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1、·14·系统仿真学报1998年10月自动化立体仓库输送系统*调度的优化仿真及其应用研究山东工业大学自动化系,济南250061常发亮刘长有摘要分析了自动化立体仓库输送系统的若干调度问题,给出了启发式调度规则和优化算法,建立了该离散系统的仿真Petri网模型,在此基础上,对系统进行了动态的优化仿真,仿真结果表明了调度规则和算法的正确性和有效性,使得系统物流更加畅通和平滑。关键词自动化立体仓库输送系统系统仿真系统优化TheStudyofOptimalSimulationandItsApplicationinVehicleSchedulingfor
2、AutomaticSpaceWarehouseChangFaliangLiuChangyouAutomationDepartment,ShandongUniversityofTechnology,Jinan250061AbstractInthispaper,someschedulingproblemsofthevehicleforautomaticspacewarehouseareanalyzed,theoptimalalgorithmsandheuristicschedulingrulesarepresented,andthesimula
3、tionmodelofthisdiscreteeventdynamicsystemisestablishedinPetri-netmode.Thedynamicoptimalsimulationofthevehiclesystemisdonebasedontheaboveworks,andthesimulationresultshasprovedthattheoptimalal-gorithmsandschedulingrulesarecorrectandreasonable,andthegoodsdispatchingismadesmoo
4、thly.KeywordsAutomaticspacewarehouseVehiclesystemSystemsimulationSystemoptimization引言自动化立体仓库作为工厂物流系统和CIMS柔性加工系统的重要环节,应用已越来越多。根据使用方式的不同,可分为周转库和供应库,周转库主要用来作为工厂中间产品的缓冲存储库,以保证制造系统各个生产阶段的供需要求;供应库作为整个工厂元器件的供应基地,提供快速的保障供应能力[1][2]。该自动化仓库包括货物的自动存取系统(高层固定货架,多层水平旋转货架等)、货物的自动分拣系统、货物的自
5、动输送系统和多个出入库库台,属于供应库,其结构示意图如图1所示。其中输送系统作为连接存取系统和分拣系统的桥梁部分,其运输效率和顺序直接关系到整个仓库的出入库效率。因此,对于作为仓库瓶颈的输送系统,在建模的基础上,进行系统的动态仿真很有必要。本文针对出库进行讨论,入库过程类似[3]。输送系统的调度优化仿真系统适合于一般的自动化立体仓库的物流调度。*本课题得到国家863高技术CIMS主题基金资助本文收稿日期:1997-01-0910卷5期常发亮等:自动化立体仓库输送系统调度的优化仿真及其应用研究·15·图1自动化立体仓库结构示意图1.输送系统的
6、工作过程堆垛机和旋转货架升降台按照上位机的出库指令从不同的货位陆续运出货箱到本巷道的出库台,出库台把货箱运至输送道处,输送系统检测各出库台的状态信号,如果有货箱,则输送车沿输送道行至该出库台处,取过货箱,然后把该货箱运至分拣上包台(1号上包台或2号上包台),并把货箱送至分拣缓存器,同时原出库台恢复原位。分拣系统按照指令分发一定数量的货物之后,把该货箱从上包台的缓存器运出,输送车检测到该信号后,运行至缓存器货箱出口,取过货箱,运往该货箱原巷道的入库台,入库台把该货箱运至货架处,堆垛机检测到信号后取过该货箱并运至该货箱的原先货位,完成该货箱的一
7、个出库周期。2.输送系统若干调度问题的分析及其调度优化规则和算法2.1输送系统调度中的若干调度问题在1中说明了一个货箱完成出库的路径循环。仓库实际作业时,每个堆垛机都会接收一批出库命令,陆续不断地从出库台送出货箱,这时输送系统就会变得较为繁忙,在出库调度时就会存在下列问题:1)先对哪个巷道(或旋转货架)服务的问题(即优先级问题);2)如何尽量防止巷道出库积压(等待)问题;3)从巷道出来的货箱送到哪个上包台的问题;4)避免整个系统物流的阻塞(即死锁)现象;为了分析上述问题,首先定义一个描述巷道入出库台状态的标志序列:0巷道出库台状态标志序列:
8、CT=CT(1),CT(2),⋯,CT(6),CT(i)=,i=1～6(1)10巷道入库台状态标志序列:RT=RT(1),RT(2),⋯,RT(6),RT(i)=,i=1～6(2
