Устройство для автоматического определения состояния ячеек склада Советский патент 1989 года по МПК B65G1/137 

(Л

ел о сд

00 4ib

05

N

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления транспортным средством и может быть применено в машиностроении. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Устройство содержит дополнительно блоки 49, 50 памяти значений скоростей разгона и торможения штабелера, блок 51 памяти константы, блок 52 памяти времени, накапливающий сумматор, два блока деления, два блока задержки, блок передачи информации, два коммутатора, элемент сравнения, генератор и счетчик импульсов блока расчета скоростей, схему ИЛИ в блоках расчета средних горизонтальной и вертикальной скоростей перемещения штабелера, связанных с блоками задания вертикальной и горизонтальной скорости перемещения штабелера и с блоками задания горизонтальных и вертикальных размеров ячеек. 7 ил.

Фиг.З

Изобретение относится к устройствам для автоматического определения состояния ячеек склада, может быть применено в машиностроительном производстве и является усоверн1енстованием изобретения по авт. св. № 1382769.

Цель изобретения -- повышение быстродействия.

На фиг. 1 представлена блок-с.хема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - блок- схема блока формирования дискретных функций; на фиг. 3 - блок-схема расчета средней горизонтальной или вертикальной скоростей перемещения штабелера; на фиг. 4 - диаграммы доступных зон для П1табелера склада (1 - за время t). II - за время /2, 111 - за время /а и т. д.), на фиг. 5 и 6 - графики изменения скоростей при разгоне и торможения П1табелера; на фиг. 7 - график изменения скорости и средней скорости перемещения штабелера за время (.

Устройство содержит переключатель I режимов работы, блок 2 опроса ячеек, информационное табло 3, щифратор 4 номера ячейки, щифратор 5 кода груза, блок 6 формирования дискретных функций, блок 7 памяти о занятости ячеек, блоки 8 памяти информации о коде груза, счетчик 9, коммутаторы 10 и 11, блоки 12 и 13 передачи информации, блоки 14 и 15 задания горизонтальной и вертикальной скоростей перемещения щтабелера, блоки 16 и 17 задания горизонтальных и вертикальных размеров ячеек склада, блоки 18 и 19 умножения, блоки 20 и 21 деления, схемы НЕ 22- 24, схему И 25, элемент 26 сравнения, блоки 27 и 28 расчета средних горизонтальной и вертикальной скоростей перемещения щтабелера.

Блок 6 формирования дискретных функций содержит блоки 29-31 задания числа стеллажей, этажей и рядов склада, генераторы 32-34 импульсов, счетчики 35 - 37 импульсов, блоки 38 и 39 задержек, блоки 40 и 41 передачи информа ции, элемент ИЛИ 42, элемент НЕ 43, элементы 44--48 сравнения.

Каждый из блоков 27 и 28 расчета сред- низ горизонтальной и вертикальной скоростей перемещения штабелера содержит блоки 49 памяти значений скорости при разгоне п табелера, блоки 50 памяти значений скорости при торможении щтабелера, блок 51 памяти-константы «2, блок 52 памяти времени, коммутаторы 53 и 54, блок 55 передачи информации, накапливающий сумматор 56, блоки 57 и 58 деления , блоки 59 и 60 задержек, элемент ИЛИ 61, элемент 62 сравнения, генератор 63 и счетчик 64 импульсов блока расчета.

На фиг. 1 так же обозначены: Ль Л ..., /V,, -- информация о занятости 1,2,...,н ячеек склада; Ul, Ш.-- .Ш,. - информация о кодах груза 1,2/i, ячеек склада; ,V,/77 - пер0

вый и второй выходы б.тока опроса; С - стеллаж; Э - этаж; Я - ряд.

