一种分布式自动化设备任务调度系统的制作方法

1.本发明属于档案管理领域，特别涉及一种分布式自动化设备任务调度系统。


背景技术：

2.仓库存储档案存量大，档案的上下货架操作频繁，人工操作设备难度大，并且容易出错，从而造成档案以及设备损坏。目前库房为了提高存量，采用立体货架方案进行货物存放，目前货物采用半自动方式进行上下架，并且上下架需求频繁，操作的量很大，人为手动操作设备存在安全隐患，并且容易出错，人为操作设备也经常造成设备的故障，导致不必要的设备维修，影响正常的上下架任务。


技术实现要素：

3.发明目的：针对现有技术的不足，本发明提出了一种高效的、安全的、准确的分布式自动化设备任务调度系统，可以同时操作多个自动化设备，进行货物自动化上下架任务，并且对上下架位置、上下架时间、操作人进行记录，方便后续对货物进行追溯。
4.本发明所述系统包括任务拆分模块和任务执行模块。
5.所述任务拆分模块用于，将待执行的任务拆分为一系列自动化设备执行任务；
6.所述任务执行模块用于，根据任务拆分模块拆分的任务，向自动化设备下发任务执行命令。
7.所述自动化设备包含堆垛机、穿梭车、立体货架。
8.所述堆垛机作用是通过轨道将货物/穿梭车运送到指定目的位置，堆垛机可以进行移货、移车。
9.所述穿梭车作用是将货物从货架巷道移入或移出，穿梭车可以进行出库、入库。
10.所述立体货架作用是对货物进行存储。
11.所述任务拆分模块具体执行如下步骤：
12.步骤1，判定待执行的任务是否满足任务拆分条件，如果满足，执行步骤2，否则继续判定待执行的任务是否满足任务拆分条件；
13.步骤2，根据待执行的任务类型，添加与待执行的任务类型相对应的自动化设备执行任务，待执行的任务是即根据起止货位编号对货物的上下架操作，待执行的任务类型包含入库任务、出库任务、移库任务和回库任务。
14.所述货位编号格式为区号
‑
排号
‑
层号
‑
货位，每条巷道系统初始化数据时保存了当前巷道货位最大值。
15.所述入库任务即将货物从入货口移动到指定货架巷道内；
16.所述出库任务即将货物从货架巷道上移动到出货口；
17.所述移库任务即将货物移动到当前巷道旁边的临时巷道中；
18.所述回库任务即将临时巷道内的货物移回原来巷道中；
19.步骤1中，所述任务拆分条件包括：
20.条件一：堆垛机的任务队列q1或者穿梭车的任务队列q2大小为0，即堆垛机或者穿梭车当前存在空闲情况；
21.条件二：当前任务处在非暂停状态下(当前任务是库房管理系统下发的任务，相当于上游系统下发的任务给本发明的任务调度系统处理。本发明系统主要是做任务调度)；
22.条件三：上一个任务存在移车任务，并且移车任务已完成(任务在执行过程中是一组任务，所以会有上一个任务、当前任务；本发明系统每次拆分任务都需要用到穿梭车，所以这是一个检查条件)；所述移车任务，是将穿梭车从一个巷道移动到另外一个巷道的过程；堆垛机是在巷道内走动，如果需要将其他巷道里面的箱子移入/出来，则需要将穿梭车移到其他巷道。
23.如果同时满足以上条件，则执行步骤2。
24.所述任务队列，即一组任务集合，支持先加入集合中的任务优先执行。
25.所述暂停状态是当自动化设备出现故障时的系统自我保护逻辑，不支持任何任务执行。
26.步骤2包括：
27.步骤a1，通过待执行的任务的起始位置的货位编号判断使用哪一台堆垛机：每一台堆垛机负责特定区域的任务，通过待执行的任务的起始位置的货位编号来获取所述特定区域，如一号堆垛机负责a、b区域，二号堆垛机负责c、d区域，根据位置选择对应的堆垛机设备。通过该步骤获得执行任务的堆垛机。
28.步骤a2，任务类型为出库或移库时使用任务的起始位置的货位编号判断使用哪一台穿梭车，否则以任务的目的位置的货位编号判断使用哪一台穿梭车：
29.获取所有穿梭车的当前位置，穿梭车所在区areacar，穿梭车所在排rowcar，穿梭车所在层layercar，areacar为a
‑
z的单个字母，将areacar换成数字，a转换成1，b转换成2，以此类推，计算穿梭车的值carsum公式如下：
30.carsum＝areacar+rowcar+layercar
31.选择参数值carsum的绝对值最小的穿梭车。通过该步骤获得任务执行的穿梭车。
32.步骤a3，任务类型为出库任务或者移库任务时使用任务的起始位置的货位编号进行比较，q为任务的起始位置的货位编号的最后一位(本系统中制定了一个格式：区号
‑
排号
‑
层号
‑
货位，从而确定货位位置，比如b
‑2‑2‑
