操控过不同型号的堆垛机，如同交过不同类型的女朋友；粗略了解了一些各种的习性，略做总结如下：

1.按国家分: 国产的，进口的(细分:德系，日系)
2.按控制方式分：PLC的(细分：西门子,三菱)，单片机的
3.按定位方式分: 认址片定位，激光定位，条码带定位,混合定位（水平激光+垂直条码带最为常见）；
4.按任务控制方式分:from,to 一步控制； from,to 分两步控制;
5.按通讯协议方式分: PLC内部通讯的，自定义协议Socket通讯的；
6.按有无断电记忆分;
7.按有无初始化分;


下面从这6个角度的区分，谈谈自己的一些浅见：

1.按国家分: 国产的，进口的(细分:德系，日系)
   国产不如进口的地方：
         1.运行的流畅性不够，启动停止都不够流畅，进口的这块相对好些；
            一次无意中看见某款进口料箱堆垛机运行的时候，像风一样飞驰，启动停止也很灵敏，感觉确实很高大上；
            而且速度控制上，应该也是有讲究的，堆垛机根据路程的远近，自己控制速度，如果比较远，会明显分低速和高速阶段；
         2.速度的智能性控制更好   
            某些进口堆垛机会根据繁忙情况来控制速度，如果不忙，就走普通速度，如果很忙，就走高速；
            判断的原则大概是：是否有连续作业，比如堆垛机刚完成一个 任务，5秒内又收到新任务，可能这时候，它就认为是繁忙状态，自动走高速；
            为什么不一直走高速，可能高速费电一下，如果不是很忙，尽量走低速；而且低速故障率要更小一些；
           当然，这个速度的控制，很多进口堆垛机也开放给上位调度系统(这正是我想要的，上位才真正清楚该堆垛机还有多少待执行的任务)；
           这个参数一般有3个值 ：  0-自动  1-高速 2-低速 ；其中 自动 表示堆垛机自己判断； 高速，低速 是由上位系统提供；
           这个功能未必真的多好，不过确实反应了老外的工匠精神，很细腻；

2.按控制方式分：PLC的(细分：西门子,三菱)，单片机的
            市场上国产的和欧系的以西门子PLC为主；日系以三菱PLC为主;  部分国外堆垛机以单片机来控制；
            个人感觉还时以plc控制，成本更低； 因为用单片机控制，考虑的问题太多；技术不过硬，很难做好；
            当然如果单片机控制，肯定不是以前的MCS-51，至少也是ARM ,DSP之类，也可能是ARM+DSP混合控制；
            不过单片机开发，未必就想象的那么难，现在嵌入式也是带操作系统的，程序可都是高级语言，所以开发起来也未必非常困难，估计难点是外围电路设计；
           个人认为，那些用单片机开发的，可能是更多的为了考虑技术保密性，真正成本上节约不了多少；


            至于两个经典的PLC, 西门子和三菱，用哪个更好，我不专业，但是跟电气工程师聊过一些；
              西门子的优点：1.对于复杂一些的逻辑，LAD梯行图相对单薄，一般都辅助STL指令表， 很多老资格的电气工程师甚至完全使用STL;
                                         STL类似汇编，从我的角度来看，感觉太低级，复杂的逻辑用汇编实现，研发效率可能比较低下；
                                         我看老外开发堆垛机，很多地方用到了SCL, 语法和高级语言的PASCAL基本完全一样；
                                         而且SCL可以在多种不同的PLC上通用，比如ABB，西门子可以共用相同的程序，这个还是挺好的，感觉以后SCL应该能普及；
                                      2.背景块的使用，而且可以嵌套，这优点类似高级语言中的类的封装的感觉，不过控制不好，背景块也会让程序僵化不便扩展；
                 三菱的优点： 1.变址非常方便，变址是一个非常普遍的运作环节，据说西门子这块很麻烦；总之，三菱比西门子跟轻量级，如果不是太复杂的,往往三菱的开发周期更短；


  
3.按定位方式分: 认址片定位，激光定位，条码带定位,混合定位（水平激光+垂直条码带最为常见);
        看过这么多堆垛机，感觉水平激光+垂直条码带 是看到的最多的控制方式；
        据说，条码带精度最高，可达到1毫米的误差范围，激光在3毫米左右；

        认址片定位，有个麻烦的地方，就是出故障恢复的时候，常常要原点复位，这是让我感觉有点不太能接受的地方，
          这地方有两个弊病：
        1.客户很忙的现场，原点复位很费时间；看着让人干着急；现在是体验为王的时代；好的产品体验很重要；
        2.重新定位的时候，之前上位下发的指令很可能就自动清除，需要上位重新给新指令，增加了上位的复杂度；
      
