Устройство для имитации работы автоматизированного склада

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при разработке с>&1стем управления автоматизированными складами. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования работы складов с различными скоростями перемещения штабелера и различными размерами ячеек. Устройство содержит блок 1 задания числа стеллажей, блок 2 заданияs^ёfehOы>&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4420186/24 (22) 24.03.88 (46) 23.02.92. Бал. Nã 7 (72) В,И. Еремеев, Н.В. Аверин, Н.Г. Алферов и Л.З. Красильщиков (53) 681. 3:62-52(088.8) (56) Шенон P. Имитационное моделирование систем — искусство и наука. — M;: Мир, 1978, с.367-377.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 1631550, кл, 6 06 F 15/20, G 06 F 15/50, 1986. Ы 17 l 4623 А1 (я)5 6 06 F 15/50, 15/20 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМИТАЦИИ РАБОТЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СКЛАДА (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при разработке систем управления автоматизированными складами. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет моделирования работы складов с различными скоростями перемещения штабелера и различными ра3мерами ячеек, Устройство содержит блок 1 задания числа стеллажей, блок 2 задания

1714623 числа этажей, блок 3 задания числа рядов„ блоки 4,5 задания скорости перемещения, блоки 6,7 задания разрядов ячеек склада, блок 8 задания времени перемещения штабелера, блок 9 синхронизации, блоки 10,11 расчета времени перемещения штабелера, модель 12 склада, блок 13 памяти адреса

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при разработке систем управления автоматизированными складами.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет моделирования работы складов с различны,ми скоростями перемещения штабелера и различными размерами ячеек.

На фиг.l представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — схема блока синхронизации; на фиг.3 — схема блока расчета времени перемещения штабелера; на фиг.4 — схема информационной модели склада.

Устройство содержит блок 1 задания числа стеллажей, блок 2 задания числа этажей, блок 3 задания числа рядов, блоки 4 и

5 задания скорости перемещения, блоки 6 и

7 задания размеров ячеек склада, блок 8 задания времени перемещения штабелера, блок 9 синхронизации, блоки 10 и 11 расчета времени перемещения штабелера, модель

12 склада, блок 13 памяти адреса остановки штабелера, шифратор 14 адреса ячейки склада, блоки 15 — 17 сравнения, триггеры

18 — 22, группу 23 триггеров, элементы ИЛИ

24-26, элементы И 27 — 31, узлы 32-40 задержки, элемент 41 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, коммутаторы 42 — 44, вычитатель 45, умножитель

46, делитель 47, входы 48-50 и выходы 51—

55 блока синхронизации, информационние входы 56 — 59 и входы 60 — 62 блока расчета времени перемещения штабелера, вход 63, входы 64 и 65 сброса и установки и выход 66 модели склада, информационные входы 67—

69 и выход 70 блока расчета времени, Устройство работает следующим образом.

Любая транспортная операция по доставке груза из ячейки склада Хl, Уl, Zl в ячейку склада Х2, У2, Z2 состоит из двух циклов: получить адрес Хl, Уl, Zl и забрать груз по этому адресу, получить адрес Х2, У2, 22 и отвести груз по указанному адресу.

Связь устройства с системой управления автоматизированным складом осуществляется через входы "Пуск", "Сброс" и выходы "Г отовность" и "Сбой". остановки штабелера, шифратор 14 адреса ячейки склада, блоки 15 — 17 сравнения, триггеры 18 — 22, rpynny триггеров, элементы

ИЛИ 24-26, элементы И, узлы задержки, элемент 41 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, коммутаторы. 2 з,п,ф-лы, 4 ил.

В исходном состоянии есть сигнал Тотовность", отсутствует сигнал "Сбой", отсутствует сигнал с выхода триггера 22 (имитация отсутствия груза на штабелере), 5 модель 12 склада содержит информацию о загруженности ячеек склада (на выходе соответствующих триггеров группы 23 есть сигналы), заданы в блоках 1 — 3 значения максимальных чисел стеллажей, этажей и рядов

10 склада, в блоках 4 и 5 — скорости перемещения штабелера по осям Х и У, в блоках 6 и 7— размеры ячеек склада по осям X и У, в блоке

8 — время перемещения штабелера по Z, триггеры 20 и 21 сброшены.

