连续往复式提升机控制系统、方法及自动仓储系统与流程

1.本发明涉及智能仓储技术领域，尤指一种连续往复式提升机控制系统、方法及自动仓储系统。

背景技术：

2.自动仓储能够实现货物的自动出入库、库存盘点、自动补货等功能，既提升了企业对存储货物的信息化管理程度，又节约了企业成本。目前的自动仓储系统大部分采用堆垛机作为核心设备，现有的堆垛机控制系统刚性较差，使用不方便，系统的扩展能力较弱，当需要扩展工位时，改动量大。提升机是一种固定装置的机械输送设备，能够实现上下往复垂直输送物料，具有控制先进、性能可靠等特点，可应用于仓储物流等自动化行业。但一般情况下提升机控制系统采用变频器驱动，其定位精度、系统响应速度、运行平滑度等方面有一定的局限。

技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明提供一种连续往复式提升机控制系统、方法及自动仓储系统，连续往复式提升机控制系统实时接收wcs下发的任务，并实时将任务完成情况反馈给wcs，且定位精度高，能够将所需的货物快速、准确的送达各个楼层。

4.具体的，本发明的技术方案如下：

5.本发明提供一种连续往复式提升机控制系统，包括控制子系统、伺服子系统，所述控制子系统包括驱动通信模块、逻辑控制模块、驱动控制模块，所述伺服子系统包括伺服驱动器、伺服电机，其中，

6.所述驱动通信模块，与所述伺服驱动器通讯连接，用于获取提升机设备的运行情况；

7.所述逻辑控制模块，与wcs通讯连接，用于接收wcs下发的任务，并将任务完成情况反馈给wcs，以及输出控制指令；

8.所述驱动控制模块，用于根据所述逻辑控制模块的控制指令输出控制信号；

9.所述伺服驱动器，与所述驱动控制模块、伺服电机分别相连，用于根据所述驱动控制模块的控制信号驱动伺服电机运转；

10.所述伺服电机，用于驱动提升机设备的升降。

11.在一些实施方式中，所述连续往复式提升机控制系统还包括传感器，所述传感器与所述驱动控制模块连接，用于实时监测提升机设备的绝对位置进而对提升机设备进行二次定位，以及对提升机设备进行限位保护。

12.在一些实施方式中，所述连续往复式提升机控制系统还包括监控装置，用于实时监控提升机设备的运行情况。

13.在一些实施方式中，所述控制子系统还包括报警控制模块，所述报警控制模块与所述监控装置通讯连接，用于对监控到的提升机设备运行异常情况进行报警处理。

14.在一些实施方式中，所述报警控制模块对提升机设备运行异常情况进行报警处理的过程包括：判断是否需要停设备，如果需要停设备则向逻辑控制模块反馈，由逻辑控制模块下达停设备的指令，否则对异常情况进行显示。

15.本发明还提供一种连续往复式提升机控制方法，应用所述的连续往复式提升机控制系统实现，包括以下步骤：

16.s100：程序初始化；

17.s200：驱动通信模块与伺服驱动器建立通信，获取提升机设备的运行数据；

18.s300：逻辑控制模块接收wcs下发的任务，根据所述任务输出控制指令，驱动控制模块根据控制指令输出控制信号；

19.s400：伺服驱动器根据控制信号驱动伺服电机运转，进而驱动提升机设备执行上升或下降任务；

20.s500：判断任务是否完成，如果完成则进入下一步，否则返回s400；

21.s600：逻辑控制模块向wcs反馈任务完成情况。

22.在一些实施方式中，s200所述驱动通信模块与伺服驱动器建立通信包括以下步骤：

23.s201：通讯初始化；

24.s202：判断驱动通信模块与伺服驱动器是否建立了通讯连接，若是则进入下一步，否则返回s201；

25.s203：读取/写入提升机设备的运行数据。

26.在一些实施方式中，所述连续往复式提升机控制方法还包括：对提升机设备运行异常情况进行报警处理。

27.在一些实施方式中，所述对提升机设备运行异常情况进行报警处理包括以下步骤：

28.判断是否需要停设备，如果需要则控制提升机设备停止运行，否则通过显示装置显示异常情况。

29.本发明还提供一种自动仓储系统，包括：所述的连续往复式提升机控制系统、wcs、提升机设备，其中，

30.所述连续往复式提升机控制系统接收wcs下发的任务；

31.所述连续往复式提升机控制系统控制提升机设备上升或下降；

32.所述连续往复式提升机控制系统将提升机设备对任务的执行情况上报给wcs。

33.与现有技术相比，本发明至少具有以下一项有益效果：

34.1、本发明连续往复式提升机控制系统采用与上位软件-wcs交互的逻辑模式，实时收取wcs下发的任务，并实时将任务完成情况反馈给wcs，具有较高的实时性，更实现了和wcs的无缝对接，操作人员在wcs电脑端下发所需的任务后，可以将各部门所需的货物一次性下发至提升机设备，提升机设备可根据订单将所需的货物准确、快速的送达各个楼层，以随时满足生产及发货的需求。

