自动化立体仓库

仪征化纤工业联合公司涤纶长丝自动化立体仓库

仪征化纤工业联合公司是我国最大的化纤生产基地，也是世界第五大化纤企业，具有年产50万吨聚酯的生产能力。仿毛差别化长丝项目是仪化三期工程的主要组成部分之一，涤纶长丝自动化立体仓库就在其主车间内。

涤纶长丝自动化立体仓库是主车间后方加工的一部分，它担负着长丝成品的入库存储，出库发送以及空托盘的自动处理，立体仓库的作业非常频繁。

1．仓库系统概况

1)系统概况

(1)库址：江苏省仪征化纤股份公司涤纶五厂主车间内。

(2)系统负责和实施单位：北京机械工业自动化研究所。

(3)库房空间：162．5mX 30mXl8m(LXWXH)。

(4)储存货物品种：涤纶长丝FDY、ATY、DTY、POY。

(5)作业形式：整盘出、入库，可直接出库。

(6)生产能力：出入库70盘。

(7)货物来源：后纺的自动分级包装线。

(8)货物去向：购货用户。

(9)货物批号：90个／日。

2)货物

(1)货物规格：1720mmXl400mmXl160mm(LxWxH)，500kg(max)。

(2)货物包装形式：纸箱包装。

(3)托盘：1720mmXl400mmXl160mm(LxWxH)，货物码放于托盘上。

(4)托盘颜色：蓝色。

3)高层货架

(1)货架区占地：100.1mX24mXl5.4m(LxWxH)。

(2)货位数：10排X50列X10层，共5000个货位。

(3)货位尺寸：2000mmXl447mmXl 360mm(LxWxH)。

(4)货架形式：冷轧型钢，牛腿式。

(5)货架颜色：苹果绿色。

4)巷道式堆垛机系统

(1)形式：单立柱、双货叉，无驾驶室。

(2)数量：5台。

(3)额定载质量：500kg。

(4)行走速度：4～80m／rain(无级调速)。

(5)升降速度：2m／min、12m／min(双速)。

(6)货叉伸缩速度：8m／min。

(7)行走及升降停位误差：≤±lOmm。

(8)认址方式：红外相对认址，奇偶校验。

(9)控制方式：全自动、半自动、手动。

(10)信息传输方式：远红外通信。

(11)设备颜色：桔红色。

5)输送机系统

(1)形式：辊式、链式及升降台。

(2)载质量：500kg、l00kg。(3)总长度：410m。

(4)输送速度：12m/min。

(5)升降台行程：40mm、240mm和450mm。

(6)控制方式：自动、手动。

(7)信息传输方式：光纤通信。

(8)设备颜色：深灰色。

6)信息识别系统

(1)条形码阅读器数量：8台，其中入库5台，出库3台。

(2)采用码制：CODE-39码。

(3)代码意义：托盘号。

(4)扫描速率：100次／s。

(5)通信接口：RS-232C。

(6)信息传输方式：光纤通信。

7)监控系统

(1)主机：AST486计算机。

(2)操作系统：UNIX。

(3)主要功能：通信管理、图表显示、设备调度、空盘处理、远程控制。

8)管理系统

(1)主机：AST486计算机。

(2)操作系统：UNIX。

(3)中西文终端：国光，925A，1台。

(4)打印机：EPSONIQ-1600K，2台。

(5)网络：ETHERNET，遵守TCP／IP协议。

(6)主要功能：入库处理、出库处理、库存管理、通信管理、文档管理、货位管理、在线查询及打印。

9)电视监视系统

(1)现场摄像机：2台(设在码垛机和出库端)。

(2)监视器：彩色，3台。

(3)信号传输方式：光纤通信。

(4)控制功能：俯仰、水平旋转、调焦、变焦。

(5)控制方式：自动扫描、手动扫描

2．系统工作流程

根据仪征化纤股份公司对生产、使用及与其他系统联接的要求，进货、出货的位置分别安排在立体仓库货架的两端，平面输送系统采用贯通式布置，易于操作人员对货物的管理，物流也比较清晰。

这座立体仓库通过各种搬运设备完成成品的自动入库和存储于立体仓库中成品的自动出库，并对存储系统中的空托盘进行自动处理，为厂级管理提供必要的信息。入库和出库的运输系统采用带缓冲区的输送机，提高了输送效率，使输送系统具有较强的货物缓冲能力，以便在巷道式堆垛机作业紧张时提高运输系统的效率。

