rechenwerk 54 mit Speicherregister 55. An den Eingabepuffer 51 sind eine
oder mehrere mit einer Tastatur versehene Eingabeeinheiten 56 angeschlossen. Er
kann auch, z. B. über eine Fernbedienungsleitung 57, durch Eingabeeinrichtungen
anderer Art angesteuert werden. Mit dem Speicherregister des Rechenwerkes ist ferner
ein Ents chlüsselungsnetzwerk 58 verbunden, dessen Ausgänge zu einer Vielzahl von
Ausgabestellen 59 führen. Entlang dieser Ausgabestellen ist eine in der Zeichnung
durch ein Förderband 60 angedeutete Fördereinrichtung angeordnet, die eine Vielzahl
von Plätzen 61 aufweist. Jeder dieser Plätze nimmt z. B. einen Behälter auf. Die
Fördereinrichtung 60 wird durch eine Antriebseinheit 62 in an sich bekannter Weise,
vorzugsweise ungleichförmig im Sinne einzelner Förderschritte, derart angetrieben,
daß nach jedem Förderschritt, d. h. während jedes Förderintervalls, eine neue Gegenüberstellung
zwischen den Ausgabestellen 59 und den Förderplätzen 61 stattfindet.
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Ein Beispiel für eine derartige Gegenüberstellung während des Förderintervalls
t1 ist ausschnittsweise in Fig. 2 a gezeigt, wobei die Ausgabestellen 59 schematisch
als über dem Förderband 60 angeordnete, mit Klappen 59' versehene Lagerbehälter
dargestellt sind. Es sind sowohl die Adressen 1... 200 der gezeichneten Ausgabestellen
59 eingetragen als auch die Adressen 803 . . .003, die den gezeichneten Plätzen
61 zugeteilt sind. Die Plätze 803, 804, 805 usw. stehen den Ausgabestellen 1 bzw.
2 bzw. 3 usw. gegenüber. - Von der Fördereinrichtung 60 wird ein Stellungsgeber
63 betätigt, dessen Aufgabe darin besteht, an das Rechenwerk 54 ein für die Ordnungszahl
des jeweiligen Förderintervalls charakteristisches Ausgangssignal abzugeben. Es
ist ferner eine zentrale Steuereinheit 64 vorgesehen, welche an den Eingabepuffer
51, den Adressenieser 53, das Rechenwerk 54 und an das Entschlüsselungsnetzwerk
58 Taktimpulse abgibt, die den zeitlichen Ablauf der innerhalb der Anordnung stattfindenden
Vorgänge bestimmen.
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Aus den vorliegenden Bestellungen werden an den Eingabeeinheiten
56 die Kundenwünsche eingetastet, bestehend jeweils aus der Adresse der dem ge wünschten
Artikel entsprechenden Ausgabestelle 59 und der gewünschten Stückzahl. Sie werden
kurzzeitig im Eingabepuffer 51 festgehalten und von dort in dem durch die Steuereinheit
64 gegebenen Rhythmus in eine freie Speicherzelle des Wort speichers 50 eingeschrieben.
Jeder Einschreibung wird selbsttätig durch den Adressengeber52 die dem betreffenden
Kunden zugeteilte Platzadresse hinzugefügt, so daß jedes in den Speicher 50 eingeschriebene
Befehlswort aus einer Platzadresse p, einer Ausgabestellenadresse a und einer Stückzahl
a besteht. Vor Eingabe der Bestellung des nächsten Kunden wird der Adressengeber
52, z. B. durch Betätigung einer besonderen Taste der Eingabeeinheit 56, auf die
jeweils nächste
freie Platz adresse weitergeschaltet, wobei insgesamt
tausend zyklisch zu verwendende Platzadressen vorgesehen sein mögen.
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Unabhängig von diesem Einschreibevorgang wird der gesamte Inhalt
des Speichers 50 mit Hilfe des Adressenlesers 53 in rascher Folge zyklisch abgelesen.
