前言
在现代物流与仓储管理领域，自动存储和检索系统已日益普及，堆垛机和物流小车组合的仓储系统成为高效、精确存储和取货货物的关键。随着技术的进步，堆垛机的定位技术也在不断优化。传统堆垛机采用机械装置和导轨上的光电开关进行定位，然而长期使用导致机械装置磨损老化，降低定位精度。
为保障堆垛机和其他物流装置的安全稳定运行，宏集推出了专为堆垛机和物流小车设计的智能物联网HMI测距系统，能够高精度定位移动装置，误差在100米内仅约1mm。此外，利用边缘计算HMI赋予系统数据采集、分析和存储功能，实现传统堆垛机和物流装置的智能化改造，提升仓库管理效率。
宏集堆垛机定位方案
针对客户现场的设备分布和智能化工厂改造需求，我们推荐了宏集高精度测距定位的监测方案，帮助客户完成对传统堆垛存储系统的定位校准、数据采集和处理的改造项目。
- 凭借适配性极强的数据采集和边缘计算能力，宏集边缘网关和工业触控屏能够快速建立设备之间的互联互通。
- 由于兼容市场上所有主流的PLC协议和工业协议，宏集边缘网关和工业触控屏可以采集现场的测距仪、编码器和控制器的数据信息，然后将信息上传至企业的SCADA和MES系统。
- 宏集边缘网关和工业触控屏能对数据进行边缘处理，并根据相关结论向现场的任何设备发送指令。
以下是方案的整体架构图：
宏集高精度测距定位的监测方案包括边缘网关和工业触控屏两款产品，它们的特色功能主要有以下几点：
(1) 支持200+通讯协议，包括常见的OPC UA/Modbus/TCP/UDP/自由串口，也兼容大量PLC如西门子/AB/欧姆龙/三菱/施耐德/倍福/GE/基恩士/力士乐等PLC协议；
(2) 支持10,000点数据标签；
(3) 支持对接PLC、SCADA、MES、ERP、数据库和云平台；
(4) 内置Web服务器，支持客户在PC和手机等终端设备通过Web服务器远程监控；
(5) 轻松应用的HMI界面组态软件，轻松完成对数据的边缘计算和可视化，学习成本极低。
同时，该方案也包括超高精度的Dimetix激光测距仪，其性能有几个亮点：
（1）测距精度极高，自然表面100米、反射板500米内测距的误差±1mm以内；
（2）测距的输出频率最高可达250Hz；
（3）提供多种接口：模拟量、数字量信号、自由串口协议、SSI、USB、PROFIBUS和USB等。
关键挑战与应对之策
1. 传统的仓储系统由于机械老化和机械变形等问题，堆垛机或物流小车的定位容易出现偏差，造成安全风险和影响仓库管理效率。
2. 对传统仓储进行智能化改造，将仓库的数据连接到SCADA系统，提高工厂生产的管理效率也是一个挑战点。
3. 在现场部署过程中，仓储系统距离可达100米，这就要求非接触式测距设备的精度必须达到较高水平，仓储系统所需的测距设备必须保证精准性和可靠性。
✔ 运动装置的高精度定位
传统的堆垛机在轨道旁的特定位置安装挡光片，通过车上的光电开关确定特定位置，然而这种方案无法实时追踪位置信息。为了满足客户提出的实时位置追踪需求，应考虑采用新的技术方案。
客户要求追踪运动装置的位置，实时同步移动信息。此时，宏集Dimetix激光测距仪成为一个理想的选择，因为它支持500m内误差小于±1mm的移动物体监测，并且测量频率最高可达250Hz，完全能满足对高速物体的测量应用。
✔ 通信实现
客户要求仓储系统使用三菱和西门子的PLC作为控制器，传感器需接入PLC，并将信号上传至SCADA系统。
由于宏集Dimetix激光测距仪提供多种输出类型，可通过自由协议的串口通信与PLC建立连接。测距仪测得的距离信息将实时同步至PLC，经简单数据类型转换后即可获得精确到1mm的距离信息。以下为基于三菱PLC的梯形图通信示例：
✔ 数据采集和处理
客户要求将仓储控制器的信息上传至SCADA系统进行数据可视化处理，同时留有接口以连接至后续的MES和ERP平台。
在此背景下，我们采用支持主流PLC专有通信协议的宏集边缘网关和工业触控屏，成功地获取了堆垛机系统的测距数据和仓储信息。通过简单实用的图形化编程工具JMobile组态软件和基于JavaScript语法的高级编程，客户成功实现了对仓储系统的实时数据读取和设备控制。
该智能仓储系统管理界面除了可以展示在工业触控屏上，还可以通过同一局域网的Web服务器呈现，用户可以通过PC和手机等终端设备轻松管理仓储系统。
此外，宏集边缘网关和工业触控屏支持OPC UA和MQTT等协议，可以进一步将仓储信息传至MES系统或数据库平台，具有广阔的拓展空间。
总结
宏集仓储和物流系统的智能化改造方案帮助客户实现工厂的堆垛机、物流小车等装置的高精度定位、数据采集、处理和可视化功能。根据处理后的数据，系统实时向现场发送控制指令至PLC以及高级MES和ERP平台。
这套方案帮助客户实现了传统仓储系统的智能化改造，从根本上提升管理效率。
