[发明专利]一种多台穿梭车协同工作系统的无线通信组网方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动化物流仓储技术领域，尤其是涉及一种多台穿梭车协同工作系统的无线通信组网方法。

背景技术

现代物流技术中，自动化立体仓库可大大提高仓储密度，由于立体仓库中货盘上的货物有时重达数百公斤，货物存取必须依靠自动化机械设备完成，仓库存取设备决定了仓库的存储密度、吞吐速度和自动化水平。目前使用的存取设备主要包括巷道堆垛机和轨道穿梭车，巷道堆垛机需要在存货货架旁边配置专门的行驶巷道，并且每个行驶巷道上的堆垛机存取货物有限，而可转向式穿梭车无需在货架旁设置单独的行驶巷道，可大幅度提高存储密度，逐渐成为了新一代立体仓库自动存取设备发展方向。

穿梭车在自动化立体仓库中承担了货物运送的工作。然而，可转向式穿梭车没有设置单独的行驶巷道，多台穿梭车必须共享公共的行驶巷道。因此，穿梭车如何调度，如何存取货物，则需要上位计算机来进行远程控制，这就引发了上位计算机与多台穿梭车的通信需求。由于可转向式穿梭车需要在立体仓库的三维空间内自由穿梭，只能采用无线通信方式进行数据传输。在无线通信方式下，上位计算机如何与多台穿梭车进行通信，任意一台穿梭车如何排除上位计算机与其它穿梭车的无线通信干扰，并达到最佳的通信可靠性与高效率，就是必须解决的通信技术问题。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种穿梭车调度可靠高效，抗干扰能力强，通信稳定的多台穿梭车协同工作系统的无线通信组网方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种多台穿梭车协同工作系统的无线通信组网方法，该多台穿梭车协同工作系统包括上位计算机、多台穿梭车、设置于每台穿梭车上用于控制穿梭车运行的下位计算机、一台与上位计算机连接用于无线数据通信的上位数传电台以及分别装载于每台穿梭车上与穿梭车上的下位计算机连接用于无线数据通信的下位数传电台；

上位计算机采用时间片轮询方式依次与每台穿梭车进行数据通信，实现对多台穿梭车的控制与监控；当时间片轮流到任意一台穿梭车时，首先由上位计算机向穿梭车进行数据传输，穿梭车收到数据后延时一段时间，再从穿梭车向上位计算机进行数据传输，按照该操作流程遍历每一台穿梭车，依次往复循环，完成对多台穿梭车的轮询；

时间片的长短采用最优时间片自适应算法自动确定；时间片描述的是分配给一台设备时间的长短，时间片小于通信消耗时间，导致通信数据冲突；时间片大于通信消耗时间，造成时间浪费；通信消耗时间与时间片相当，达到了时间片最优；时间片自适应算法能够在时间片过短时自动增大时间片，时间片过长时自动减小时间片，最终自寻到最优时间片；

下位计算机采用中断方式响应无线数据通信；穿梭车响应通信数据的具体过程为：对于任意一台穿梭车，如果其搭载的下位数传电台接收到一定数量的字节时，就触发下位计算机的中断事件，下位计算机进入中断，接收并解析通信数据后，进行时间片归属的识别；如果时间片属于自己，则向上位计算机发送反馈数据；如果时间片不属于自己，则立刻跳出中断。

优选的是，所述最优时间片自适应算法具体为：

初始时间片大于最优时间片时：启动系统→连续多次未检测到通信冲突→连续减小时间片直到发生首次通信冲突）→检测到首次通信冲突增大时间片→达到最优时间片；

初始时间片等于最优时间片时：启动系统→连续多次未检测到通信冲突→连续减小时间片直到发生首次通信冲突→检测到首次通信冲突增大时间片→再次达到最优时间片；

初始时间片小于最优时间片时：启动系统→检测到通信冲突→连续增大时间片直到首次未检测到通信冲突→达到最优时间片。

优选的是，时间片通信冲突的判断通过下位设备回传数据串的分析得到，具体为两种情况：一是在任意时间片内，接收并剔除解析出的正确协议帧后，剩下以帧头码开始或以帧尾码结束的残缺数据串；而对于同一次数据串被截断的冲突，会同时产生一个以帧头码开始和以帧尾码结束的残缺数据串，如果这两个残缺数据串能够合并为一个完整协议帧，则判断为通信冲突；二是在分配给某台下位设备的时间片内收到并解析出其它下位设备回传的正确协议帧，则判断为通信冲突。

优选的是，时间片浪费的判断通过是否发生通信冲突得到，具体为：如果尝试减少其时间片后立刻产生通信冲突则未发生时间片浪费，自动恢复到最优时间片；如果在尝试减小时间片后没有检测到通信冲突，则判定为存在时间浪费。