Hierbei wird festgestellt, welche der gewünschten, durch die gespeicherten Befehlsworte
festgehaltenen Zuordnungen zwischen je einer Ausgabestelle 59 und einem Förderplatz
61 durch die während des betreffenden Förderintervalls tn bestehenden Gegenüberstellungen
(Fig. 2) verwirklicht sind. Alle Ausgabestellen, die einer solchen Zuordnung angehören,
erhalten einen Ausgabebefehl.
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Zu diesem Zweck wird jedes aus dem Speicher 50 gelesene Befehlswort
in das Speicherregister 55 gebracht. Dort wird mittels des Rechenwertes 54 die Ausgabestellenadresse
ai des Befehlswortes mit einem von der Ordnungszahl n des betreffenden Förderintervalls
abhängigen, dem Stellungsgeber 63 entnommenen Betrag kn ergänzt. Die einmalige Grundeinstellung
des Stellungsgebers 63 ist weiter unten erklärt. Sodann wird im Register die erhaltene
Summe (aifk,)-modulo der Gesamtanzahl P' (im Beispiel= 1000) der vorgesehenen Platzadressen
-mit der Platzadresse Pi' des betreffenden Befehls wortes verglichen. Ist (ai +
kn)modPt = Pi, , (Gl. 1) so wird die betreffende Ausgabestellenadresse a an das
Entschlüsselungsnetzwerk 58 weitergegeben.
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Dieses bewirkt sodann, daß die zugehörige Ausgabestelle 59 einen Ausgabebefehl
erhält, daß also z. B. dieAusgabevorrichtung59' zur Abgabe eines Stückes der betreffenden
Ware geöffnet wird.
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Die Berücksichtigung der gewünschten Stückzahl erfolgt hierbei in
der Weise, daß Befehlsworte, für welche die Gleichung Oil. 1 erfüllt ist, so oft
abgelesen werden und jedesmal einen Ausgabebefehl auslösen, als der in die betreffende
Speicherzelle eingeschriebenen Stückzahlsi entspricht. Im besonderen geht man so
vor, daß die auswertbare Stückzahl der betreffenden Speicherzelle bei jeder Ablesung
um eine Einheit vermindert wird und daß nur jene Ablesungen eines solchen Befehiswortes
einen Ausgabebefehl auslösen, bei denen diese auswertbare Stückzahl noch größer
als Null ist. Man erreicht dies z. B. dadurch, daß bei jeder Ablesung eines derartigen
Befehiswortes seine Stückzahl um eine Einheit vermindert wird und daß jeweils jene
Befehlsworte, deren verminderte Stückzahl noch größer als Null ist, mit dieser Stückzahl
wieder in den Speicher 50 eingeschrieben werden. Ist z. B. die ursprüngliche Stückzahl
Si eines Befehlswortes, für welches in einem bestimmten Förderintervall 4 die Gleichung
Gl. 1 erfüllt ist, ski = 2, so löst das Befehlswort bei der ersten zyklischen Ablesung
des Speichers 50 in der beschriebenen Weise einen Ausgabebefehl für 1 Stück der
betreffenden Ware aus und wird mit der Stückzahl s -1, also mit der Stückzahl 1
wieder in den Speicher eingeschrieben. Bei der nächsten zyklischen Ablesung, die
während des gleichen Förderintervalls erfolgt, bewirkt dieses Befehlswort einen
zweiten Ausgabebefehl für 1 Stück der gleichen Ware, und seine Stückzahl wird wiederum
um 1 vermindert. Da sie dadurch zu Null geworden ist, wird das Befehlswort nicht
mehr in den Speicher 50 zurückgesohrieben, ist also bei der dritten zyklischen Ablesung
nicht mehr vorhanden;
an den betreffenden Förderplatz wird kein weiteres Stück dieser
Ware abgegeben.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung sei der beschriebene Vergleichsvorgang
an Hand der Fig. 2 nochmals erläutert. Der zentrale Wortspeicher 50 möge unter anderem
z. B. folgende Befehlsworte enthalten: (Zellenadresse) Platzadresse Ausgabestellen-
Stückzahl adresse (i) Pi ai Sj 407 888 084 3 408 888 085 1 551 999 197 2 552 999
106 1 553 000 197 3 554 001 199 2 555 001 197 2 Man erkennt an Hand der Fig. 2 a,
daß während des Förderintervalls t1 folgende zwei Gegenüberstellungen von Ausgabestellen
59 und Plätzen 61 vorhanden sind, für welche die durch die vorstehenden Befehlsworte
geforderten Zuordnungen zutreffen: kl = 802 (i) Pt' 551 999 197 554 001 199 Es ist
leicht zu ersehen, daß der Stellungsgeber 63 den von der Ordnungszahl dieses Förderintervalls
t1 abhängigen Betrag kl = 802 abgeben muß, damit die obengenannte Gleichung Gl.
