0引言

现代物流系统的主要组成部分就是自动化立体仓库,主要包括:控制系统、上位信息管理系统和设备等部分,除了物流系统外,它还广泛运用于各个生产领域。想要将上位系统、底层控制设备和自动化控制的目标,在自动化立体仓库中,设备之间的信息将换是重点,任何时候都必须保证设备之间的信息交换是实时更新,由此可见,信息交换在系统各级控制设备中占据重要地位,也是自动化立体仓库的核心技术之一。

1无线网络通讯技术

1.1硬件与系统工作方式

图1自动化立体仓库管理与监控、控制系统配置图   

太网逻辑扩展的主要内容就是无线以太网连接,这种连接方式主要依靠了高频无线电波,淘汰了传统通信中使用的线路。高频无线电波在节点之间运动,实现了数据的通信和传输, 扩展方式是局域网逻辑扩展。在太网标准中,IEEE 802.11b已经被许多无线设备运营商使用,主要是因为它是目前来说,数据传输速度最快的太网规格,最高时速可达11Mbps。它是市面上的新一代太网规格,可以提供更远的覆盖面积、更高的安全性能和更快的数据传输速度。它具备了安装成本低廉、网络覆盖面广、 安装速度快、安装内容简单、重置配置方便等特点,是灵活数据通信系统的代表。在无线以太网的无线基础设备中,主要包括: 移动节点、固定节点和接入点(AP),其中物理连接到LAN骨干网上的根设备是接入点,它还可以作为无线中继器,主要负责将无线网络和有线网络串联起来,达到有线网络与无线客户端之间的实时信息传送和接受的目的。对于自动化立体库系统来说, 设备上的可编程序控制器(PLC)在工作状态时,依靠通讯转换模块,实现太网网桥和无线工作组的连接,这就是移动节点。

1.2软件

这种通信方式应用了Microsoft Windows XP操作系统作为平台,组态软件选择了RSVIEW 32;数据库选用了Microsoft SQL Server 7.0;针对开发工具选用的是Microsoft Visual C++610。

近年来,无线网络的发展非常迅速,得到了群众的认可,通信质量显著升高,价格逐渐亲民,基于这些因素,无线以太网才能在更大范围内被群众认为是移动设备的理想解决方案。

2相比于传统通讯方式

(1)对于刚刚起步的自动化立体仓库通信技术来说,当时使用的是RS232点对点的通信方式,这种通信方式使用的介质是屏蔽通信电缆,移动设备需要利用拖缆设备带着通信电缆一起运行。对于固化设备来说,可以直接安装通讯电缆连接,这种连接方式最大的缺点就是工作量大、通话质量差,有时会发生通信电缆折断的事故。无论是故障维修还是安装工作都不方便,外界环境因素对于通信质量的影响较大,系统稳定性和可靠性较低。

(2)通信行业发展到20世纪90年代时,产生了一次通信革命,当时使用了红外通信技术,在一定程度上提升了通信系统稳定性和可靠性,降低外界环境对通信质量的影响。不过这种通讯方式最大的缺点是设备调试非常复杂,并且这种通信方式仅仅适用于点对点设备之间的直接通信,扩展性和灵活性很低。

(3)通信发展到20世纪初,又产生了一次革命,无线网络通信技术的产生,为通信行业注入了新鲜血液,它的发展、成熟解决了很多通信问题。没有点对点之间直线通信的限制,它将通信带入了点对面之间的空间立体模式。对于无线网络通信来说,使用过程中需要将有线网络与无线基站连接起来,这是无线网络通信的硬件基础要求。其中基站的总量是根据无线通信的覆盖面积来确定的,这种通信方式最大的优点是引入了无线接入点,在使用过程中,将基站建立的无线网络与无线通信设备连接起来即可。连接点的位置在基站的覆盖面积范围内即可,连接点可以根据需要变换位置,具有灵活性和扩展性,另外,移动设备的高速运行也不会影响通信效果。