15 Система управления складом может быть реализована, например, на ЭВМ

"Электроника 60", доукомплектованной модулем дискретного вывода и модулем дискретного ввода.

20 Система управления складом выдает адрес Хl, Уl, Zl.è импульс "Пуск", в результате чего запускается блок 9 синхронизации (на вь1ходе элемента И 30 появляется сигнал) и сбрасывается триггер 18 (исчезает

25 сигнал Тотовность").

Координаты Хl, Уl и Zl поступают в б .. ки 17,16 и 15 сравнения, где в момент появления импульса "Пуск" происходит их сравнение с максимальными значениями, 30 задаваемыми в блоках 3,2 и 1, при превыше- нии которых появляются сигналы на выходах соответствующих блоков 17,16 и 15 и которые через элементы ИЛИ 25 и 26 устанавливают сигнал " Сбой" на выходе тригге35 ра !9.

Произошла имитация ошибки выдачи адреса системой управления складом.

После получения сигнала "Сбой" система управления складом выдает импульс

40 "Сброс", который через элемент ИЛИ 24 устанавливает сигнал Тотовность" на выходе триггера 18 и сбрасывает сигнал "Сбой" на выходе триггера 19, При выдаче допустимого адреса Хl, У1

45 и Zl сигнал на выходе элемента ИЛИ 25 отсутствует.

На выходе шифратора 14 имеем, например, порядковый номер ячейки склада

N = 100 Х+ 1000 Y+ 10000 2, 1714623

Значение номера ячейки поступает на вход 63 модели 12, в результате чего выход

66 коммутатора 44 подключается к соответствующему выходу группы 23 триггеров, а входы 64 и 65 коммутатора 43 — к соответст- 5 вующим входам триггера группы 23 (подготовка к корректировке информации).

Если сигналы на выходе 66 модели 12 и выходе триггера 22 совпадают (оба равны

-нулю или оба равны единице), то на выходе 10 элемента 41 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ появляется сигнал, который поступает на вход элемента 28 и на инверсный вход элемента И

29, на выходе которого сигнал не появляется. Появление сигнала на выходе элемента 15

41 подготавливает имитатор к появлению сбойной ситуации, вызванной имитацией прихода незагруженного штабелера к свободной ячейке или загруженного штабелера к занятой ячейке склада, . 20

Через время задержки узла 36 (определяемое работой блоков 15,16 и 17 и элемента ИЛИ 25) на выходе элемента И 31 появляется сигнал, если на выходе элемента

ИЛИ 25 сигнал отсутствует, При появлении 25 этого сигнала происходит считывание адреса остановки штабелера по осям Х и Y c блока 13 и передача его на входы 57 блоков

10 и 11 расчета времени перемещения.

На входы 56 блоков 10 и 11 поступают 30 значения Х1 и Yi с входов 67 и 68 устройства, Через время задержки узла 37 (определяемое временем считывания информации с блока 13) появляется сигнал на выходе 52 35 блока 9 синхронизации, который поступает нэ входы 60 вычитателей 45 блоков 10 и 11 расчета времени, при появлении которого происходит расчет

40 лх= (х -xo (, лч= (ч- го ), где ЛХ, ЛУ вЂ” абсолютные величины раз- 45 ности координат;

ХΠ— адрес остановки штабелера по оси

Х;

Y0 — адрес остановки штабелера по оси

У, 50

Через время задержки узла 38 (опреде= ляемое временем расчета в вычитателе 45) появляется сигнал на выходе 53 блока 9 синхронизации, который поступает на входы 61 умножителя и блоков 10 и 11 расчета 55 времени, при появлении которого происходит расчет 1 х=hX Н„, Lyy=-ЛУ Н, где ЫАу- путь, который необходимо пройти штабелеру по осям X и У; . Hõ,Hy — размеры ячеек склада по осям X и Y.

Через время задержки узла 39 (определяемое временем работы умножителя 46) появляется сигнал на выходе 54 блока 9 синхронизации, который поступает на входы 62 делителей 47 блоков 10 и 11 расчета времени, при появлении которого происходит расчет где тх ty — время движения штабелера по осям X и У;

V Vy — скорости перемещения штабелера по осям Х и Y.

