基于有色Petri网的自动化立体仓库的建模研究

摘要

自动化立体仓库系统(Automated Storage and Retrieval System,AS/RS)是在不直接进行人工干预的情况下,自动地存储或取出货物的系统;是使用多层货架、在巷道的任何货区的货位下存取货物的叉车和计算机控制、信息通信的系统。任务规划是自动化立体仓库研究中的一个重点。因此,研究系统的稳定性和任务规划的合理性是十分必要的。
　　论文首先介绍并分析了西安科技大学学科群实验中心自动化物流系统的硬件组成。在了解各部分结构和参数的基础上,建立 Petri网模型对该自动化立体仓库的任务规划进行描述,并给出了该模型各要素对应的定义。
　　其次,针对自动化立体仓库的任务规划以及所建立 Petri网模型的复杂性,在对基本Petri网和有色Petri网(CPN)分析比较的基础上,提出了采用有色Petri网对自动化立体仓库进行建模,并结合实际系统给出了CPN模型描述性定义,然后在CPN Tools环境下分别对系统出、入库两种操作和出、入库和移库三种操作进行仿真,通过对系统模型状态空间的分析,验证了有色 Petri网应用在物流系统中的通用性以及该系统具有有界性和活性等特性,且无死锁,进一步论证了该物流系统任务规划的合理性,为整个系统的稳定性和多任务的协调操作奠定了理论基础。
　　最后,在系统稳定性和任务规划合理性的基础上,利用西安科技大学学科群实验中心自动化物流系统这一现有的硬件平台,通过设计的数据库和操作界面,拓展开发了物流系统的流水线控制系统。经过多次现场调试证明了所开发的大部分流水线系统构件(出库台、皮带线、转角机,滚筒线)均可以良好运行。

目录

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 本课题研究的背景与意义

1.2 本课题的国内外研究动态和发展趋势

1.3 本课题主要研究内容及章节安排

2 自动化物流系统硬件平台介绍及分析

2.1 自动化立体物流系统综述

2.2 自动化立体仓库

2.3 混合式流水线

2.4控制系统

2.5 本章小结

3 自动化立体仓库的Petri网模型的建立

3.1 Petri网原理

3.2自动化立体仓库的Petri网模型的建立

3.3 本章小结

4 有色Petri网及其建模工具的分析

4.1 基本Petri网和有色Petri网的分析比较

4.2 有色Petri网的基本理论

4.3 自动化分析工具CPN Tools

4.4 本章小结

5 自动化立体仓库的有色Petri网建模研究

5.1 立体仓库CPN模型描述性定义

5.2 立体仓库CPN模型的建立及仿真

5.3 立体仓库CPN模型状态空间分析

5.4 本章小结

6 控制系统开发

6.2 操作界面设计

6.3流水线系统的开发与调试

6.4 本章小结

7 结论

致谢

参考文献

附 录