1)入库作业流程

自动分级包装线的码垛机将装成纸箱的长丝成品按每层5箱或6箱，共三层码放在空托盘上，然后送到立体仓库的输送机，开始进行入库作业。货物经过入库条形码阅读器时，托盘号被扫描下来，并传送给主管理计算机HCl，HCl将托盘号与其从包装线收到的托盘信息进行比较，如果有该托盘的信息，并且没有盲码标记，则HCl根据均匀分布、出库口就近以及高号数巷道优先等原则进行人库地址的分配，然后把分配好的地址信息及作业命令下发给监控计算机MC。

监控机MC把托盘号和其入库的巷道号发送给入库分岔条形码系统，由控制系统根据作业命令把入库托盘送入指定的巷道输送机上。条形码系统把已分岔的托盘信息发送

给MC。MC据入库分岔条形码系统返回的信息，在入库分岔队列中消去已分岔的托盘号，并与相应的堆垛机控制器通信，按顺序下发入库作业命令，堆垛机进行相应的入库作业。

堆垛机完成入库作业后，向MC返回作业完成等信息，并等待接收下一个作业命令。MC把作业完成等信息返回给HCl进行入库登账管理。系统中设有较完善的系统安全运行的保护措施。如果堆垛机发生故障，MC自动发出“故障分停”的堆垛机命令，并进行相应的故障排除处理。当发生难于立即恢复的故障时，MC则把该信息自动通知HCl，HCl做“封巷道管理”不再向发生故障的巷道分配入库货物。

入库条形码阅读器出现盲码(无法读出条形码信息)时，HCl将不对盲码货物(托盘)分配入库地址。该盘货通过入工小车处理和检查后，从盲码处理段输送机再进行入库。入库分岔条形码出现盲码时，也通过人工小车再入库，HCl对其托盘号进行比较，若已分配其货位地址，则此次就无需再分配货位地址了，也不必再向下级系统发送入库数据了。在入库输送机的相应段设有高度限制装置，以限制由于人工处理后出现的超高货物。

2)出库作业流程

首先，出库操作员根据买主的购货要求将出库单(品种、数量或重量等)信息输入出库终端，并自动传送给主管理计算机HCl。HCl根据收到的出库单信息，进行库存查询，并按先入先出。各巷道均匀出库和巷道内就近出库等原则选择出库的托盘、货位地址及相应的出货台，形成批出库命令，然后下发给监控机MC。

监控机MC收到出库命令后，根据当前入出库作业的情况，对出库命令及其他作业命令(如：入库、空盘操作等)进行作业的优化调度，安排各巷道的作业次序，把安排好的作业命令(列、层、左右排等)逐条发送给相关的堆垛机控制器。

堆垛机按监控机MC的出库命令运行到指定的货位，将货物取出并送到巷道口的出库台上。堆垛机控制器根据不同的运行距离和高度选择合理的运行速度，并具有安全保护和故障处理能力。堆垛机完成一个出库作业后，控制器向MC返回作业完成信息，等待进行下一个作业。此时，出库输送机控制器对堆垛机刚完成出库的货物进行输送控制。

监控机MC收到堆垛机的作业完成信息后，把该货物的托盘号及出货台号下发给出库条形码系统，并向主管理机HCl返回该货物出库完成信息。主管理机HCl对从监控机MC收到的完成信息进行销账处理，实现“动态账本”功能。同时，出库条形码系统读取从其面前经过的托盘号，每读到一个托盘号都与其从MC收到的托盘号进行比较，并分配到相应的出库条形码阅读器。这些阅读器通过出库输送机控制系统执行相应的分岔动作，分别送到三个出库口。

载货的托盘到达出货升降台后停止运行，等待人工调整其高度，搬运工卸货后按动一个按钮起动空托盘输送机把空托盘自动送走。如果堆垛机在作业过程中发生了故障，则堆垛机紧急停车，并向监控机MC返回故障及其类别等信息。MC根据堆垛控制器返回的故障信息，自动分停相应巷道的堆垛机，自动或人工进行故障排除处理。

3)空托盘处理及输送流程

监控机MC根据空盘输送机控制器和出库输送机控制器返回的现场信息，按照一定的算法计算出输送机向码垛机所能提供的空托盘数。如果少于允许的最少空盘数，则再判断此时立体仓库是否正在进行出库作业，如果正在出库则作业状态不变(因出库后自然可为码垛机提供空托盘)；如果此时没有出库作业，则监控机MC向主管理机HC申请空托盘出库，HC决定一批空托盘出库作业，并下发出库命令。以下流程与满盘出库流程相同，但在系统控制下空托盘被送至空盘输送机上。

如果输送线上的空盘数多于允许的最大空盘数，则监控机MC向输送机控制器发送空盘回库命令，以保证不致因输送线上空托盘过多而导致堵塞出库货物。当空盘回库过多时，MC再发送“禁止空盘回库”命令，以恢复系统的高效状态。

3．控制系统特点