Значения tx u ty поступают с выходов 70 блоков 10 и 11 расчета времени в качестве заданий в узлы 32 и 33 задержки.

Через время задержки узла 40 (определяемое работой делителей 47) появляется ,импульс на выходе 55 блока 9 синхронизации, который поступает на входы узлов 32 и

33. Через времена tx u ty появляются импульсы на выходах узлов 32 и 33, которые устанавливают на выходах триггеров 20 и 21 единичные значения. Произошла имитация перемещения штабелерэ к ячейке Х1, У1. На выходе элемента И 27 и появляется сигнал, который сбрасывает триггеры 20 и 21 и поступает на вход узла 34 задержки, .где он задерживается на время перемещения штабелерэ по оси Z, поступающее в узел 34 в качестве задания с блока 8, При появлении импульса на выходе узла задержки (имитация выдвижения штабелера) он поступает на входы элементов И 28 и 29.

Если есть сигнал на выходе элемента 41

ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, то появляется сигнал на выходе элемента И 28, который через элемент ИЛИ 26 устанавливает сигнал

"Сбой" на выходе триггера 19, Если сигнал на выходе элемента 41 отсутствует, то появляется сигнал на выходе элемента И 29, который поступает нэ вход узла 35 задержки и вход коммутатора 42, на управляющий вход . которого поступает сигнал с выхода триггера 22. Поскольку сигнал с выхода триггера

22 отсутствует (имитация отсутствия груза на штабелере), то импульс с выхода коммутатора 42 устанавливает триггер 22 в "1" и по входу 64 модели 12 сбрасывает соответствующий триггер группы 23 (произошла

1714623 имитация перегрузки груза из ячейки склада на штабелер) после задержки в узле 35 на, время движения штабелерз во оси Z, поступающее с блока 8 (имитация возвращения штзбелера по оси Z в исходное состояние).

Появляется сигнал на выходе узла 35 задержки, который посгупает на вход записи блока 13 (происходит запись значений

Х1, У1 в блок 13) и через элемент 24 ИЛИ устанавливает сигнал "Готовность" нз выходе триггера 1SÄ

Произошла имитация первого цикла транспортной операции.

После получения сигнала Готовность" система управления складом выдает адрес

Х2, У2, Z2 для второго цикла транспортной операции и импульс "Пуск".

Работа устройства в этом случае аналогична эа исключением того, что в блоке 13 памяти запомнена уже новая информация об адресе останова штабелера — X1„Y1. Применение данного устройства даст возможность имитировать работу складов с различными скоростями перемещения штабелера и различными размерами ячеек склада, что позволит оценить производи-. тельность склада и быстродействие системы управления складом. Кроме того, имеется возможность имитировать сбойные ситуации, возникающие при выдаче недопустимого адреса и при выгрузке свободной или загрузке занятой ячейки склада.

Ф о р мул а изобретен ия .1.Устройство для имитации работы автоматизированного склада, содержащее блок задания времени перемещения штабелера, выход которого соединен с информационным входом первого узла задержки, первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом установки первого триггера, первый элемент И, коммутатор, о т л и ч а вщ е е сятем,,что,,с целью расширения функциональных возможностей путем моделирования работы складов с различными скоростями перемещения штабелера и различными размерами ячеек, в него введены блок задания числа стеллажей, блок задания числа этажей, блок задания числа рядов, два блока задания скоростей перемещения штабелера, блок задания размеров ячеек, модель склада, два блока расчета времени перемещения штабелера, блок синхронизации, блок памяти адреса остановки штабелера, шифратор адреса ячейки склада, три блока сравнения, с второго по пятый триггеры, с второго по четвертый узлы задержки, второй и третий элементы ИЛИ, второй и третий элементы И, элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, причем первый, второй и третий информационные входы устройства подключены к входам шифратора адреса ячейки склада и к первым информационным входам

5 соответствующих блоков сравнения, вторые информационные входы когорых соединены с выходами блока задания числа стеллажей, блока задания числа этажей и блока задзния числа рядов соответственно, управ10 ляющие входы блоков сравнения подключены к входу пуска устройства, к входу пуска блока синхронизации и к входу сброса первого триггера, выход которого соединен с выходом готовности устройства и с первым