       我看过一款国外的堆垛机，虽然也是认址片地位，但是它尽可能的做到：不做原点复位；
        判断的原则是：如果在离线的情况下，堆垛机被插上手动盒控制过了，那么所有信息清除，原点复位重做；
        否则即便是离线操作情况下，堆垛机时刻记忆着自己的位置和状态，一旦打成在线，马上就能继续执行；
        这一点也反映了老外对细节体验的把控；
           
         当然，我还见过一个跟高大上的定位控制方式，就是：激光定位+认址片；
         具体是这样的：水平方向上，大的定位是：激光定位； 不过  堆垛机下方有个光电感应装置，每列货架最下面的横梁上有个小圆点反光板，
                                  每次堆垛机到位停止的时候，要定位到横梁上的这个小光点，这样就双保险了，而且这个圆点反光板貌似成本也不高；
                                  当然这个小圆点定位，本质来说，是一个精度的定位，本质上不是认址片的计数定位；
                     


4.按任务控制方式分:from,to 一步控制； from,to 分两步控制;
        两种方式都用过，主流是前者，部分德系的用后面一种方式；
        其实，对于上位，怎么控制都无所谓，不过如果下位，把from，to 分两步控制，可能程序会更简化，稳定性更强；
        当然，为什么出现后者from,to两步控制的方式，最主要的原因是：双叉，双伸的堆垛机，取货，放货，是随机的；
        可能 取货1->取货2->放货1->放货2 ；也可能是 取货1->取货2->放货2->放货1 ；就看堆垛机取放货在不在同一侧；
        而且取货放货的位置也是可能不一样的，所以这种情况，一口气给堆垛机发完成的from,to就不太现实了；
        就我使用下来，感觉分段控制，异常处理起来更灵活一些；


5.按通讯协议方式分:PLC内部通讯的，自定义协议Socket通讯的；
          前者偏国内，后者偏国外；
        个人喜欢直接访问plc内部点交互，缺点是，堆垛机的内部数据完全原始的开放给上位，如果上位乱读乱写，可能会下位搞乱；
          自定义协议，是下位自己做了封装，再和上位交互；这样上位就只能通过既定的格式访问和交互，这样临时扩展功能就不太方便；
         前者类似于做外科手术，直接看到内部；后者是给了既定通道，不能直接看到内部；
         理论上，后者严谨，但对下位的要求比较高，前者开发成本低，但是有控制被上位搞乱的风险；
  
         不管用何种控制方式，协议要尽量简化，国外的协议相对严谨些；国内的就五花八门,
         如工作模式，工作状态，工作阶段，操作模式；搞定太复杂；从我的角度都想简化；

（缺图）

6.按有无断电记忆分;
    从上位的角度看，当然希望断电记忆的好，这样只要指令发给下位，就不用管了，只要等下位的完成报告了；
         如果下位不记忆，那就要任务再送，或任务取消，有些地方需要人工干预，确实给上位控制带来了麻烦；
         每个厂家都不一样，国内外都有记忆和不记忆两种；
         这个仁者见仁，不过话又说回来，为什么要断电呢？ 所以在设计的时候，对付大部分异常，离线操作就行了，
      不到万不得已，不要轻易断电清除数据；

7.按有无初始化分;

  早期的堆垛机，一启动的时候，要和上位做很多次握手；比如：
                下位说：  我要启动了，你允许吗？
上位说：  行吧，那你启动吧。
               下位说：  那我现在要原点复位了，你同意吗？
上位说：  行吧，那你复位吧。               
               下位说 ：  我原点复位好了，请问你有上次未做完的任务吗？
上位说：   没有，你继续吧              

               下位说 ：  那我就通知你 我现在要变成作状态了，
上位说：   好吧，我知道了...


            婆婆妈妈，烦死了； 以前做过一个堆垛机控制，启动的时候，要交互9次；搞得我现在还晕晕乎乎，好在现在的堆垛机很少这样做了；
           貌似严谨，但是浪费精力，增加无谓的复杂度；就像现在有些国产堆垛机，要用一个点，来做CRC或和校验；
            现在不是串口通讯时代；而且是直接内部点循环访问的，这些貌似严谨的地方，其实都有点画蛇添足；




说了这么多，对于国产堆垛机的研发，有什么建议呢？

简单想法：
       1.单任务控制，不需要一口气接受上位多条任务，然后依次执行，这是个很糟糕的设计，上位肯定是一条条控制的；
         如果取货 放货分开做，更简单稳定，就可以让上位分开调度；
     2. 触摸屏做的更人性化，比如：任务号 可以 直接显示成 托盘号，是不是更让操作员明白；
     3.通讯协议的简化，很多人设计的都有重复或啰嗦的地方；
     4.减少掉电处理异常的概率，这样就和上位断开通讯，要让上位做通讯断开自动重连，而且任务信息可能也会丢失，增加上位的复杂度；
      
