CN103004100A - 具有用于被引导的运输车辆的引导装置的运输***及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

具有用于被引导的运输车辆（10）的引导装置的运输***，其中运输车辆（10）通过滑触线（12）来供电，其中所述运输车辆（10）也通过相同的滑触线（12）来由控制单元（3）供给数据。

Description

具有用于被引导的运输车辆的引导装置的运输***及其操作方法
本发明涉及一种运输***，其具有用于被引导的运输车辆的引导装置，其中运输车辆通过滑触线（Schleifleitung）来供电，以及涉及一种相应的操作方法。
从EP 1254852B1已知一种带有可以在轨道上行驶的运输车辆（所谓的卫星车或穿梭车）的储藏和运输***，所述运输车辆由控制计算机通过无线电连接（WLAN）来控制。车辆的供电通过滑触线或者通过感应来进行。
在此，WLAN技术的应用具有如下优点：无需将硬件安装在轨道本身上，并且持续运动的卫星车辆总是能够通过无线电来到达或者能够通信。然而，为此每个车辆必须携带WLAN适配器。
然而，WLAN通信具有***决定的缺点，即WLAN通信与设备的拓扑结构有关。这导致设备可用性的劣化和项目的变昂贵。此外，W-Lan配置总是必须对不同设备重新规划和投入使用。毫不麻烦地借助W-Lan技术实现即插即用解决方案是不可能的。
虽然在标准中设计了具有多个基站以及具有在不同基站之间不中断的客户端切换的大型WLAN的结构，然而，实践中在此出现了问题。基站的频率范围彼此交叠并且导致干扰。因为与在移动无线电网络中不同，“智能部”完全***到客户端中，所以不存在不同基站之间真正的切换（Handover）。客户端通常情况下在与前一基站的接触已经中断的情况下才寻找新的基站。因为信道的重复对设备可用性起负面作用并且导致干扰，所以可自由使用的的W-Lan信道的数目受限而使得至今的设备尺寸受限。此外，根据国家不同而存在对于自由W-Lan信道的数目的限制。此外，设备运营商本身常在其仓库中使用W-Lan技术，这使得应用变得困难或者不可能。
虽然存在汇流排连接的数据传输，然而，该技术又总是具有干扰。
于是，从DE 10059072A1中已知一种用于在两个能够相对朝彼此移动的参与方之间通过滑触线传输二进制数据的装置，其中进行发送的参与方的发送数据通过能量增强的线路耦合器到达滑触线并且滑触线在其端部开放，其中到达滑触线的发送数据的频率含量（Frequenzgehalt）限制到与预定的最大数据传输率有关地许可的程度上，并且滑触线关于发送数据的受限的频率含量而构建成电学上短的线路。然而，该滑触线仅用于数据传输。
同样已知的是，将私人家庭中的电线用于对计算机进行数据传输。该也称为PowerLAN或电力线通信（PLC）的技术表示如下局域网：其将以常见电网电压供电的线路也用于数据传输。其涉及通过用于Schuko插座的适配器来实现的载频设备。借助载频设备（TFA），在线路上附加地有多个信号分别调制到载频上（频分复用方法）并且通过线路来分配。通过带通滤波器，这些频率在接收适配器处又与载频分离。
此外，在此涉及如下通信：其中网络在数据传输开始之前通过调制解调器均衡来测量。只有这样才可能成功使用开放的家庭网络，其中在不同位置处的各种负载连接到所述家庭网络上。
然而，电流流过的导体起天线的作用并且将TFA信号发射到环境中。因为没有屏蔽的电线也从环境和所连接的设备接收信号，所以存在如下问题：需要TFA调制解调器的高发送电平来维持良好的连接。然而，调制解调器的高的发送电平导致更高的发射信号。
因此，本发明的任务在于，提供用于在有轨的运输车辆与（中央的）控制计算机之间的数据传输的简单可能性。尤其是，应当同时可能以简单方式进行供电和可靠的数据传输。
该任务通过权利要求1中所述的运输***和权利要求11中所述的方法来解决。