35.2、本发明连续往复式提升机控制系统的驱动设备采用的是高性能伺服驱动器，基于其特有的控制算法下，运行及其平稳，大大减少提升机设备的磨损，提高设备使用寿命，且伺服驱动器具有定位精度高的优点。本发明连续往复式提升机控制系统由伺服驱动器配

合传感器进行定位，定位精度更高，可大量减少人工操作带来的错误性，以及减少人工作业，实现产能最大化。

附图说明

36.下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种连续往复式提升机控制系统、方法及自动仓储系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

37.图1是本发明实施例一种连续往复式提升机控制系统的结构框图；

38.图2是本发明实施例一种连续往复式提升机控制方法的流程图。

具体实施方式

39.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，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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，并获得其他的实施方式。

40.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

41.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

42.在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

43.另外，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

44.在一个实施例中，参考说明书附图1，本发明提供的一种连续往复式提升机控制系统，包括控制子系统、伺服子系统、传感器、监控装置。

45.本实施例所述控制子系统采用德国西门子高性能系列plc-1513plc，其采用模块化结构，各种功能皆具有可扩展性。

46.每个plc控制器中都包含有以下组件：一个中央处理器(cpu)，用于执行用户程序；一个或多个电源；信号模块，用作输入/输出；以及相应的工艺模块和通信模块。

47.plc软件采用博图v16编程，该编程软件是西门子公司开发的全集成软件，程序下载、上载、调试及其方便，大大减少日后维护人员的工作量。

48.控制子系统与上位系统-仓库控制系统(wcs)之间采用西门子s7协议进行通讯，具有较高的实时性。

49.所述控制子系统包括驱动通信模块、逻辑控制模块、驱动控制模块、报警控制模

块；

50.所述伺服子系统包括伺服驱动器、伺服电机。

51.其中，

52.所述驱动通信模块，与所述伺服驱动器通讯连接，用于获取提升机设备的运行情况；

53.所述逻辑控制模块，与wcs通讯连接，用于接收wcs下发的任务，并将任务完成情况反馈给wcs，以及输出控制指令；

54.所述驱动控制模块，用于根据所述逻辑控制模块的控制指令，输出控制信号；

55.所述报警控制模块，用于对提升机设备运行异常情况进行报警处理。所述报警控制模块对提升机设备运行异常情况进行报警处理的过程包括：判断是否需要停设备，如果需要停设备则向逻辑控制模块反馈，由逻辑控制模块下达停设备的指令，否则向操作人员显示异常情况，由操作人员对异常情况进行处理。

56.所述伺服驱动器，与所述驱动控制模块、伺服电机分别相连，用于根据所述驱动控制模块的控制信号驱动伺服电机运转；

57.所述伺服电机，用于驱动提升机设备的升降。

58.所述传感器与所述驱动控制模块连接，用于实时监测提升机设备的绝对位置进而对提升机设备进行二次定位，以及对提升机设备进行限位保护。所述传感器设置于提升机设备的机井内，可以实时监测提升机设备的绝对位置，进行二次定位以保证定位精度，还起到限位保护作用，阻止提升机坠落或者撞顶，减少提升机事故的发生。

