一、系統(tǒng)簡介
   LGWL-LOG01型 物流立體倉庫實訓系統(tǒng)根據(jù)實際物流倉儲中使用的立體倉庫為模板，進行相應的縮小和適當?shù)暮喕O(shè)計完成的具有實際操作功能和實驗功能的一套裝置。該裝置采用履帶式輸送帶及鋁合金框架組成，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與機械控制技術(shù)，通過中央控制器立體倉庫管理系統(tǒng)，遠程接收倉庫傳感器系統(tǒng)采集的信息，經(jīng)過處理，遠程控制各個設(shè)備的控制器，完成指定貨物的自動出庫、堆垛機搬運、車輛運輸、皮帶傳送、自動入庫等主要倉儲作業(yè)任務。 整個系統(tǒng)的流程為：
  入庫時，立體倉庫管理系統(tǒng)分配庫位。入庫產(chǎn)品經(jīng)過超高頻RFID檢測后，通過輸送帶運送到全自動立體倉庫入庫口，自動貨物搬運機器在管理系統(tǒng)的智能處理下快速找到入庫產(chǎn)品在貨架上的準確庫位，并把貨物準確地移送到庫位上進行保存，立體倉庫管理系統(tǒng)庫位信息更新。
  出庫時，立體倉庫管理系統(tǒng)指定庫位。自動貨物搬運機器在立體倉庫管理系統(tǒng)的控制下，準確地移動到待出庫產(chǎn)品的庫位處，搬運出庫產(chǎn)品至接貨的貨車上。貨車經(jīng)過出庫通道的RFID檢測后正常出庫。出庫成功后，立體倉庫管理系統(tǒng)庫位信息更新。
二、系統(tǒng)構(gòu)成
   LGWL-LOG01型 物流立體倉庫實訓系統(tǒng)覆蓋物聯(lián)網(wǎng)的傳感層、網(wǎng)絡鏈路層、網(wǎng)關(guān)、以及應用層。網(wǎng)關(guān)是整個系統(tǒng)的核心，是連接傳感層與應用層的橋梁。系統(tǒng)拓撲如圖所示。 三、系統(tǒng)功能
1、出入庫系統(tǒng)
  入庫系統(tǒng)主要實現(xiàn)貨物入庫的智能化管理。首先為每個待入庫貨物粘貼超高頻電子標簽，給每個貨物一個標識。由立庫管理系統(tǒng)為該貨物分配一個庫位。
  入庫通道安裝有RFID批量數(shù)據(jù)信息采集器、機器臂、PVC皮帶輸送機等設(shè)備。系統(tǒng)利用RFID設(shè)備的識別技術(shù)將入庫貨物接入物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)運行的管理系統(tǒng)中。貨物運輸車輛運送貨物到達倉庫入庫口，機器臂將車輛貨物搬運到PVC皮帶輸送機上，此時PVC皮帶輸送機開始運轉(zhuǎn)，皮帶帶動貨物從倉庫外向倉庫內(nèi)輸送。當皮帶帶動貨物移動到輸送機一端的紅外對射傳感器處時停止輸送，由堆垛機搬運貨物至立體倉庫內(nèi)。
  出庫時，首先在中央控制器的管理軟件上選擇出貨庫位，然后系統(tǒng)將控制模擬堆垛機移動到相應庫位的上方；然后系統(tǒng)控制庫位滑臺控制器，驅(qū)動絲杠旋轉(zhuǎn)，移出滑臺和庫位；然后控制模擬堆垛機沿豎直方向向下運行達到貨物處，抓取貨物。庫位退回到原處。*后堆垛機移出貨物，搬運到運貨車輛上即可。
2、貨物上下架
  上架：當貨物由皮帶輸送機運輸?shù)絺}庫內(nèi)時，中央控制器將驅(qū)動模擬堆垛機移動，使其移動到貨物上方，抓取貨物后，再移動到相應的庫位上方。然后中央控制器控制絲杠滑臺驅(qū)動器動作，使相應的庫位伸出至貨物的下方。再由中央控制器控制模擬堆垛機沿豎直方向移動，將貨物放到庫位上，模擬堆垛機退回到初始位置。*后絲杠滑臺驅(qū)動器動作，縮回移動桿，將庫位拉回到倉庫內(nèi)。*終完成貨物上架功能。
  下架：當貨物需要從指定庫位移出，仍然由中央控制器協(xié)調(diào)控制庫位的絲杠滑臺驅(qū)動器與模擬堆垛機驅(qū)動器交替配合工作，*終將貨物放到前來拉貨的運輸車上。
3、模擬堆垛機裝卸貨系統(tǒng)
  模擬堆垛機裝卸貨系統(tǒng)，是立體倉庫的重要組成部分，主要由多自由度全方位電機構(gòu)成，采用單片機控制運動軌跡。管理平臺通過無線無線通信向模擬堆垛機控制器發(fā)出貨物上架、下架指令，堆垛機控制器接收到命令后，就按照指定的取貨位置，操作X/Y/Z軸電機運動，從而實現(xiàn)貨物的自動裝卸。貨物裝卸完成后，運輸車自動離開。
