基于RFID与PLC的仓储物流系统设计方案.doc

杭州紫钺科技有限公司www.ziytek.com基于RFID与PLC的仓储物流系统设计随着仓储物流行业的快速发展及时正确地进货和发货将有利于减少企业的物资管理成本提升企业的竞争力。当前的仓储模式利用手动扫描条形码来记录货物的出入库信息存在条形码容易磨损、内容无法更改、存储容量较小等缺点使得现在的仓储模式已经不适用于社会大物流大数据的工作特点。仓储过程还需要投入大量的人力物力既费时又费力人们急切需要自动化水平高、维护方便的仓储管理方式[1]。RFID技术是自动识别技术中的一种已在烟草、医疗等多个领域得到了广泛使用。本文将RFID技术运用到物流行业中设计出了一套基于RFID的仓储物流系统。1RFID对现代仓储物流的意义仓储管理不仅是物流管理的核心而且对企业来说也扮演着关键的角色。仓储会存在于货物生产、销售、流通的各个环节中是保障加工或运输顺利进行的前提是保证货物进入下一环节时完好无损的条件为货物能够最终顺利流入市场保驾护航。在传统的仓储管理模式下需要用条码扫描器逐个扫描产品上的条码当货物出入库时需要停止等待扫描扫描时工作量大还可能存在漏扫、重复扫描等情况扫描工作效率低下。同时货物信息的录入大都采用手动录入的方式库存盘点效率不高[2]。RFID技术作为近年来发展较为迅速的识别通信技术与传统的条码识别技术相比具有传输速度快、存储数据量大、可重复使用等优点。RFID技术应用到仓储物流管理中可以使仓储管理系统化、信息化、快速化不但可以降低人为操作的错误提高物资管理水平可以从根本上解决仓储过程中效率低下的问题而且可以减少库存积压缩短物流的周转周期。2系统总体方案设计2.1系统原理RFID是整个仓储物流系统核心的信息载体承载的数据信息包括货物名称、种类、规格、型号、存放仓位号、出入库时间等。RFID在仓储物流管理系统中的主要作用是针对货物的到货、入库、移库、出库时的数据通过对数据的自动采集对相应的货物进行货名、数量、位置信息的分析根据数据整合经过技术手段找到提高企业物流管理效率的方案。其基本原理如图1所示。2.2结构设计系统的实现是以电子标签为信息载体通过固定型RFID读写设备作为信息采集设备PLC为控制器堆垛机为执行机构来完成货物的出库与入库动作立体仓库则用来存放货物操作机和数据库实现货物的订单管理。当带有电子标签的货物托盘到来时仓库操作人员完成货物的入库检验后开始进行入库操作。入库货台的RFID读写器将入库信息和仓位号写入电子签;PLC根据仓位号控制堆垛机将货物运送至要求的仓位号处;仓库管理人员可以通过数据库和操作机完成在库货物的盘点和查询工作;仓库管理人员根据客户订单通过PLC控制堆垛机完成出库操作[3]。3硬件系统构成3.1RFID射频识别系统RFID(RadioFrequencyIdentification)技术是20世纪90年代新兴起来的一项自动识别技术其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)的传输特性实现对识别物体所携带信息的自动化提取与识别。在这一实现过程中不需要人工干预不需要识别系统与目标之间建立机械或光学接触并且还可以保证数据的准确性和时效性[4]。射频识别系统由应用系统、RFID读写模块、电子标签、天线等部分组成。电子标签通常由耦合元件和芯片组成每个电子标签有唯一的数据编码因此它可附着在货物上用来识别目标。RFID读写器通过射频天线发射一定频率的信号当电子标签进入到阅读器所发信号的范围内时电子标签便会产生感应电流从而使电子标签本身激活;电子标签利用感应电流将所储存的数据开始进行编码并通过自身的内置天线将编码发射出去;RFID读写器收到电子标签所返回的载波信号经过解调后将数据发送到处理器中进行处理[5]。3.2立体仓库立体仓库的主要作用是实现货物的存储作业整个系统功能的实现依赖于立体仓库。其控制界面如图4所示。立体仓库由堆垛机、仓库基体、储物货台、出入货台、检测传感器等部分组成。堆垛机是立体仓库的核心;仓库基体是立体仓库的基础设施;储物货台用于货物在立体仓库中的存放;出入货台的主要作用是实现出入库时货物的暂时放置;检测传感器可以判断货仓中货物的有无PLC根据其判断就可以实现对应仓位号上货物的出库和入库操作[6]。堆垛机通过对货物的存、取和转移从而实现入库、出库和移库操作。它由机架、货叉伸缩机构(Z轴)、水平运行机构(X轴)、提升机构(Y轴)、载货台和电气控制系统组成。水平运行机构和提升机构共同作用使堆垛机到达货位和指定仓位号处货叉伸缩机构和提升机构共同作用完成货物的存取操作。X轴和Y轴动作是在伺服电机和伺服驱动器的共同作用下完成的Z轴运动由三相异步电动机和变频器控制可以满足堆垛机的快速行走、高精度定位要求。4系