通过运输车辆经由相同的滑触线也由控制单元供给数据的方式，可能的是，在滑触线或引导装置上无需附加装置的情况下特别简单地传输数据或供给数据。仅必需的是，每个车辆和中央控制装置设置有相应的接口适配器。
特别优选的是：当滑触线划分成区段用于数据供给，其中在每个区段中同时存在仅一个或多个运输车辆并且每个区段仅被供给针对相应运输车辆的数据时，尽管在从滑触线“接收”电流或数据时可能有电刷火花，然而在多个有轨的运输车辆与中央的控制计算机之间能提供成功和可靠的数据传输。
于是可能的是，运输车辆分享区段或转换区段。于是可以设置的是，运输车辆使用升降机或转辙器，以便离开区段和转换到另一区段中。于是可以实现数据对用于运输车辆组的相应的升降机、转辙器等的滑触线的寻址，使得一旦运输车辆使用区段，则这些区段就得到相应的数据。
一个特别简单和可靠的实施形式对于每个滑触线区段仅同时包括单个的运输车辆。
通过将滑触线划分城区段的方式，尽管车辆运动并且由此线路长度变化和由此网络拓扑结构变化，仍基本上能够实现点对点通信。
滑触线在此理解成用作用于运输车辆的电驱动的电流的馈电线。从汇流排至运输车辆的馈电通过所谓的集电靴或集电器来进行。
电流在此理解为用于对运输车辆的电行驶驱动器、例如电动机供电的电流。在此优选涉及交变电流并且尤其在40V至220V之间的范围中，特别优选在40V到110V之间的范围中的交变电流。使用直流电同样是可能的。
尽管滑触线划分为多个区段，然而多个区段可以具有来自相同电源的并行馈电。划分成区段仅涉及如下数据馈送：其有针对性地或者以寻址方式馈送到相应的滑触线区段中。供电于是可以以集中方式或分组方式来进行。
为了防止数据传输中的有针对性寻址的数据从一个滑触线区段不希望地串扰到另一未寻址的滑触线区段中，有意义的是，在每个滑触线区段的馈电装置与数据馈送装置之间连接滤波装置，用于防止数据信号串扰到电网中。优选地，滤波器为此包括电感器和/或电容器或者仅包括电感器。滤波装置于是将数据信号从供电中滤除。
在一个优选的实施形式中，运输***包括用于有针对性地将数据调制到对滑触线区段中的确定的运输车辆进行供给的供电部上的装置，并且在每个车辆中设置有用于将数据从供给电流中解调出来的装置。用于相应的传输车辆的数据于是以寻址方式或有针对性地通过所述装置发送（调制）给相应的滑触线区段，相应的运输车辆位于该滑触线区段上。用于有针对性地调制的装置在此与传统以太网技术中的交换机起相似的作用。
用于有针对性地调制的装置于是存储运输车辆相应的驻留位置，即滑触线区段。这可以以自学习和自动的方式来实现或编程。接下来，用于有针对性地调制的装置的通信直接通过相应的滑触线区段来进行。从运输车辆进行的反向通信相应地“较简单”，因为仅有一条路径可用，即相应的滑触线区段。
然而，当然可能的是，根据广播信号的类型而同时进行到所有区段或区段组中的数据传输。
优选地，引导装置是轨道，并且运输车辆是有轨的运输车辆。然而，在本发明的范围中也可以使用其他引导装置。于是，例如用于运输车辆的侧向受限的轨道也可以用作引导装置。甚至可以将滑触线本身用作引导装置。
为了提高数据传输的可靠性和冗余度，滑触线的传输的净数据传输率小至使得所需的毛数据传输率足够大，以便传输所需的数据量。由此，即使有大的干扰、例如有通过电刷火花引起的干扰，也能够保证可靠的传输。
优选地，净数据传输率在20千波特到50千波特之间。
于是，与常用的方式、即越来越有效的和越来越高的传输率不同，有意地选择变为更低传输率的相反方式。
在运输时为了可靠的数据传输而选择的传输特性（速度和冗余度）可以针对所谓的离线工作（不与控制计算机通信）、例如程序下载而改变。假设例如程序下载在运输车辆的静止状态下进行，则由此不会预期由于电刷火花而发生干扰。由此，可以减小协议的传输冗余度，这随之会提高净数据传输速度。由此，在运输车辆的静止状态下可能的是，也将较大的数据量例如在更新运输车辆的固件时传送给运输车辆。
由此，根据本发明的方法也可以在具有减小的传输冗余度和/或提高的数据传输率的离线工作中使用，以便在运输车辆静止时实现净数据传输速度的提高。