Входы блоков 7 памяти о занятости ячеек и блоков 8 памяти информации о

коде груза, находящемся в ячейках склада, соединены соответственно с вы.ходами первого 10 и второго 11 коммутаторов, а выходы - с соответствующими первыми входами блока 2 опроса ячеек, второй вход

д которого соединен с первым выходом переключателя 1 режимов работы, второй и третий выходы которого соединены с первым входом коммутатора 10. Выход шифратора 5 кода груза соединен с первым входом коммутатора 11. Первый, второй и третий

5 выходы блока 6 формирования соединены с соответствующими входами щифратора 4 номера ячейки, а четвертый выход связан с первым входом счетчика 9, к которому подключены второй выход переключателя 1, связанного с входом схемы НЕ 23, выход схемы НЕ 22, вход которой соединен с третьим выходом переключателя 1, и первый вход схемы И 25, выход которой соединен с входом схемы НЕ 24, выход которой связан с входом шифратора 5, к которому подключен

5 выход схемы НЕ 23. Первый и второй выходы счетчика 9 соединены с соответствующими первыми входами первого 18 и второго 19 блоков умножения, вторые входы которых соединены с выходами соответственно блоков 14 )1 15 задания горизонтальной и вертикальной скоростей перемещения, а выходы - с первыми входами соответственно первого 20 и второго 21 блоков деления, вторые входы которых соединены с выходами соответственно блоков 16 и 17 задания горизонтальных и вертикальных размеров ячеек склада, а выходы подключены к первому и второму входам блока 6 формирования. Выход щифратора 4 номера ячейки склада подключен к первому входу блока 13 передачи информации и третьему входу блока 2 опроса ячеек, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами блока 12 передачи информации, первый и второй выходы которого связаны с соответствующими входами информационного табло 3, а третий вход блока 12 - с первым выходом переключателя 1, к которому подключены вторые входы схемы И 25 и счетчика 9, третий вход блока 6 формирования, выход элемента 26 сравнения и второй вход блока 13 передачи информации, выход которого соединен с вторыми входами коммутаторов 10 и И. Второй выход блока 2 опроса связан с первым входом элемента 26 сравнения, второй вход которого подключен к выходу щифратора 5. Первые входы блоков 27 и 28 расчета средних горизонс тальной и вертикальной скоростей перемещения щтабелера соединены с первым входом счетчика 9, вторые входы блоков 27 и 28 соединены с первым и вторым выходами счетчика 9, а выходы - с входами

0

5

0

5

0

блоков 14 и 15 задания горизонтальной и вертикальной скоростей перемещения штабе- лера соответственно.

Выходы счетчиков 35--37 импульсов являются выходами блока 6 формирования и соединены соответственно с первыми входами элементов 44--46 сравнения. Первые входы счетчиков 35-37 соединены с выхода ми соответственно генераторов 32-34 импульсов, первые входы которых являются третьим входом блока 6 формирования и подключены к вторым входам счетчиков 35- 37. Второй вход счетчика 35 подключен также к выходу элемента 44 сравнения. второй вход которого соединен с выходом блока 29 задания числа стеллажей. Выходы блоков 30 и 31 задания числа этажей и рядов склада соединены соответственно с первыми входами элементов 47 и 48 сравнения и fiepBbiM и вторым входом блока 40 передачи информации, третий и четвертый входы которого, являющиеся входами блока 6 формирования, соединены с вторыми входами элементов 47 и 48 сравнения, выходы которых соединены соответственно с пяты.м и песты.м входами блока 40 передачи информации, первый и второй выходы которого соединены с входами эле.мента ПЛИ 42 и входами блока 41 передачи информации, первый и второй выходы KOTOpoi o подключеиьг соответсгвенно к входам генератора 32, счетчика 36 и генераторов 32 и 33, элемента 45 сравнения, выход которого соединен с входом блока 39 заде(1жки, выход которого, являющийся четвертым выходом блока 6 формирования, подключен к третье.му входу блока 6 формирования и к выходу э.-1емеита НЕ 43, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 42. Выход блока 38 заде|)жки соединен с третьими входами блока 6 формирования и блока 41 передачи инфор.мации, а вход - с выходом элемента 46 сравнения, второй вход которого вместе с вторым входом генератора 34 подключен к третьему выходу блока 41 передачи пнфор мации, четвертый выход которого соединен с первым входо.м счетчика 37.