1，表示b区第二排第二层第一货位)，判断q是否为最小值或者最大值，q＝1时则最小值；判断q是否等于巷道最大值(系统初始化时对每条巷道都设置了最大值)，如果等于则q为最大值；如果q是最小值或者最大值，表示任务目的位置为最外侧。货位是从1开始排序，搭建货架时确定货架的最多存储货的数量；验证任务起始位置是否为一条巷道的两端，即最小和最大货位，如果是两端则不需要进行穿梭车进行移动到巷道来进行出库，直接出库即可。
33.任务类型为入库任务或者回库任务时使用任务的目的位置进行比较，q为任务的目的位置的货位编号的最后一位，判断q是否为最小值或者最大值，q＝1时则最小值；判断q是否等于巷道最大值，如果等于则q为最大值；如果q是最小值或者最大值，表示任务目的位置为最外侧；
34.从而得到任务目的位置是否为最外侧标识；
35.根据任务类型获得任务目的巷道位置，获取穿梭车当前的位置，判断穿梭车当前
的位置和任务目的巷道位置的区、排、层是否相同，如果全部相同则认为穿梭车当前的位置和任务目的巷道位置相同，从而得到穿梭车与任务目的巷道位置是否相同标识；
36.步骤a4，根据任务类型，以及步骤a3获得标识，进行添加堆垛机、穿梭车任务到任务队列中，等待任务执行。
37.步骤a4
‑
1，入库任务：将货物从入货口移入指定货位。
38.情况一：目的位置为巷道最外货位，并且穿梭车在同区同排同层，则：
39.添加堆垛机移车任务，将堆垛机移动到附近巷道；
40.添加堆垛机移货任务，将入货口的货物移动到指定货架上。
41.情况二：目的位置为巷道最外货位，并且穿梭车不在同区同层同列，则：
42.添加堆垛机移货任务，将入货口的货物移动到指定货架上。
43.情况三：目的位置为巷道非最外货位，并且穿梭车在同区同层同列，则：
44.添加堆垛机移货任务，将入货口的货物移动到指定货架上。
45.添加穿梭车入库任务，将巷道口的货物移动到巷道内部。
46.情况四：目的位置为巷道非最外货位，并且穿梭车不在同区同层同列，则：
47.添加堆垛机移车任务，将堆垛机移动到目的巷道。
48.添加堆垛机移货任务，将入货口的货物移动到指定货架上。
49.添加穿梭车入库任务，将巷道口的货物移动到巷道内部。
50.步骤a4
‑
2，出库任务：将货架上指定货物移动到出货口。
51.情况一：起始位置为巷道最外货位，则：
52.添加堆垛机移货任务，将起始位置货架上货物移动到出货口。
53.情况二：起始位置为巷道非最外货位，并且穿梭车在同区同层同列，则：
54.添加穿梭车出库任务，将起始位置货架上的货物移动到巷道口。
55.添加堆垛机移货任务，将起始位置货架上货物移动到出货口。
56.情况三：起始位置为巷道非最外货位，并且穿梭车不在同区同层同列，则：
57.添加堆垛机移车任务，将堆垛机移动到起始巷道。
58.添加穿梭车出库任务，将起始位置货架上的货物移动到巷道口。
59.添加堆垛机移货任务，将起始位置货架上货物移动到出货口。
60.步骤a4
‑
3，移库任务：将货架上指定货物移动到临近空巷道，给后面需要出库的货物让位，则：
61.情况一：起始位置为巷道最外货位。
62.添加堆垛机移货任务，将起始位置货架上货物移动到出货口。
63.情况二：起始位置为巷道非最外货位，并且穿梭车在同区同层同列。
64.添加穿梭车出库任务，将起始位置货架上的货物移动到巷道口。
65.添加堆垛机移货任务，将起始位置货架上货物移动到出货口。
66.情况三：起始位置为巷道非最外货位，并且穿梭车不在同区同层同列。
67.添加堆垛机移车任务，将堆垛机移动到起始巷道。
68.添加穿梭车出库任务，将起始位置货架上的货物移动到巷道口。
69.添加堆垛机移货任务，将起始位置货架上货物移动到出货口。
70.步骤a4
‑
4，回库任务：将货架上临时货物移动到原来巷道，则：
71.情况一：目的位置为巷道最外货位。
72.添加堆垛机移货任务，将起始位置货架上货物移动到出货口。
73.情况二：目的位置为巷道非最外货位，并且穿梭车在同区同层同列。
74.添加堆垛机移货任务，将起始位置货架上货物移动到出货口。
75.添加穿梭车入库任务，将巷道口的货物移动到巷道内部。
76.情况三：目的位置为巷道非最外货位，并且穿梭车不在同区同层同列。
77.添加堆垛机移车任务，将堆垛机移动到起始巷道。
78.添加堆垛机移货任务，将起始位置货架上货物移动到出货口。
79.添加穿梭车入库任务，将巷道口的货物移动到巷道内部。
80.所述任务执行模块用于，将任务拆分模块拆分的任务加入到堆垛机任务队列和穿梭车任务队列，根据任务的先后顺序，按照先进先执行的原则下发任务执行命令。
81.所述任务执行命令包括堆垛机任务执行命令和穿梭车任务执行命令；
82.所述堆垛机任务执行命令包括堆垛机移车任务和堆垛机移货任务。
83.所述堆垛机移车任务包括如下步骤：
84.步骤b1，判断任务起始位置的穿梭车是否在原点位置，如果不在则继续等待，直到穿梭车在原点位置为止(确保起始巷道有车)。所述原点位置为巷道口最外侧位置。