1 erfüllt ist. Denn (a55l + 802)1ovo = pSSll nämlich: (197 + 802)1ovo = 999 und
(a554 + 802)1ovo = nämlich: (199 + 802)logo = 001 Alle übrigen Summen (ai + 802)
hingegen stimmen mit den betreffenden Platzadressen Pi' nicht überein, so daß während
des Förderintervalls t, von den dargestellten nur die Ausgabestellen 197 und 199
einen Ausgabebefehl erhalten. Die Ausführung der jeweils gewünschten Stückzahl erfolgt
wie oben erklärt und soll hier nicht weiter behandelt werden.
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Die Stellung der Förderplätze 61 gegenüber den Ausgabestellen 59
der Fig. 2 a während des nächsten Förderintervalls t9 ist schematisch in Fig. 2b
angedeutet. Während dieses Förderintervalls gibt der Stellungsgeber 63 in analoger
Weise an das Rechenwerk 54 den Betrag k2 = kl + 1 = 803 weiter. Damit ist die Gleichung
Gl. 1 nunmehr für folgende der oben angeführten Speicherzellen bzw. Befehlsworte
erfüllt. k2 = 803 (i) Pi' 408 888 085 553 000 197 denn (085 + 803)ooo = 888 und
(197 + 803)1000 = 000
Während des Förderintervalls t3 (Fig. 2c)
sind folgende der gewünschten Zuordnungen verwirklicht: k3= 804 (0 pi' ai 407 888
084 555 001 197 und dementsprechend läßt sich auch hier durch Einsetzen der betreffenden
Werte ai, k3 und Pi' die Gleichung G1. 1 erfüllen.
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Es war eingangs bereits darauf hingewiesen worden, daß für die Werte
P' bzw. Pi' nur dann die Zahlen eingesetzt werden können, die der laufenden einfachen
Benummerung der Förderplätze entsprechen, wenn die Abstände von Förderplatz zu Förderplatz
gleich sind. Diese Bedingung war bei den bisher be handelten Beispielen erfüllt;
das Verhältnis zwischen Platzabstand und Ausgabestellenabstand war q = 1.