В каждом из блоков 27 и 28 расчета информационные входы коммутаторов 53 и 54 соединены соответственно с йлоками 49 и 50 памяти значений скорости при разгоне и торможении щтабелера, управляющие входы - с выходом счетчика 64 импульсов блока расчета и первым входом элемента 62 сравнения, а выходы - с информационными входами блока 55 передачи информации, первый управляющий вход которого подключен к выходу генератора 63 импульсов, первому входу элемента ИЛИ 61, входу блока 59задержки, второй управляющий вход -- к выходу блока 59 задержки и второму входу элемента ИЛИ 61. а выход - к информационному входу накапливающего сумматора 56, первый управляющий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 61, второй управляющий вход - с первыми входами генератора 63 и соответствующего блока расчета средней скорости перемещения П1табелера, .а выход - с первым ин- фор.мационным входом блока 58 деления, второй информационный вход которого подключен к первому входу блока 57 деления и

второму входу соответствующего блока расчета средней скорости, выход - к выходу соответствующего блока расчета средней скорости, а управляющий вход - к выходу блока 60 задержки, вход которого соединен с вторыми входами генератора 63 и счетчи- ка 64 и выходом элемента 62 сравнения, второй вход которогр соединен с выходом блока 52 памяти времени, вход которого подключен к выходу блока 57 деления, второй вход которого соединен с блоком 51 памяти константы.

обустройство работает следующим разом.

Возможны три режима работы устройства: «Контроль ячеек склада («К); «Выгрузка склада («В): «Загрузка склада («3.

В режиме «Контроль ячеек склада переключатель 1 устанавливают в положение «К, при это.м сигнал с его вы.хода Kae i блок 2 опроса ячеек и поступает на

управляющий вход блока 12 передачи информации, который присоединяет входы блока 12 к его выхода.м. Блок 2 последовательно оц)ац1ивает блоки памяти 7 и 8 для

1,2п ячеек склада. Вначале два входа

блока 2 подключают к блокам 7 и 8 для

первой ячейки склада. При этом на табло 3 отображается ипфор.мация о состоянии ячейки Нсли ячейка свободна, то отображается ин()ормация о незанятости ячейки. Если ячейка занята, то отображается ппформация о занятости ячейки и о коде груза, нахо- дяще.мся в ней. Затем б. юк 2 опрашивает плоки 7 и 8 для второй ячейки склада и г. д. до рассмотрения всех ячеек склада. В режиме «3 работа устройства состоит в определении адреса (стеллаж, этаж, ряд)

ячейки склада, которая свободна, при условии минимизации времени движения до нее щтабелера склада. Минимизация времени движения щтабелера осуществляется путе.м просмотра определенных зон склада (фиг. 4) и нахождения в них требуемых ячеек склада.

Зона 1 становится доступной для щтабелера за время /i, например, 1 с, зона 2 - за время 1-2. например. 2 с, и т. д. Если в зоне I отсутствует требуемая ячейка, например, свободная для режима «3, то устройство рассматривает зону II. Если и в зоне И отсутствует требуемая ячейка, то устройство последовательно рассматривает все зоны до нахождения требуемой ячейки склада.

Расчетные границы зон склада определяются из следующего выражения:

-fr t,Г . /

t г р а (1

/г.- - /Г-

где , Ve - - средние горизонтальная и вертикальная скорости неремеще- ния штабелера за время t, Нг, Не - горизонтальные и вертикальные размеры ячеек склада;

/ - время;

Р, Э - расчетные значения границ зон склада (целые : начения).

Горизонтальное и вертикальное перемещения штабелер осуществляет одновременно. При этом просмотр зоны склада осу- ществляют для всех стеллажей склада.

Переключатель 1 устанавливают в lo.io- жение «3, при этом на его вы.чоде появляется код загруженности ячейки, например, логическая «1, который запускает счет- чик 9, на выходе которого появляется сигнал «1. Выход счетчика 9 имитирует время движения штабелера. В блоках 14- 21 в моменты появления новой информации происходит расчет по зависимости (1) / и Э, например, для / 2 с (масштаб времени на выходе счетчика 9 выбирают в зависимости от V;, V ;; , Нг. Н). значения Э и Р поступают на входы блока 6 формирования дискретных функций.

Значения Vr и V/ поступают в блоки 14 и 15 задания из блоков 27 и 28 расчета средних горизонтальной и вертикальной скоростей перемещения штабелера.

Перед началом работы блоков 27 и 28 в блоки 49 и 50 памяти заносят значения переходных характеристик скоростей штабелера при разгоне и торможении, причем в блоки 1,2,...,/49 заносят значения скоростей при разгоне от О до , а в блоки 1,2,...,/50 заносят значения

V до 0.

