前言

在現代物流與倉儲管理領域，自動存儲和檢索系統已日益普及，堆垛機和物流小車組合的倉儲系統成為高效、精確存儲和取貨貨物的關鍵。隨著技術的進步，堆垛機的定位技術也在不斷優化。傳統堆垛機采用機械裝置和導軌上的光電開關進行定位，然而長期使用導致機械裝置磨損老化，降低定位精度。

為保障堆垛機和其他物流裝置的安全穩定運行，宏集推出了專為堆垛機和物流小車設計的智能物聯網HMI測距系統，能夠高精度定位移動裝置，誤差在100米內僅約1mm。此外，利用邊緣計算HMI賦予系統數據采集、分析和存儲功能，實現傳統堆垛機和物流裝置的智能化改造，提升倉庫管理效率。

宏集堆垛機定位方案

針對客戶現場的設備分布和智能化工廠改造需求，我們推薦了宏集高精度測距定位的監測方案，幫助客戶完成對傳統堆垛存儲系統的定位校準、數據采集和處理的改造項目。

憑借適配性極強的數據采集和邊緣計算能力，宏集邊緣網關和工業觸控屏能夠快速建立設備之間的互聯互通。

由于兼容市場上所有主流的PLC協議和工業協議，宏集邊緣網關和工業觸控屏可以采集現場的測距儀、編碼器和控制器的數據信息，然后將信息上傳至企業的SCADA和MES系統。

宏集邊緣網關和工業觸控屏能對數據進行邊緣處理，并根據相關結論向現場的任何設備發送指令。

以下是方案的整體架構圖：

圖: 方案架構圖

宏集高精度測距定位的監測方案包括邊緣網關和工業觸控屏兩款產品，它們的特色功能主要有以下幾點：

(1) 支持200+通訊協議，包括常見的OPC UA/Modbus/TCP/UDP/自由串口，也兼容大量PLC如西門子/AB/歐姆龍/三菱/施耐德/倍福/GE/基恩士/力士樂等PLC協議；

(2) 支持10,000點數據標簽；

(3) 支持對接PLC、SCADA、MES、ERP、數據庫和云平臺；

(4) 內置Web服務器，支持客戶在PC和手機等終端設備通過Web服務器遠程監控；

(5) 輕松應用的HMI界面組態軟件，輕松完成對數據的邊緣計算和可視化，學習成本極低。

同時，該方案也包括超高精度的Dimetix激光測距儀，其性能有幾個亮點：

（1）測距精度極高，自然表面100米、反射板500米內測距的誤差±1mm以內；

（2）測距的輸出頻率最高可達250Hz；

（3）提供多種接口：模擬量、數字量信號、自由串口協議、SSI、USB、PROFIBUS和USB等。

關鍵挑戰與應對之策

1. 傳統的倉儲系統由于機械老化和機械變形等問題，堆垛機或物流小車的定位容易出現偏差，造成安全風險和影響倉庫管理效率。

2. 對傳統倉儲進行智能化改造，將倉庫的數據連接到SCADA系統，提高工廠生產的管理效率也是一個挑戰點。

3. 在現場部署過程中，倉儲系統距離可達100米，這就要求非接觸式測距設備的精度必須達到較高水平，倉儲系統所需的測距設備必須保證精準性和可靠性。

? 運動裝置的高精度定位

傳統的堆垛機在軌道旁的特定位置安裝擋光片，通過車上的光電開關確定特定位置，然而這種方案無法實時追蹤位置信息。為了滿足客戶提出的實時位置追蹤需求，應考慮采用新的技術方案。

客戶要求追蹤運動裝置的位置，實時同步移動信息。此時，宏集Dimetix激光測距儀成為一個理想的選擇，因為它支持500m內誤差小于±1mm的移動物體監測，并且測量頻率最高可達250Hz，完全能滿足對高速物體的測量應用。

? 通信實現

客戶要求倉儲系統使用三菱和西門子的PLC作為控制器，傳感器需接入PLC，并將信號上傳至SCADA系統。

由于宏集Dimetix激光測距儀提供多種輸出類型，可通過自由協議的串口通信與PLC建立連接。測距儀測得的距離信息將實時同步至PLC，經簡單數據類型轉換后即可獲得精確到1mm的距離信息。以下為基于三菱PLC的梯形圖通信示例：

圖: 三菱PLC與測距儀的通信例程

? 數據采集和處理

客戶要求將倉儲控制器的信息上傳至SCADA系統進行數據可視化處理，同時留有接口以連接至后續的MES和ERP平臺。

在此背景下，我們采用支持主流PLC專有通信協議的宏集邊緣網關和工業觸控屏，成功地獲取了堆垛機系統的測距數據和倉儲信息。通過簡單實用的圖形化編程工具JMobile組態軟件和基于JavaScript語法的高級編程，客戶成功實現了對倉儲系統的實時數據讀取和設備控制。

該智能倉儲系統管理界面除了可以展示在工業觸控屏上，還可以通過同一局域網的Web服務器呈現，用戶可以通過PC和手機等終端設備輕松管理倉儲系統。

此外，宏集邊緣網關和工業觸控屏支持OPC UA和MQTT等協議，可以進一步將倉儲信息傳至MES系統或數據庫平臺，具有廣闊的拓展空間。

總結

宏集倉儲和物流系統的智能化改造方案幫助客戶實現工廠的堆垛機、物流小車等裝置的高精度定位、數據采集、處理和可視化功能。根據處理后的數據，系統實時向現場發送控制指令至PLC以及高級MES和ERP平臺。

這套方案幫助客戶實現了傳統倉儲系統的智能化改造，從根本上提升管理效率。

審核編輯 黃宇