除了纯粹数据传输之外，数据传输方法也可以用作集电器质量的测量方法。如果由于电刷火花形成的增多而使得传输质量劣化，则数据传输速度也减小，使得必须重复传输许多数据包。由此，数据率降低，这由此可以用作电流传输质量的测量参数。由此，根据本发明的方法也可以用作运输车辆的集电器质量的测量方法，其中监控传输质量，并且传输质量的劣化用作集电器耗损的度量。
特别优选的是，运输***设置有轨道并且其涉及有轨的运输车辆。
根据本发明的***和方法尤其可以应用在内部操作的物流应用中。特别优选的是在储藏和运输***中的应用，该储藏和运输***具有一个或多个层面，所述层面具有连接的输送技术、架子、工位等。
在这种储藏和运输***中，例如在架子中的有轨的运输车辆服务于整个存储***。该***方案基于自主的、轨道引导的车辆，用于板传输、容器传输、托盘传输、纸板箱传输、集装箱传输或其他的带传输，包括不带在储藏***内部和外部运行的装载辅助装置的直接的带传输。特别的负载承装装置（Lastaufnahmemittel）能够实现短暂的负载转换时间以及同时的装载和卸载。该***具有行驶轨道，这些行驶轨道可以安装在仓库的每个层面中，或者在预备区域（Vorzone）中建于基架上或者悬挂在预备区域中。通过高度动态的升降机，车辆必要时更换层面。根据本发明，运输车辆通过滑触线相关的电流传输和数据传输来获得能量以及“任务”。
然而，也可以将架子输送工具、架子服务设备、分配和行进车以及其他输送技术的有轨***考虑作为运输车辆。
本发明的其他细节、特征和优点从下面借助唯一附图（图1）对实施例的描述中得出，在该附图中，示意性地示出运输***的模块图，该运输***具有被引导的运输车辆和其通过滑触线进行的电流和数据供给。
在图1中用1表示运输***整体。运输***包括中央的控制和供电电子装置2，其集成在开关柜中。该控制和供电电子装置包括用于控制运输车辆的中央控制装置3和用于为***供给电能的中央馈电装置4。
运输车辆10是有轨的卫星车辆，其分别在架子的通道的层面I、II、III、IV中在那里设置在架子侧之间的行驶轨道11上行驶，并且由这些行驶轨道来引导。
在行驶轨道11的区域中设置有滑触线12，其被运输车辆10借助集电器来接触，以便接收电流和数据。在当前示例中，24V直流电馈送给滑触线12，于是滑触线具有两个芯线12a、12b。
除了轮14和为了更清楚而未示出的集电器之外，运输车辆10还具有用于从分接的电流中提取数据的单元15以及智能可编程控制装置16，该智能可编程控制装置将从提取的数据中获得的“任务”、行驶指令等进行转换。可以理解的是，单元15除了将数据从电流中解调出来之外同样可以调制数据，以便将数据从运输车辆10发送给中央控制装置3。
智能可编程控制装置16并行地被直接供给分接的电流，以便例如为车载电子装置和行驶驱动器供电。
相应的层面I、II、III、IV的滑触线的各区段的供电成对地通过网络部分7进行，这些网络部分通过中央馈电装置4来供电并且设置在子配电器6中。
滑触线区段的单个的区段式的供电或者共同的供电也是可能的。这取决于相应的情况，例如区段的长度，运输车辆的类型等。
在子配电器6中同样设置有装置8，其一方面通过已知技术的以太交换机5与中央控制装置3连接，并且另一方面将滑触线划分成区段I、II、III、IV，以用于有针对性地将数据传输给确定的运输车辆10，其中在每个区段I、II、III、IV中同时仅存在一个运输车辆10，并且每个区段I、II、III、IV仅被供给针对相应运输车辆10的数据。
单元8为此通过专用线路与区段I、II、III、IV的相应的滑触线12a、12b连接，并且与计算机网络类似地有针对性地基于每个运输车辆10的地址来对这些线路进行寻址。由此，数据从中央控制装置3通过交换机5借助以太网协议发送给单元8，并且在那里转换成用于通过滑触线12通信而使用的协议，并且基于待接收数据的运输车辆10的地址有针对性地馈送到相应区段I、II、III、IV的滑触线12中或调制到电流上。可以理解的是，相反的路径同样是可能的。