скоростей при торможении от

Работа блоков 27 и 28 основывается на том, что средняя скорость V рассчип шаег- ся за время //2 путем одновременного суммирования значений скоростей штабелера как на начальном, так и на конечн1)м участке движений. Это связано с тем, что при небольших значениях времени 1. когда штабелер не набирает крейсерскую скорость , половину времени t/2 штабелер потратит на разгон, а половину времени г/2 - на торможение (фиг. 7 для времени ;/1, //2).

Появление сигнала на входе счетчика 9 запускает генератор 63 и обнуляет накапливающий сумматор 56, счетчик 64 суммирует импульсы с генератора 63.

Содержимое счетчика 64 поступает на управляющие входы коммутаторов 53 и 54, под- ключая соответствующие 1-е блоки 49 и 50 к входам блока 55 передачи информации. При на входах блока 55 - значения скоростей в )|ачале разгона и в конце тормо

Q

5

5

0

5

0

S

5

жения, при - в следующий момент разгона и в момент, иредп1ествующий окончанию торможения и т. д. Если значение с выхода счетчика 64 больше числа блоков 49 или 50, то на входы блока 55 поступают значения скорости из последних блоков 49 и 50, где записано значение крейсерской скорости V.

На выход блока 55 передачи информации вначале поступает значение с его первого входа, так как в момент ноявления импульса с генератора 63 сигнал поступает на первый управляющий вход блока 55.

Значение скорости с выхода блока 55 суммируется в накапливающем сумматоре 56, так как есть управляющий сигнал с генератора 63 через схему ИЛИ 61.

Через время задержки блока 59 задержки (время задержки меньше периода следования импульсов с генератора 63) появляется сигнал на выходе блока 59, который поступает на второй управляющий вход блока 55 через схему ИЛИ 61 на управляющий сумматора 56, на котором происходит суммирование значения скорости с соответствующего блока 50 памяти.

После появления следующего импульса с генератора 63 на сумматоре 56 происходит суммирование значений скорости с соответствующих блоков 49 и 50.

Если содержимое счетчика 64 станет равно или больше значения t/2 блока 52 (значение, рассчитанное в блоке 57, - целое число на выходе элемента сравнения 62 появляется сигнал, который останавливает работу генератора 63, обнуляет содержимое счетчика 64 и через блок задержки 60 (Д.1Я окончания суммирования на сумматоре 56) поступает на управляющий вход блока деления 58 и запускает его в работу. В блоке 58 происх1)дит деление накопленной в сумматоре 56 суммы на значение ( с выхода счетчика 9. Па выходе блока 58 значение средней скорости движения штабелера за время /. Это значение поступает на соот- ветствуюн1ий 6:ioK 14 или 15 в качестве задания.

.Алгоритм работ1)1 блока 6 имеет вид

, Э- О,

Э (,2,...,fe), 2(,2,...,/г)

P(,...,k):

Р ,(.2,...,/г), 2(,2/г)

3 (:- 1.2,...,/г),

где Р„, Э„ - заданные значения максимального числа рядов и этажей склада;

k - заданное значение числа стеллажей склада.

Нормальное положение блоков 40 и 41 передачи информации показано на фиг. 2. На элементах 47 и 48 сравнения происходит сравнение расчетных Э и Р с заданными значениями, определяющими максимальное число этажей и рядов склада и

поступающими с блоков 30 и 31. При пре- выпюнии Э (или Р) заданной величины, сигнал с выхода элемента 47 (или 48) поступает на пятый (или шестой) управляющий вход блока 40, при этом его первый (второй) выход подключают к его первому (второму) входу соответственно и на его выходе появляется сигнал заданного числа с блока 30 (или 31).

Если величина Э и Р равна О, то через блок 40 она поступает на схему ИЛИ 42 и схему НЕ 43, на выходе которой появляется сигнал «1, который обнуляет блок 6 и поступает на управляющий выход «КЦ блока 6.