85.步骤b2，下发堆垛机移车任务。
86.所述堆垛机移货任务包括如下步骤：
87.步骤c1，判断穿梭车出库任务是否执行成功，如果没有成功则继续等待，直到穿梭车出库成功为止。(确保起始巷道有货)
88.步骤c2，下发堆垛机移货任务。
89.所述穿梭车任务执行命令包括穿梭车入库任务和穿梭车出库任务；
90.所述穿梭车入库任务包括如下步骤：
91.步骤d1，判断堆垛机移货到巷道口是否完成，如果没有完成则继续等待，直到堆垛机完成移货到巷道口为止。(确保巷道口有货)
92.步骤d2，下发穿梭车入库任务。
93.所述穿梭车出库任务包括如下步骤：
94.步骤e1，判断堆垛机从巷道口移货是否完成，如果没有完成则继续等待，直到堆垛机从巷道口移货完成为止。(确保巷道口无货)
95.步骤e2，下发穿梭车出库任务。
96.本发明具有如下有益效果：
97.(1)本发明系统对档案自动化上下货架任务支持批量任务执行，提高工作效率。
98.(2)本发明系统能够同时多台自动化设备配合工作，节约设备成本。
99.(3)本发明系统对自动化设备操作更为规范，避免人为直接操作设备，提高库房设备安全。
100.(4)本发明系统对档案自动化上下货架时记录操作明细，产生相应操作日志，便于后期追溯。
附图说明
101.下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
102.图1是本发明系统的结构组成图。
103.图2是本发明系统的工作流程图。
104.图3是密集式立体仓库货架布局示意图。
105.图4是密集式立体仓库货架布局示意图。
106.图5是堆垛机图。
107.图6是穿梭车图。
108.图7是档案箱图。
109.图8是入库任务拆分流程图。
110.图9是出库任务拆分流程图。
111.图10是回库任务拆分流程图。
112.图11是移库任务拆分流程图。
具体实施方式
113.本发明提供了一种分布式自动化设备任务调度系统，如图1所示为本系统的组成图：包括任务拆分模块和任务执行模块。
114.所述任务拆分模块用于，根据任务起始位置、目的位置，将任务拆分成自动化设备一连串的子任务，并将子任务加入到任务执行队列中，等待任务执行模块运行。
115.所述任务执行模块用于，获取任务队列中的任务，根据任务的先进先执行原则进行任务的执行。
116.如图2所示为本系统的工作流程图，具体包括如下步骤：
117.步骤1，获取待执行的任务相关信息，包括起始位置、结束位置、任务类型。
118.步骤2，任务拆分模块接受到执行任务后，首先会判断当前是否存在空闲的堆垛机和穿梭车，如果存在空闲则进行任务拆分否则一致等待。
119.步骤3，根据任务类型，可以分为入库任务、出库任务、移库任务、回库任务。根据对应任务类型可以进行相应的任务拆分。
120.步骤4，根据任务起始/目的位置信息，进行选择穿梭车进行穿梭车任务执行，出库任务、移库任务根据任务起始位置进行判断，入库任务、回库任务根据任务目的位置进行判断，获取所有穿梭车的当前位置，穿梭车所在区areacar，穿梭车所在排rowcar，穿梭车所在层layercar，areacar为a～z的单个字母，将areacar换成数字，a转换成1，b转换成2，以此类推，任务类型为出库、移库时使用起始位置进行比较，否则以目的位置进行比较，计算穿梭车的参数值carsum公式如下：
121.carsum＝areacar+rowcar+layercar
122.选择参数值carsum的绝对值最小的穿梭车。通过该步骤获得任务执行的穿梭车。
123.步骤5，根据任务起始/目的位置信息，进行选择堆垛机进行堆垛机任务执行。
124.通过位置来进行计算使用哪一台堆垛机设备，每一台堆垛机负责特定区域的任务，通过起始货位编码位置来获取所述区域，如一号堆垛机负责a、b区域，二号堆垛机负责
(非最外巷道)，目的位置为b
‑2‑
2，穿梭车当前在b
‑2‑
2(起始位置与穿梭车不在相同巷道)，则顺序添加穿梭车回原点任务、堆垛机移车任务，堆垛机移货任务，穿梭车入库。
138.如图3所示为库房的密集式立体货架俯图，根据轨道将整个库房定义为不同区。
139.如图4所示为密集式立体仓库货架侧视图，图中x方向定义为排，y方向定义为层。
140.如图5所示为库房堆垛机设备，通过堆垛机可以将穿梭车/货箱送达至指定货位。
141.如图6所示为库房穿梭车设备，通过穿梭车可以将货位进行巷道的出入库操作。
142.如图7所示为库房存储最小单元货箱，用于存放档案的一个容器。
143.本发明提供了一种分布式自动化设备任务调度系统，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。