15 разрешающим входом блока синхронизации,установочный вход устройства соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и с входом сброса второго триггера, выход которого соединен с. выходом сбоя. устрой20 ства, вход установки второго триггера подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с вторым разрешающим входом блока синхронизации и с выходом третьего элемента ИЛИ, 25 входы которого соединены с выходами блоков сравнения соответственно, первый и второй информационные входы устройства соединены с первым и вторым информационными входами блока памяти адреса ос30 тановки штабелера и с первыми информационными входами первого и второго блоков расчета времени перемещения штабелера соответственно, вторые информационные входы первого и второго блоков

35 расчета времени перемещения штабелера подключены соответственно к первому и второму информационным выходам блока памяти адреса остановки штабелера, вход считывания которого соединен с первым вы40 ходом блока синхронизации, второй, третий и четвертый выходы которого соединены с первыми, вторыми и третьими синхронизирующими входами: первого и второго блоков расчета времени перемещения штабелера

45 соответственно, третий и четвертый информационные входы nepaoro блока расчета времени перемещения штабеллера соединены с выходами первого блока задания скорости перемещения и первого блока за50 дания рззмеровячеек склада соответственно, третий и четвертый информационные входы второго блока расчета времени перемещения штабелера соединены с выходами второго блока задания скорости перемеще55 ния и второго блока задания размеров ячеек склада соответственно, выходы первого и второго блоков расчета времени перемещения штабелера соединены с информационными входами второго и третьего узлов задержки соответственно, синхронизирую10

1714623

Фиг.2

67 82

Фаг д щие входы которых подключены к пятому выходу блока синхронизации, а выходьг — к входам установки третьего и четвертого триггеров соответственно, выходы которых подключены к первому и второму входам первого элемента И соответственно, выход которого соединен с входами сброса третьего и четвертого триггеров и с разрешающим входом первого узла задержки, выход которого подключен к первым входам второго и третьего элементов И; выход третьего элемента И подключен к информационному входу коммутатора и к разрешающему входу четвертого узла задержки, информационный вход которого соединен с выходом блока задания времени перемещения штаGenepa, а выход — с вторым входом первого элемента ИЛИ и с входом записи блока памяти адреса остановки штабелера, выход шифратора адреса ячейки склада соединен с информационным входом модели склада, первый выход коммутатора — с входами ус.тановки пятого триггера и модели склада, входы сброса которой и пятого триггера соединены с вторым выходом коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом пятого триггера.и с первым входом элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, второй вход которого соединен с выходом модели склада, а выход — с вторым входом второго элемента И и с инверсным входом третьего элемента И, выход второго элемента И подключен к второму входу второго элемента

ИЛИ.

2,Устройство по п.1, отл ич а ю щеес я тем, что блок расчета времени перемещения штабелера содержит вычитатель, умножитель и делитель, выход которого"

5 является выходом блока, входы уменьшаемого и вычитаемого вычитателя являются ïåðвым и вторым информационными входами блока соответственно, вход делимого делителя является третьим информационным вхо10 дом блока, вход делителя соединен с выходом умножителя, вход множимого которого соединен с выходом вычитателя, вход множителя является четвертым информационным входом блока, синхронизирующие

15 входы вычитателя, умножителя и делителя являются первым, вторым и третьим синхронизирующими входами блока соответственно.

З.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е eс я тем, что модель склада содержит два

20 коммутатора и группу триггеров, причем адресные входы первого и второго коммутаторов соединены с информационным входом модели, управляющие входы первого коммутатора являются соответственно входом

25 установки и входом сброса модели. склада, установочные выходы первого коммутатора соединены с входами установки триггеров группы соответственно, входы сброса которых подключены к выходам установки ис30 ходного состояния первого коммутатора, выходы триггеров группы подключены к информационным входам второго коммутатора, выход которого является выходом модели склада.

1714623

Фий

Составитель А.Жеренов

Редактор И.Горная Техред М.Моргентал Корректор Н.Король

Заказ 695 Тираж Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101