Если величина Э или Р не равна О, то на выходе схемы 41 имеем значение сигнала 0. Сигнал Э и Р через нормально замкнутые контакты блока 41 поступает на его первый третий выходы. При этом происходит запуск генераторов 32 и 34, а в счетчик 36 записывают значение Э. Частота импульсов генератора 32 в К раз больше частоты импульсов генераторов 33 и 34. Генераторы 32 и 34 вырабатывают первый импульс. Выходы счетчиков 35 и 37 равны 1, а выход счетчика 36 равен Э.

, , Р

Эти значения с выхода блока 6 поступают на щифратор адреса 4, на выходе которого имее.м порядковый номер / ячейки склада, который поступает на третий вход блока 2 опроса. Блок 2 опрашивает (-е блоки 7 и 8 памяти. На элементе 26 происходит сравнение кода груза, находящегося в (-Й ячейке с кодом «О, который поступает с выхода 11 ифратора 5, на который он поступает через схему НЕ 23 с выхода «3 переключателя 1.

При неравенстве кодов генератор 32 продолжает работать и вырабатывает второй импульс. На выходе блока 6 имеют

, , Р.

Далее работа устройства аналогична описанной и продолжается при неравенстве кодов на элементе сравнения 26.

После выработки |-енератором 32 Л -го импульса на выходе блока 6 имеем , , .

На выходе элемента 44 сравнения появляется сигнал, который сбрасывает счетчик 35.

Поскольку частота генераторов 33 и 34 в К раз меньп1е частоты генератора 32, что в момент выработки генератором (Л +1) - го импульса, генератор 34 вырабатывает второй импульс. На выходе блока 6 имеют (так как счетчик сброшен импульсом), , . Работа устройства повторяется до момента появления на выходе блока сигналов , , .

На выходе элемента 46 сравнения появляется сигнал, который поступает в блок 38 задержки, где он задерживается на период следования импульсов генераторов 33 и 34. Эта задержка необходима для выработки генератором следующих адресов:

, , , , .

В момент появления сигнала на выходе блока 38 задержки происходит останов работы всех генераторов и обнуление содержимого всех счетчиков блока 6 и подача сигнала на управляющий вход блока 41 передачи информации. При этом первый вход блока 41 подключают к его второму выходу, а второй вход - к четвертому выходу. Далее происходит запуск генераторов 32 и 33 и запись в счетчик 37 значения Р. На выходе блока 6 имеют сигналы , , Р

Р

Далее работа блока 6 аналогична описанной до момента появления сигналов , , . В этот момент появ тяется сигнал на выходе элемента 45 сравнения,

5 который поступает на вход блока 39 задержки. В момент появления сигнала на выходе блока 39 задержки на выходе блока 6 имеют сигналы (, , , что свидетельствует о просмотре всех ячеек зоны склада, ограниченной значениями Э, Р. Сигнал с

0 выхода блока 39 останавливает работу генераторов 32-34 и обнуляет счетчики 35-37 и поступает на управляющий выход «КЦ блока 6.

Зона склада просмотрена, но требуемой ячейки не найдено.

5Сигнал «КЦ поступает на вход счетчика 9, увеличивая его значение на 1. В блоках 27 и 28 происходит расчет новых г В блоках 14-21 происходит расчет новых значений Э, Р для следующей

0 зоны склада, которые поступают в блок 6. Работа устройства повторяется до момента совпадения кодов на элементе 26 сравнения. В этот момент появляется сигнал на его выходе и на выходе шифратора 4 адреса имеют порядковый номер найденной свобод5 ной ячейки склада, на выходе блока 2 опроса информация о незанятости ячейки с кодом сигнал с выхода элемента 26 сравнения обнуляет счетчик 9 и счетчики блока 6; происходит подача управляющего сигнала на блок 12 передачи информации и на табло

0 высвечивается информация о незагруженное ти ячейки с кодом происходит нода- ча управляющего сигнала на б, 1ок 13 передачи информации и порядковый номер найденной ячейки поступает на управляюг щие входы коммутаторов 10 и 11, при этом происходит подключение входов коммутаторов к их /-М выходам; в /-Й блок 7 памяти с переключателя 1 записывается «1, т. е. ячейка склада загружается; после ноявления на табло информации о найденной ячейке склада оператор склада вводит в шифратор 5 код груза, который загружается в ячейку и этот код поступает затем в /-Й блок 8 памяти о коде груза.