  該模擬堆垛機結(jié)構(gòu)合理、剛性好，運行平穩(wěn)、噪聲小，全自動程控運行，能夠穩(wěn)定可靠地實現(xiàn)貨物的全方位抓取與放置。 4、庫位伸縮系統(tǒng)
  庫位伸縮系統(tǒng)，是該立體倉庫實訓系統(tǒng)的特色。傳統(tǒng)庫位是不移動。在該實訓系統(tǒng)中，庫位是可伸縮移動的。它主要由電動絲杠滑臺、滑臺驅(qū)動器、滑臺控制器三部分組成，安裝在鋁合金框架內(nèi)，形成一個至少4庫位的立體倉庫。滑臺驅(qū)動器是一個步進電機驅(qū)動器，用來驅(qū)動電動絲杠滑臺旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)滑塊的旋出或旋進。滑臺控制器通過ZigBee與中央控制器無線通信，接收中央控制器的控制命令，通過有線方式控制滑臺驅(qū)動器工作，從而實現(xiàn)庫位的伸出或拉回。
5、機器臂裝卸貨系統(tǒng)
  對于不規(guī)則貨物，可采用機器臂控制系統(tǒng)裝卸貨。六自由度機械臂的臂部由大臂、小臂組成，一般具有兩個自由度，即伸縮、回轉(zhuǎn)、俯仰或升降，采用單片機控制運動軌跡。當小車到達裝卸貨指定地點時，通過無線向管理平臺發(fā)出命令，管理平臺接收到后，通過無線通信向機器臂控制器發(fā)送裝卸貨指令，控制器接收到命令后，就按照指定的取貨位置，操作機器臂經(jīng)過回轉(zhuǎn)、伸縮、升降、俯仰等幾組動作組合，實現(xiàn)貨物的自動裝卸。貨物裝卸完成后，運輸車自動離開。 6、出入庫道閘系統(tǒng)
  出入庫道閘系統(tǒng)（ 又稱智能車輛識別），利用車輛自動識別（Automatic Vehicle Identification簡稱AVI）技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)完成車輛與中央控制器之間的無線數(shù)據(jù)通訊，實現(xiàn)智能開啟道閘、自動關(guān)閉道閘的功能。使用該系統(tǒng)，運輸車輛上的讀寫器通過檢測鋪設(shè)在道路上的電子標簽，確認車輛行駛的位置，通過與中央控制器協(xié)調(diào)工作，經(jīng)過出入口時便不用人工開啟道閘，也無須停車，將自動識別車主身份從而開啟道閘。
  而且當小車出入倉庫時，車輛信息將在LCD廣播屏上顯示出來，同時進行語音播報當前車輛出入庫信息。
7、 智能路燈管理
  實訓系統(tǒng)臺面鋪設(shè)有若干路燈以及路燈控制器，與光線傳感器協(xié)調(diào)工作，模擬車輛運輸?shù)缆飞系穆窡艄芾硐到y(tǒng)。
  系統(tǒng)根據(jù)光線傳感器采集的光亮度值自動控制路燈的打開和關(guān)閉。當光亮度值低于某一個閾值時，即打開路燈，當光亮度值高于某一個閾值時，關(guān)閉路燈，達到節(jié)能的目的。 8、貨物數(shù)據(jù)庫管理軟件
  系統(tǒng)存在兩種射頻頻段，一種是低頻頻段，主要由智能車輛上的低頻讀寫器與鋪設(shè)在道路上的低頻卡組成。智能車輛行駛到低頻卡處，由車輛上搭載的ZigBee通信模塊發(fā)送給中央處理網(wǎng)關(guān)，由網(wǎng)關(guān)進行下一步的邏輯控制。另一種是超高頻頻段，主要由一體式超高頻讀寫器與超高頻電子標簽組成。超高頻電子標簽粘貼在貨物上，用于出入庫通道掃描識別以及倉庫貨物的自動盤點。
  另外，系統(tǒng)中每個設(shè)備都作為ZigBee節(jié)點接入到無線傳感器網(wǎng)絡中，因此每個設(shè)備都具有唯一標識的MAC地址，系統(tǒng)需存儲所有設(shè)備的MAC地址作為系統(tǒng)通信的唯一標示符。因此系統(tǒng)中存在三種數(shù)據(jù)表，一種是低頻數(shù)據(jù)信息表，一種是超高頻數(shù)據(jù)信息表，還有一種是設(shè)備的MAC地址信息表。
9、立體倉庫管理軟件
  立體倉庫管理軟件運行在整個系統(tǒng)的中央控制器上，軟件采用Linux系統(tǒng)開發(fā)，內(nèi)嵌Sqlite數(shù)據(jù)庫，采用Qt庫編寫的人機交互界面，主要包括貨物自動識別、車輛識別、出入庫管理、倉庫貨物自動盤點等。