然后，数据从相应区段I、II、III、IV的相应的运输车辆10借助单元15从分接的电流中提取或解调出来。这些数据然后转交给智能可编程控制装置16。又可理解的是，相反的路径同样是可能的。
用于有针对性调制的单元8于是存储运输车辆10的相应的驻留位置，即滑触线区段I、II、III、IV。这可以以自学习和自动的方式来实现或编程。接下来，通信从单元8直接通过相应的滑触线区段来进行。从运输车辆10进行的反向通信相应地“更简单”，因为仅一个路径，即相应的滑触线区段可用。
然而，当然可能的是，按照广播信号的方式，同时进行到所有区段I、II、III、IV或区段组等等中的数据传输。
为了提高数据传输的可靠性和冗余度，滑触线的传输的净数据传输率小至使得所需的毛数据传输率足够大，以便传输所需的数据量。由此，即使例如通过电刷火花引起大的干扰，也能保证可靠的传输。净数据传输率在20千波特到30千波特之间（在离线工作中更高）。使用对于如今的情况而言非常小的该数据传输率尤其是可能的，因为运输车辆10包括智能可编程控制装置16，该智能可编程控制装置仅需被提供任务，然而独立地监控和实施低级的工作功能。智能可编程控制装置16也包含例如***的一种类型的卡片，使得运输车辆10知道其在何处以及其必须驶向何处，以便实施任务。
为了防止数据传输中的有针对性寻址的数据从区段I、II、III、IV的滑触线12不希望地串扰到其他未寻址的滑触线区段中，在通过网络部分7进行的馈电与通过单元8进行的每个滑触线区段的数据馈送之间连接有滤波装置9。滤波装置为此对于每个芯线12a、12b或相包括电感器，并且包括与芯线12a、12b连接的电容器。滤波装置9于是将数据信号从电流滤除，使得这些数据信号不会通过“开放的”供电来传播。
附图标记表
1              运输***
2              控制和供电电子装置
3              中央控制装置
4              中央馈电装置
5              交换机
6              子配电器
7              网络部分
8              单元
9              滤波装置
10             运输车辆
11             行驶轨道
12             滑触线
12a,12b        芯线
14             轮
15             单元
16             智能可编程控制装置
I,II,III，IV   区段

Claims (22)

1.一种运输***，具有用于被引导的运输车辆（10）的引导装置，其中所述运输车辆（10）通过滑触线（12）来供电，其特征在于，所述运输车辆（10）也通过相同的滑触线（12）由控制单元（3）供给数据。
2.根据权利要求1所述的运输***，其特征在于，所述滑触线（12）划分成区段（I,II,III,IV）用于数据供给，其中在每个所述区段（I,II,III,IV）中同时存在一个或多个运输车辆（10），并且每个区段（I,II,III,IV）仅被供给针对相应的运输车辆（10）的数据。
3.根据权利要求1或2所述的运输***，其特征在于，所述滑触线（12）划分成区段（I,II,III,IV）用于数据供给，其中在每个所述区段（I,II,III,IV）中同时存在仅一个运输车辆（10），并且每个区段（I,II,III,IV）仅被供给针对相应的运输车辆（10）的数据。
4.根据上述权利要求之一所述的运输***，其特征在于，多个区段（I,II,III,IV）具有来自相同的电源（4，7）的并行馈电。
5.根据上述权利要求之一所述的运输***，其特征在于，在每个滑触线区段（I,II,III,IV）的馈电装置与数据馈送装置之间连接有滤波装置（9），用于防止数据信号跳跃到电网中。
6.根据权利要求5所述的运输***，其特征在于，滤波装置（9）包括电感器和/或电容器，或者仅包括电感器。