  其他方便，就是我不熟悉的地方,比如：
     1.货叉的选型；
     2.堆垛机自学习的控制；

 具体化的建议：                              

1.简化通讯协议        
   1.1.取消启动初始化，简化双方对接；                               
   1.2.简化握手，建议取消两次握手，状态，from，to 保留到任务完成再清除，让协议做静态的所见所得，而不用动态交互清除；                               
   1.3.取消堆垛机多任务处理，确保在空闲时，堆垛机才可以接受上位任务；简化控制；                               
   1.4.可以考虑简化异常代码，把原始异常点开放给上位，而不是电控加工成4位编号后给，这样简化了双方的翻译过程(追求最原始的简化)；而且堆垛机可能有多个异常同时生成，                               
   1.5.WCS,PC数据块未必要独立，可以合在一起；简化控制；可以A方生成，B方清除；简化了各种双方数据点的互相拷贝；                               
   1.6.可以考虑去掉模式信号，上位提供from，to即可；可以不用提供到底是入，出，站台间移动，货位间移动信号；堆垛机运作只需要from，to这样的物理信号即可，作业模式可有可无；                               
总结：使用奥卡姆剃刀原理，若无必要，勿增实体。追求不断的简化；多用物理信号，少用加工信号；对电控，对软件都降低要求；                               
                               
                               
2.完善通讯协议(主要考虑人性化的触屏提示 和逻辑异常的判断 )               
   2.1. 可以考虑提供一个PLC块给上位使用，目的： 上位可以自由发挥“人性化”的提醒：把文字打在堆垛机的触摸屏上；每个项目都可以根据客户要求做方便的定制，                               
        最关键的是，降低电控的工作量，它可以不用设计触摸屏上对运作任务的提示                               
        (电控只有 from，to信号；而上位可以提供要丰富很多：可以提示：物料号，数量，进度等；更重要的，如果需要在电脑上矫正的，可以再触屏上文字提醒操作员)                                       
                 
    2.2.  我们堆垛机对物理异常控制的比较好，但是一些逻辑异常，它判断不了，或者断电后，它无法判断当时状况；所以我希望电控提供一个报警信号，给上位专用，                               
        只要上位给这个信号设置为1，就报警；比如货叉上有一个莫名其妙的托盘，上位就可以通过这个信号点，让堆垛机报警；                               
    2.3把速度等参数开放给上位，这样上位根据货位的形状，任务繁忙情况，来控制堆垛机走不同的速度；                               
总结：对人性化的追求，尽可能交给上位，让电控把精力从这里解放，触摸的部分显示交给上位处理；                               
                               
3.上位自身控制的简化               
   3.1 简化入库站台调度的控制，以站台跟踪的条码为准，弱化任务的位置的作用（因为时序的问题，有时候任务的托盘位置可能不准）                               
   3.2 简化入库分配的控制，去掉预先分配机制，提高异常处理的便捷性；                               
   3.3 简化出库站台信号交互的处理，根据出库的有货信号 和 堆垛机的交出完毕信号，主动提供输送机条码，而不是由输送机电控去主动请求，时序就不需要电控去掌控了；                               
总结：简化堆垛机和输送机衔接处理；                               
                               
4.对高低货位的处理建议(分段控制)：                       
  4.1我们很多项目都是高低货位(比如高中低三种类型)，入库的时候，有很多框架检测(至少3组高中低光电)，到了堆垛机上，堆垛机自身货叉也要检测高中低；                               
     我觉得这样不但浪费，而且对机械和电控要求都搞，机械上要严格确保尺寸框架的位置和堆垛机货叉的位置吻合，电控上还要采样并准确的提供给上位，                               
      而且因为框架未必和BCR位置在一起，电控还要做一段跟踪给上位，搞不好还跟踪错了；                               
     具体控制如下：                               
            1.托盘到达堆垛机入口，这时候谁都不知道该托盘的高度；                               
            2.上位通知堆垛机取货                               
            3.堆垛机取货完成，通过货叉上的多组光电判断高度级别，并把高度级别(高中低)反馈给上位；                               
            4.上位根据这个高度级别，再分配货位，通知堆垛机放货；                               
     说白了，就是把堆垛机的动作拆分成 取货，放货两个，让上位做更细致的控制，让电控调度更加简化；                               
总结：分段控制，可以更简化电控的逻辑，让上位更细致的更密集的做导航调整和跟踪；对于高度不一致，双叉双伸比较方便控制；                               
                               
5.对电控自身的建议       
    5.1 减低原点复位的概率，现在是体验为王的时代；稳定性是第一位的，但不能一切问题都以稳定性作为挡箭牌；                               
    5.2 多了解同行对堆垛机的控制思路，有些小的细节也许可以借鉴；                               
    5.3 十多年前老程序，可以考虑保留，但可以考虑做大的瘦身手术；或者重新架构；可能很大程度的简化自身和对上位的对接；                               
    5.4 对速度做更细腻的控制，比如无货移动中和有货移动时，速度控制可能是不一样的；                               
    5.5 降低断电复位的概率，一旦断电，上位就和下位通讯断开，对上位控制还是有点麻烦的；