59.所述监控装置安装于提升机设备上，所述监控装置与所述报警控制模块通讯连接，用于实时监控提升机设备的运行情况。

60.在一个实施例中，参考说明书附图2，本发明提供的一种连续往复式提升机控制方法，包括以下步骤：

61.s100：程序初始化。

62.s200：驱动通信模块与伺服驱动器建立通信，获取提升机设备的运行数据；

63.s201：通讯初始化；

64.s202：判断驱动通信模块与伺服驱动器是否建立了通讯连接，若是则进入下一步，否则返回s201；

65.s203：读取/写入提升机设备的运行数据。

66.s300：逻辑控制模块接收wcs下发的任务，根据所述任务输出控制指令，驱动控制模块根据控制指令输出控制信号。

67.控制子系统与上位wcs之间采用西门子s7协议进行通讯交互，能实时接收wcs下发的任务指令，并实时将完成的指令反馈给wcs，具有较高的实时性。

68.具体的，逻辑控制的过程包括：逻辑控制模块与wcs进行交互初始化，判断是否收到wcs下发的任务，若收到任务则逻辑控制模块根据所述任务输出控制指令，驱动控制模块根据控制指令输出控制信号；否则返回交互初始化过程，若多次初始化后仍无法接收任务，则要考虑是否出现故障报警，若出现故障报警则由报警控制模块进行报警处理。

69.s400：伺服驱动器根据控制信号驱动伺服电机运转，进而驱动提升机设备执行上升或下降任务。

70.具体的，驱动控制的过程包括：伺服驱动器进行控制程序初始化，判断是否接收到控制子系统中驱动控制模块输出的控制信号，如果接收到控制信号，则进一步判断控制信号是上升信号还是下降信号，如果接收到的是上升控制信号，则驱动伺服电机正向运转，由伺服电机驱动提升机设备执行上升操作；如果接收到的是下降控制信号，则驱动伺服电机反向运转，由伺服电机驱动提升机设备执行下降操作；如果接收不到控制信号，则返回初始化阶段继续进行控制程序初始化。

71.本实施例中还通过设置于提升机设备的机井内的传感器实时监测提升机设备的绝对位置，对提升机设备进行二次定位，以保证定位精度。

72.s500：判断任务是否完成，如果完成则进入下一步，否则返回s400；

73.s600：逻辑控制模块向wcs反馈任务完成情况。

74.控制子系统与上位wcs之间采用西门子s7协议进行通讯交互，当wcs下发的任务完成后，由控制子系统的逻辑控制模块将完成任务情况反馈给wcs，具有较高的实时性。

75.本实施例所述连续往复式提升机控制方法还包括对提升机设备运行异常情况进行报警处理的步骤。连续往复式提升机控制系统设有监控装置，实时监控提升机设备的运行状况，控制子系统中报警控制模块与监控装置建立了通讯连接，可实时获取提升机设备的运行状况，对提升机设备运行异常情况进行报警处理。在对提升机设备进行控制过程中，如遇到无法接收wcs下发的任务或任务操作无法执行等也可主动查看确认提升机设备是否运行异常，如提升机设备运行异常，则由报警控制模块对异常情况进行报警处理。

76.报警控制模块对提升机设备运行异常情况进行报警处理的过程包括：判断是否需要停设备，如果需要停设备则向逻辑控制模块反馈，由逻辑控制模块下达停设备的指令，并由驱动控制模块输出停设备的控制信号，进而由伺服驱动器驱动伺服电机停止提升机设备运行；否则向操作人员显示异常情况，由操作人员对异常情况进行处理。

77.在一个实施例中，本发明还提供一种自动仓储系统，包括：所述的连续往复式提升机控制系统、wcs、提升机设备。

78.连续往复式提升机控制系统接收wcs下发的任务。连续往复式提升机控制系统采用西门子高性能1513plc逻辑控制，与wcs采用西门子s7协议进行通讯，具有较高的实时性。

79.连续往复式提升机控制系统根据任务要求控制提升机设备执行上升或下降操作。连续往复式提升机控制系统采用高性能伺服驱动器作为驱动设备，基于其特有的控制算法下，运行及其平稳，大大减少提升机设备的磨损，提高设备使用寿命。且伺服驱动器具有定位精度高的优点，本实施例中由伺服驱动器配合传感器进行定位，定位精度更高，使该系统能够将所需的货物快速、准确的送达各个楼层。

80.连续往复式提升机控制系统将提升机设备对任务的执行情况上报给wcs。在提升机设备完成任务后，连续往复式提升机控制系统可采用西门子s7协议实时将完成情况反馈给上位wcs系统。

81.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

82.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以

对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。

83.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

84.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可能集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

85.在本发明中，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括

……”