7.根据上述权利要求之一所述的运输***，其特征在于，设置有用于有针对性地将数据调制到用于对滑触线区段（I,II,III,IV）中的确定的运输车辆（10）进行供给的电流上的装置（8），以及在每个车辆（10）中设置有用于将所述数据从所述电流中解调出来的装置（15）。
8.根据上述权利要求之一所述的运输***，其特征在于，所述引导装置是轨道（11）并且所述运输车辆是有轨的运输车辆（10）。
9.根据上述权利要求之一所述的运输***，其特征在于，所述滑触线（12）的传输的净数据传输率小至使得所需的毛数据传输率足够大，以便传输所需的数据量。
10.根据权利要求9所述的运输***，其特征在于，所述净数据传输率在10千波特到50千波特之间，优选在20千波特到30千波特之间。
11.一种用于操作和控制运输***的方法，所述运输***具有用于被引导的运输车辆（10）的引导装置，其中所述运输车辆（10）通过滑触线（12）来供电，其特征在于，所述运输车辆也通过相同的滑触线来由控制单元（3）供给数据。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述滑触线划分成区段（I,II,III,IV）用于数据供给，其中在每个区段中同时存在一个或多个运输车辆（10），并且每个区段（I,II,III,IV）仅以针对相应的所述运输车辆（10）的数据来寻址。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述滑触线划分成区段（I,II,III,IV）用于数据供给，其中在每个区段中同时仅存在一个运输车辆（10）并且每个区段（I,II,III,IV）仅以针对相应的运输车辆（10）的数据来寻址。
14.根据上述权利要求11至13中的任一项所述的方法，其特征在于，一个或多个区段（I,I I,III,IV）由相同的电源（4,7）来供电。
15.根据上述权利要求11至14中的任一项所述的方法，其特征在于，数据传输借助如下方式来进行：将所述数据有针对性地调制到用于对所寻址的滑触线区段（I,II,III,IV）中的确定的运输车辆（10）进行供给的电流上，以及将所述数据从每个车辆（10）中的电流中解调出来。
16.根据上述权利要求9至15中的任一项所述的方法，其特征在于，所使用的净数据传输率小至使得所需的毛数据传输率足够大，以便传输所需的数据量。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述净数据传输率在10千波特到50千波特之间，优选在20千波特到30千波特之间。
18.根据上述权利要求11至17中的任一项所述的方法，其特征在于，借助滤波装置（9）防止数据传输从所寻址的滑触线区段串扰到未寻址的滑触线区段上。
19.根据上述权利要求1至10中的任一项所述的***和/或根据上述权利要求11至18中的任一项所述的方法在储藏和运输***中的应用，所述储藏和运输***具有一个或多个层面，所述层面带有连接的运输技术、架子和工位。
20.根据上述权利要求1至10中的任一项所述的***和/或根据上述权利要求11至18中的任一项所述的方法在储藏和运输***中的应用，所述储藏和运输***具有至少一个架子，所述架子带有设置在通道两侧的、划分为多个层面的架子格，并且所述储藏和运输***具有沿着所述架子的层面进入所述通道中的、用于有轨的运输车辆的轨道，以用于对所述架子格进行供给或清理。
21.根据上述权利要求11至18中的任一项所述的方法在离线工作中的应用，所述离线工作具有降低的传输冗余度和/或提高的数据传输率，以便对静止的运输车辆提高净数据传输速率。
22.根据上述权利要求11至18中的任一项所述的方法作为运输车辆的集电器的质量测量方法的应用，其中监控传输质量，并且传输质量的劣化用作所述集电器的耗损的度量。
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