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Falls dies nicht zutrifft, braucht man in Gleichung G1. 1 lediglich
für die Größe P' den Wert P' P q und für die Größe Pi den Wert Pi = pi q einzusetzen
(P = tatsächliche Gesamtzahl der vorgesehenen Platzadressen, pi = laufende Nummer
der Platzadresse bei einfacher Zählung), um die erforderlichen Ausgabebefehle in
gleicher Weise zu veranlassen, wie oben beschrieben. Die Bedingung für die Auslösung
des Ausgabebefehis lautet dann (9 + kn)mod p. q = pi . 'P (Gl.2) Fig. 3 zeigt schematisch
vereinfacht eine Fördereinrichtung mit Förderplätzen 61 und Ausgabestellen 59, bei
welcher die Abstände von Förderplatz zu Förderplatz doppelt so groß sind wie die
Abstände von Ausgabestelle zu Ausgabestelle. Es ist also q = 2. Die Gesamtanzahl
der Plätze beträgt P = 150, daher ist P' = Pq = 300. Die Probe für die Anwendbarkeit
der Gleichung Gl .1 bzw. Gl.2 sei an Hand der Förderplätze 149, 000 und 001 vorgenommen,
welche während des in Fig. 3 a dargestellten Förderintervalls t1 den Ausgabestellen
195, 197 bzw. 199 und während des Förderintervalls t2 (Fig. 3 b) den Ausgabestellen
194, 196 bzw. 198 gegenüberstehen. ai kn P' Pi pi q k1= 103 (195 + 103)300 = 298
= 149 2 (197 + 103)300 = 000 = 000 2 (199 + 103)300 = 002 = 001 2 k2= 104 (194 +
104)300 = 298 = 149 2 (196 + 104)300 = 000 = 000 2 (198 + 104)300 = 002 = 001 2
Man erkennt, daß es meist zweckmäßig sein wird, den Adressengeber 52 so auszubilden,
daß an Stelle der einfach gezählten Platzadressen pi schon beim Einschreiben der
Befehlsworte die q-fachen Wertepi' verwendet werden.
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Häufiger dürfte der Fall vorliegen, daß die Platzabstände nicht ein
Vielfaches, sondern einen Bruchteil der Abstände der Ausgabestellen betragen, daß
also q<l ist. Auch in diesem Falle ist die Bedingung nach Gleichung G1. 2 anwendbar.
Um die Verwenudng von Brüchen zu vermeiden, kann man jedoch beide Seiten der Gel.
2 formal durch q teilen. Mit
k,lq=k erhält man dann für den Fall q<1 die Bedingung
(ailq + kn')mod p = Pt (Gl. 3) Eine Förderanordnung mit q<1 ist in ähnlicher
Darstellung wie bei Fig. 3 in Fig. 4 gezeigt. Hierbei ist wieder P = 150, jedoch
q = 1/2. Die Probe für die Anwendbarkeit der Gleichung Gl. 3 werden an Hand der
Ausgabestellen 002, 098 und 099 durchgeführt, denen während des Förderintervalls
t1 (Fig. 4a) die Förderplätze 106 bzw. 148 bzw. 000 und während des Förderintervalls
t2 (Fig. 4b) die Förderplätze 107 bzw. 149 bzw. 001 gegenüberstehen: ailq k,' P
Pf k1, = 102 (02 2 + 102)150 = (106)150 = 106 (98 2.+ 2 + 102)l50 = (298)150 = 148
(99 2 + 102)l50 = (300)150 = 000 kl = 103 (02 2 + 103)l50 = (107)150 = 107 (98 2
+ 103)150 = (299)150 = 149 (99 2 + 103)150 = (301)l50 = 001 Auch hier wird es meist
vorteilhaft sein, den Wert q bereits bei der Zuteilung der Adressen zu berücksichtigen.
Man wird also zumindest innerhalb der Steueranordnung die Ausgabestellen 59 von
vornherein mit Adressen bezeichnen, die dem 1/q-fachen der einfach gezählten Adressen
a entsprechen.
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Wie eingangs erwähnt, besteht einer der Vorteile des Verfahrens nach
der Erfindung gegenüber den bekannten Steuerungsverfahren darin, daß die gewünschten
Zuordnungen zwischen bestimmten Förderplätzen und bestimmten Ausgabestellen mittels
eines relativ kleinen Speichers festgehalten und zur Auslösung der Ausgabebefehle
ausgewertet werden können. Dieser Wortspeicher kann optimal in der Weise dimensioniert
werden, daß die Anzahl seiner Speicherzellen etwa gleich oder wenig größer als die
Gesamtanzahl der Zuordnungen ist, welche innerhalb jenes Zeitraumes zu bewirken
sind, in dem jeweils alle Plätze der Fördervorrichtung an allen Ausgabe--stellen
vorbeigeführt werden.