限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

86.应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。技术特征：

1.一种连续往复式提升机控制系统，其特征在于，包括控制子系统、伺服子系统，所述控制子系统包括驱动通信模块、逻辑控制模块、驱动控制模块，所述伺服子系统包括伺服驱动器、伺服电机，其中，所述驱动通信模块，与所述伺服驱动器通讯连接，用于获取提升机设备的运行情况；所述逻辑控制模块，与wcs通讯连接，用于接收wcs下发的任务，并将任务完成情况反馈给wcs，以及输出控制指令；所述驱动控制模块，用于根据所述逻辑控制模块的控制指令输出控制信号；所述伺服驱动器，与所述驱动控制模块、伺服电机分别相连，用于根据所述驱动控制模块的控制信号驱动伺服电机运转；所述伺服电机，用于驱动提升机设备的升降。2.根据权利要求1所述的连续往复式提升机控制系统，其特征在于，所述连续往复式提升机控制系统还包括传感器，所述传感器与所述驱动控制模块连接，用于实时监测提升机设备的绝对位置进而对提升机设备进行二次定位，以及对提升机设备进行限位保护。3.根据权利要求1所述的连续往复式提升机控制系统，其特征在于，所述连续往复式提升机控制系统还包括监控装置，用于实时监控提升机设备的运行情况。4.根据权利要求3所述的连续往复式提升机控制系统，其特征在于，所述控制子系统还包括报警控制模块，所述报警控制模块与所述监控装置通讯连接，用于对监控到的提升机设备运行异常情况进行报警处理。5.根据权利要求4所述的连续往复式提升机控制系统，其特征在于，所述报警控制模块对提升机设备运行异常情况进行报警处理的过程包括：判断是否需要停设备，如果需要停设备则向逻辑控制模块反馈，由逻辑控制模块下达停设备的指令，否则对异常情况进行显示。6.一种连续往复式提升机控制方法，其特征在于，应用权利要求1-5任一项所述的连续往复式提升机控制系统实现，包括以下步骤：s100：程序初始化；s200：驱动通信模块与伺服驱动器建立通信，获取提升机设备的运行数据；s300：逻辑控制模块接收wcs下发的任务，根据所述任务输出控制指令，驱动控制模块根据控制指令输出控制信号；s400：伺服驱动器根据控制信号驱动伺服电机运转，进而驱动提升机设备执行上升或下降任务；s500：判断任务是否完成，如果完成则进入下一步，否则返回s400；s600：逻辑控制模块向wcs反馈任务完成情况。7.根据权利要求6所述的连续往复式提升机控制方法，其特征在于，s200所述驱动通信模块与伺服驱动器建立通信包括以下步骤：s201：通讯初始化；s202：判断驱动通信模块与伺服驱动器是否建立了通讯连接，若是则进入下一步，否则返回s201；s203：读取/写入提升机设备的运行数据。8.根据权利要求6所述的连续往复式提升机控制方法，其特征在于，所述连续往复式提

升机控制方法还包括：对提升机设备运行异常情况进行报警处理。9.根据权利要求8所述的连续往复式提升机控制方法，其特征在于，所述对提升机设备运行异常情况进行报警处理包括以下步骤：判断是否需要停设备，如果需要则控制提升机设备停止运行，否则对异常情况进行显示。10.一种自动仓储系统，其特征在于，包括：权利要求1-5任一项所述的连续往复式提升机控制系统、wcs、提升机设备，其中，所述连续往复式提升机控制系统接收wcs下发的任务；所述连续往复式提升机控制系统控制提升机设备上升或下降；所述连续往复式提升机控制系统将提升机设备对任务的执行情况上报给wcs。

技术总结

本发明公开了一种连续往复式提升机控制系统、方法及自动仓储系统，包括控制子系统、伺服子系统，所述控制子系统包括驱动通信模块、逻辑控制模块、驱动控制模块，所述伺服子系统包括伺服驱动器、伺服电机，所述驱动通信模块，用于获取提升机设备的运行情况；所述逻辑控制模块，用于接收WCS下发的任务，并将任务完成情况反馈给WCS，以及输出控制指令；所述驱动控制模块，用于根据所述逻辑控制模块的控制指令输出控制信号；所述伺服驱动器，用于根据所述驱动控制模块的控制信号驱动伺服电机运转；所述伺服电机，用于驱动提升机设备的升降。本发明的系统实时性高，运行平滑，定位精度高，能够将所需的货物快速准确的送达各个楼层。所需的货物快速准确的送达各个楼层。所需的货物快速准确的送达各个楼层。

技术研发人员：胡乾兵 李宽河 赵娟

受保护的技术使用者：上海码克智能技术有限公司

技术研发日：2022.12.14

技术公布日：2023/4/19