Таким образом автоматически по критерию минимизации времени движения штабе- лера была найдена свободная ячейка склада и скорректирована информация в блоках 7, 8 памяти.

В режиме «В работа устройства состоит в определении адреса ячейки склада, которая загружена требуемым грузом, при условии минимизации времени движения ло нее штабелера склада.

Оператор склада вводит в шифратор 5 код выгружаемого груза. Переключатель 1 устанавливают в положение «В, на его выходе появляется сигнал логического «О. Через схему НЕ 22 происходит запуск счетчика 9. Далее работа устройства аналогична режиму «3 за исключением сравнения на элементе 26 кода с выхода блока 2 опроса с кодом выгружаемого груза.

При сравнении кодов на элементе 26 происходят обнуление счетчика 9 и счетчиков блока 6; подача управляющего сигнала на блок 13 и подача порядкового номера найденной ячейки с выхода шифратора 4 на управляющие входы коммутаторов 10 и II; подача управляющего сигнала на блок 12 и появление на табло 3 ин- формаци о занятости ячейки и о коде гру;а, находящегося в ней; появление сигналов «1 на входах схемь И 25 и запись через схему НЕ кода «О- в шифратор 5, запись и п-й блок памяти 7 с выхо.аа перек.пюча- теля 1 информации о незанятости ячейки; запись в п-й б;1ок памяти 8 с выхода (пиф- ратора 5 кода «О.

Таким образом автоматически по критерию .минимизации времени движения штабелера находится ячейка склада с требуемым грузом и скорректирована информация в блоках 7 и 8 памяти.

Формула изобретения

Устройство для автоматического определения состояния ячеек склада по авт. св. №. 1382769, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно дополнительно содержит блоки расчета средних горизонтальной и вертикальной скоростей перемещения штабе.чера, каждый из которых содержит блоки памяти значений скорости

0

при разгоне и торможении штабелера, блок памяти константы, блок памяти времени, коммутаторы, блок передачи информации, накапливающий сумматор, блоки деления,

блоки задержки, элементы ИЛИ и сравнения, генератор и счетчик импульсов, причем в каждом из блоков расчета средних горизонтальной и вертикальной скоростей перемещения штабелера информационные входы

„ одного и другого коммутаторов соединены соответственно с блоками памяти значений скорости при разгоне и торможении штабе- лера, управляющие входы - с выходом счетчика импульсов блока расчета и первым входом элемента сравнения, а выходы - с пер5 вым и вторым информационными входами блока передачи информации, первый управляющий вход которого подключен к выходу генератора импульсов, первому входу счетчика импульсов, первому входу элемента ИЛИ, входу первого блока задержки, второй управляющий вход - к выходу первого блока задержки и второму входу элемента ИЛИ, а выход - к информационному входу накапливающего сумматора, первый управляющий вход которого соединен с

5 выходом элемента ИЛИ, второй -- с первыми входами генератора импульсов и соответствующего блока расчета средней скорости перемещения штабелера, а выход - с первым информационным входом первого блока деления, второй информационный вход

0 которою подключен к первому вход второго б. юка деления и второму входу соот- ичствующего блока расчета средней скорости перемещения штабелера, выход к ЕПзКоду соответствующего блока расчета средней скорости перемещения штабелера,

5 а управляющий вход - к выходу второго б.юка задержки, вход которого соединен с вторыми входами генератора и счетчика им- п льсов и выходом э;1емента сравнения, второй вход которого соединен с выQ ходом блока памяти времени,вход

которого подключен к выходу второго блока деления, второй вход которого соединен с блоком памяти константы, при этом первые входы блоков расчета средних гори- зонта;1ьиой и вертикальной скоростей пере5 меп1ения штабелера соединены с первым входом счетчика, вторые входы - соответственно с первым и вторым выходами счетчика, а выходы - соответственно с входами блоков задания горизонтальной и вертикальной скоростей перемещения 1итабе- лера.

0

10

7 |-

т К

tl

./7

c-tji tyot „ j I /fiy

J 7 I . UiJ/---U

Ж/| )7/

;

а-

ц 8

/f/7

У,

7/ R-1

(Г

//г/

/f

V

0123

г Фиг.5

и.г.

/

I

3 2JO

фиг. 6