物流多层穿梭车控制方案
通过控制优化，
实现穿梭车运行速度质的突破
工艺介绍
物流多层穿梭车，是一款交直流均可驱动的穿梭车，在货架轨道上运行，实现料箱货物的自动出入库。利用自身的夹抱式货叉将料箱取出，放置到的出口位置，同时又能将入口位置的料箱存入的货位内。
多层穿梭车系统的技术发展趋势主要是更高速、更复杂、更智能，具有更加灵活的货位管理与可扩展性。主要适用于电商多品种、小件物流；日用百货、医药、烟草以及饮料和包装食品等行业的生产物流与订单处理。
多层穿梭车的工作流程分为三个步骤：
1、检测入箱
将货物从托盘放置到料箱里
2、入库
自动输送系统将装有货物的料箱送到上层的多层穿梭车系统
3、出库
仓储控制系统软件（WCS）生成订单任务，多层穿梭车系统库拣货出货
课题
1、速度慢
目前业内多数的设备普遍速度在3m/s，希望能够突破行业瓶颈，打造更高速的穿梭车解决方案。
2、振动大
穿梭车在运送货物时会受惯性影响产生一定程度的振动，而振动会导致物料箱移位或者掉落，加大了存取货物的难度。
3、维护难
穿梭车运行的空间狭小，且高空作业、现场条件复杂，希望能有集成化、网络化、故障预防维护的整体解决方案。
解决方案
1、运动控制优化
由于穿梭车在立库中运动行走，对货架平整度、传感器可靠性均提出了很高的要求，欧姆龙通过对其运动控制的优化，使设备在稳定环境下运行，精度提升至±1.5-3mm、运行速度提升至4m/s。
2、振动抑制功能的活用
穿梭车运行中的平顺性（振动大），对货架的平整度和牢固度提出了很高的要求，因此欧姆龙通过S型加减速曲线设定、共振频率剪切滤波器等功能的附加，在机械结构不更改、运动时间不变的条件下，对振动进行了有效抑制，实现安全运输防掉落。
3、故障预防维护的整体解决方案
由于穿梭车的高速运动，加之轨道的不平整，运行一段时间料箱就会产生位移，影响穿梭车的定位抓取和仓储控制系统软件（WCS）的运行。欧姆龙通过EherCAT总线、预防维护、与IO-Link形成了完整的故障采集、故障预防、现场电气元件寿命的监控。
始终监视造成偶发性停机的传感器光量度（上升or下降）、伺服转矩异常、接近动作次数，通过设定阈值，达到预测性防护。
控制系统
穿梭车的控制端采用机械自动化控制器NX1P系列，光电传感器E3Z-L系列用于保护伸叉臂，E3ZG系列用于检测双伸位货物有无与转运箱是否到位，接近传感器E2E、E2B系列用于伸叉臂的到位检测和穿梭车限位。
实现价值
1、运行速度：4m/s
2、放置精度：±1.5mm~3mm
【经营层】
■ 目前业内多数的物流穿梭车系统普遍运行速度在3m/s，此次通过欧姆龙整体解决方案的导入，突破行业瓶颈，达到4m/s，达到行业Top竞争力。
【管理层】
■ 通过EherCAT总线、预防维护、与IO-Link形成了完整的故障采集、故障预防、现场电气元件寿命的监控，有效防止了装置经年变化可能造成的故障，以及设备的突然停止。
■ 穿梭车系统的速度、精度提升，*建立在控制系统与程序的优化，无需更改机械结构和运动时间，导入时间更快且成本更低。
【工程师层】
■ 穿梭车在运送货物时会受惯性影响产生一定程度的振动，而振动会导致物料箱移位或者掉落，加大了存取货物的难度。通过振动抑制功能的活用，实现了安全运 输防掉落，放置精度提升至±1.5mm~3mm。