在笔者看来,无线网络技术的使用还极大的便利了设备调试工作的开展,相关工作人员只需通过无线网卡连入设备或者通过网线连入设备,就可以开展调试工作,不仅方便,而且安全。

3工程实例

图2无线以太网通信系统的网络结构图   

(1)在2007年初,笔者走访了广东某机电股份有限公司的自动化立体仓库,该立体库最主要的构成部分就是4个巷道,这些巷道负责存放生产所需外购件,所以入出库次数很多,每日运行时间高达12个小时。此公司当时装载了SAP系统,自动化立库是SAP物料子系统的一部分,当物料根据订单收货时,需要扫描条码,普通的手持条码扫描器会受到诸多因素的干扰,其中最大的干扰就是空间限制。后来此公司经过诸多调试,选用了无线手持终端,这个决定主要因为现存的PLC都有以太网通信模块, 所以在堆垛机和计算机监控系统等设备上使用无线通信方案。 为了最大限度满足系统的要求,此公司使用了5个无线手持终端、2个无线基站和4个无线网桥。基于4个巷道物料的入出库频繁,在物料入出库时用无线手持终端扫描托盘条码和物料条码,这个过程是为了在物料入库时建立托盘和物料的信息关系, 出库时操作员可以根据信息进行操作。使用了无线手持终端后,相当于一台可移动的计算机,依靠网络进行便利的操作,不受空间的限制,拓展了管理系统的灵活性和空间活动范围,增加了系统应用的可发展程度。

(2)2012年底,笔者走访了西安某油田岩芯自动化立体仓库,在立体库中笔者看到,这个空间主要用于堆放地质岩芯。此立体库最大的特点就是:一共有2台堆垛机、1台转轨车和5个巷道,地质岩芯数量众多,出库频率很低。2台堆垛机可以根据需要在任一巷道运行,当然,它们不能同时存在于一个巷道中,此公司为了生产安全考虑,在堆垛机和转轨车之间、2台堆垛机之间都安装了通信系统。在这种情况下,如果使用传统的点对点通信连接就十分困难,通信质量很低,毫无灵活性和可靠性而言,所以此公司利用了无线通信连接不受厂地限制的特点,此立体仓库运用了3个无线网桥和1个无线基站,构成了一个小型的无线网络通信系统,解决了这个通信问题。

(3)2015年初,笔者走访了浙江某集团自动化立体仓库,这个集团的主营业务是生产化纤,并且是个大型企业,在该企业中自动化立体仓库是生产系统的中间库,产品在库中存放的时间不能过长,一般情况下,稍作存放就要出库完成下一道工序。并且此立体库是24小时不间断运行,每天的入出库量在2千次左右,这个立体仓库包含有4个巷道,基于企业的运转要求和立体库的主要作用,在此立体库中使用传统通信(点对点通信)十分困难,并且和上述两件案例一样,通信质量低,不具备灵活性和扩展性,不适合企业的生产发展需求。所以该企业使用了无线网络通信,安装了4个网桥和1个无线基站,为保证每日入出库作业正常,该企业还委派了专人进行网络监管,事实证明,无线网络通信可以达到该企业立体库的通信要求,提高了通信系统的可靠性、稳定性和通信质量。

4结束语

现阶段,在自动化立体仓库中使用无线通讯技术的案例越来越多,无线通讯技术的发展也日趋成熟,一般包括:红外通讯、 太网通讯和微波通讯。由此可见,无线网络通信在自动化立体仓库中的应用种类比较多,本文只是介绍了其中一种。按照现在社会发展的实际情况来说,无线数传模块构成自动化立体仓库的无线网络,可以满足大部分的生产发展需求,适用范围广, 笔者结合自身的工作经验和调查走访结果,基于无线网络通信技术的内容特点,详细论述了无线网络通信技术在自动化立体仓库应用的问题,希望对相关工作者有所帮助。