基于感应无线技术的智能仓储管理系统.docx
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1、基于感应无线技术的智能仓储管理系统 【摘要】对感应无线技术智能仓储管理系统的工作原理及其构造、组成进行了探讨,并提出了在实际应用中解决工业现场干扰的详细方法和措施。该设计具有设计先进、抗干扰实力强、平安牢靠性高等特点,能很好地解决工业现场自动化限制的信号传输问题,对提高工业自动化限制水平、提高生产效率、保证生产平安有着重大意义。 【关键词】感应无线通信技术 编码扁平电缆 位置检测 数据通信 调制解调器 数据通信 仓储 巷道 电磁波 串行接口 【中图分类号】TN919.73【文献标识码】A【文章编号】1019-9646(2022)03(a)-0147-03 1 概述 大中型仓储系统中的各种移动巷
2、道式堆垛车与中心限制室之间的实时数据通信和小车的快速位置检测,多台移动小车的快速精确定位,实现小车自动行走限制及取、存货物操作达到计算机集中联接等一系列自动化技术问题的解决,对仓储系统的平安生产和提高生产管理自动化水平,提高生产效率和经济效益有着非常重要的意义,是我国从事仓储自动化限制的工程技术人员着重考虑的一项工程技术问题,但是,由于仓储系统中电气干扰以及小车的频繁移动和工艺要求的精确定位等因素,致使这个自动化问题成为始终困扰我国仓储系统向智能化、自动化方向发展的一大难题。近几年来,随着感应无线通信及位置检测技术在国内钢铁企业上的胜利应用,感应无线通信及位置检测技术已日渐成熟,将该项技术应用
3、到仓储管理系统中结合计算机技术、自动化限制技术,实现仓储管理的智能化、自动化限制,必将推动我国仓储物流自动化管理水平跃上一个新的台阶。 仓储系统中各移动小车的精确定位与货物自动存取,是实现仓储系统管理自动化的关健所在,常规的定位方法由于其系统定位精度差,牢靠性低等因素而强差人意。应用感应无线技术实现仓储系统小车自动走行、货物自动存取,计算机集中联控在国内目前还是空白,随着我国的信息化带动工业化、以工业化推动信息化发展战略的实施,计算机技术广泛应用,实现仓储管理系统的自动化、智能化、信息化已成为历史的必定,并具有广袤的发展前景,将对提高生产的自动化程度,保证平安生产、提高生产效率、减轻工人的劳动
4、强度有着重要意义,产生巨大的经济效益和社会效益。 2 感应无线技术的工作原理 感应无线技术的工作原理是利用敷设在地面的电缆中的交叉对线与安装在移动机车上的感应天线之间的是电磁感应来实现通信的。其实质就好比一个互耦变压器两端的信号传输。不仅如此,通过增加电缆中对线的个数及其在位置上的交叉编码,可得到那就是位置检测,利用各对线在不同位置感应到信号相位的不同达到识别天线亦即移动机车位置的目的;精度达1cm至5mm。 鉴于感应无线技术的优越特点,使其特殊适用于移动机车的精确定位的限制,便利机上与地面的信息交换,甚至实现移动机车的自动走行和无人操作。工业中固定轨道的移动机车行走位置的自动检测,是实行机车
5、自动化限制的一个不行缺少的部分。利用固定与地面轨道旁的一根感应无线编码扁平电缆,与机车上的天线间的电磁感应,作为行走位置检测的手段,是一种新型的应用技术。其特点是:非接触式、连续地、肯定位置检测;检测方式多样、且具有高辨别率(5mm)。由于这项技术具有优越的综合指标和运用价值,因此将在仓库储存得到广泛应用。 3 系统硬件设计 3.1 硬件组成框图(见图1) 3.2 硬件设计原理 依据结构来划分,智能仓储管理系统由实时限制中心(TC)、地上局(LP)、感应无线编码电缆(IRC)和机上部分(OP)组成;其中实时限制中心和地上局组成中控室。各部分功能如下: (1)实时限制中心:通过标准RS232/R
6、S485口与上位机交换信息,接收实时限制中心、地上局检测到的各车地址及状态数据,将上位机下达的数据和生产安排及指令编成统一格式报文通过编码电缆发往各移动巷道式堆垛车。 (2)地上局:由位置检测和IR-MODEM(地上调制解调器)两个单元组成。位置检测单元从编码电缆中提取位置信息,经比较运算后得到当前巷道式堆垛车的肯定位置;IR-MODEM与安装在巷道式堆垛车上机上部分的IR-MODEM共同完成小车与地面的通信联络,传送各种数据和指令。一个地上局可限制两个机上部分亦即两台巷道式堆垛车。 (3)感应无线编码扁平电缆:依据距离的长短有各种规格之分,本方案运用的电缆有:25.6m、51.2m、102.
7、4m三种,分别适应冷库的14m和35m与90m。电缆的头尾分别连接始端箱和终端箱,两段电缆之间通过段间箱连成一个整体;信号的接续由始端箱通过限制电缆和设在中控室的HVB(阻抗匹配器)完成。 (4)机上部分:由限制器、IR-MODEM(机上调制解调器)、感应天线三部分组成。限制器是机上部分的首脑,负责机车各类开关量和模拟量的输入输出,显示当前巷道式堆垛车工作状况,限制巷道式堆垛车工作,并通过机上IR-MODEM与地面中控室交换信息;IR-MODEM除完成地上IR-MODEM的任务外,还要供应位置载波,供地上局进行位置检测。感应天线为双工工作,内置放射天线与接收天线及相应的信号放大装置。 依据功能
8、来划分,将系统分为以下模块:由用户终端和局域网构成的网络模块;由监视动画机和安排、记录机构成的管理模块;由地上CPU、地上调制解调器、地上功放、阻抗匹配器、感应无线编码扁平电缆、感应天线、车上功放、机上调制解调器和机上CPU构成的通信模块;由地址检测CPU、带通滤波地址检测板、精密地址检测板构成的地址检测模块;由机上CPU、输入输出板和巷道式堆垛车上各电器开关构成的限制模块。 网络部分是在局域网上设计专用网页,使仓库库存的有关信息能便利地在各有关部门的局域网中查询到。 安排、记录、统计部分是仓库的集中管理系统之一,根据安排提取货物,实时记录存、取货物的时间,按时统计库存数据,实际地反映仓库的工
9、作状况和库存状况。 通信模块应用感应无线通信技术,它是一项新奇的数据通信技术和位置检测技术。从形式上讲,它既不象有线通信那样用电缆连接(因为那样势必羁绊机车的频繁移动)也不象无线通信那样仅依靠天线的放射和接收,(势必受到各种电磁信号的干扰,使通信质量下降),而是集中两者的优点,既有有线,又有无线:在有限的很长一段距离上运用有线,而仅在很短的距离(025cm)上运用无线,因而既有有线的通信牢靠,又有无线的移动便利。其原理是利用敷设在地面的电缆中的交叉对线与安装在移动机车上的感应天线之间的电磁感应来实现通信的。其实质就好比一个互耦变压器两端的信号传输。 地址检测模块功能原理:当车上CPU通过串行口
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