蘇文昌　竇煒博

摘要：立體倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)是整個(gè)立體倉(cāng)庫(kù)的靈魂，不僅是倉(cāng)庫(kù)作業(yè)的中控室，更是數(shù)據(jù)的保險(xiǎn)箱。它指揮倉(cāng)庫(kù)高效穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，記錄下所有重要的數(shù)據(jù)，比如：庫(kù)存量、入庫(kù)總量、出庫(kù)總量、運(yùn)行速度等。該系統(tǒng)具有預(yù)警、入庫(kù)、出庫(kù)、盤(pán)點(diǎn)、查詢、故障記錄等功能，已經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐測(cè)試，能滿足立體倉(cāng)庫(kù)日常的作業(yè)需求。采用Microsoft Visual C++（VC）開(kāi)發(fā)，兼具了面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)：效率高、穩(wěn)定性好、更改方便、開(kāi)發(fā)時(shí)間短。該系統(tǒng)同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)和ERP系統(tǒng)的無(wú)縫數(shù)據(jù)對(duì)接，與下位機(jī)可編程邏輯控制器（PLC）之間的通訊采用過(guò)程控制的對(duì)象連接與嵌入（OPC）技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：立體倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)；VC；OPC

中圖分類號(hào)：TP 29文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

以自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)為代表的現(xiàn)代物流系統(tǒng)，近幾年來(lái)憑借其空間利用率高、存取自動(dòng)化程度高、管理科學(xué)化的優(yōu)勢(shì)迅速搶占市場(chǎng)。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是由立體貨架、堆垛機(jī)、輸送系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、分揀系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)及立體倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)等相互配合的復(fù)雜系統(tǒng)[1]。立體倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)簡(jiǎn)稱庫(kù)管系統(tǒng)（WMS），是為自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)配置的信息管理軟件。庫(kù)管系統(tǒng)負(fù)責(zé)所有作業(yè)指令的生成與發(fā)出，實(shí)時(shí)顯示堆垛機(jī)、輸送系統(tǒng)、當(dāng)前作業(yè)的狀態(tài)，同時(shí)負(fù)責(zé)與ERP系統(tǒng)、PLC的數(shù)據(jù)交換；并對(duì)所有作業(yè)信息及發(fā)生的故障予以記錄。采用基于VC的立體倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)，在提高自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的作業(yè)效率、方便科學(xué)管理、合理配置庫(kù)房資源方面有重要價(jià)值。文章首先詳細(xì)介紹了基于VC的立體倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與實(shí)際應(yīng)用，分析了自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的功能方案設(shè)計(jì)，接著簡(jiǎn)單介紹了自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的功能需求如何用VC程序?qū)崿F(xiàn)，最后簡(jiǎn)述了進(jìn)行基于VC的立體倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試情況。其重點(diǎn)是結(jié)合工作實(shí)際，實(shí)現(xiàn)了與ERP系統(tǒng)的無(wú)縫對(duì)接，采用OPC技術(shù)和下位機(jī)PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換[2]，使用Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)倉(cāng)庫(kù)信息，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的自動(dòng)入庫(kù)、自動(dòng)出庫(kù)、盤(pán)點(diǎn)、查詢及庫(kù)存預(yù)警等功能。

1 功能方案設(shè)計(jì)

基于VC的立體倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件架構(gòu)，主要包括七個(gè)部分：預(yù)警信息、基本信息、出庫(kù)管理、入庫(kù)管理、盤(pán)點(diǎn)管理、系統(tǒng)管理、查詢功能。

主要軟件架構(gòu)說(shuō)明如下：

預(yù)警信息： 庫(kù)存不足、庫(kù)齡超長(zhǎng)、其他；

入庫(kù)管理： 單件入庫(kù)、批量入庫(kù)、入庫(kù)原則設(shè)定、條碼管理、ERP對(duì)接；

出庫(kù)管理：?jiǎn)渭鰩?kù)、批量出庫(kù)、ERP對(duì)接、任務(wù)分割；

盤(pán)點(diǎn)管理：循環(huán)盤(pán)點(diǎn)、全倉(cāng)盤(pán)點(diǎn)；

系統(tǒng)信息管理：用戶信息、增加用戶、修改密碼、權(quán)限設(shè)定；

查詢功能：入庫(kù)單查詢、出庫(kù)單查詢、貨位查詢、入庫(kù)時(shí)間查詢、故障記錄查詢、物料代碼查詢、貨位查詢、調(diào)試查詢、盤(pán)點(diǎn)異常查詢。

結(jié)合工作實(shí)際，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)需要從公司ERP系統(tǒng)讀取作業(yè)任務(wù)。根據(jù)作業(yè)類型可分為物料存放和領(lǐng)用兩大類，庫(kù)管系統(tǒng)將其處理為物料入庫(kù)和物料出庫(kù)兩項(xiàng)主要功能。

物料入庫(kù)：在物料檢驗(yàn)合格的基礎(chǔ)上，根據(jù)物料數(shù)量和工作需要可采用單件入庫(kù)或者批量入庫(kù)，生成入庫(kù)指令，待入庫(kù)動(dòng)作完成后，修改數(shù)據(jù)庫(kù)信息，向ERP系統(tǒng)反饋完成信號(hào)。此功能編制為該軟件的難點(diǎn)，因?yàn)榇霂?kù)物料有可能存在以下幾種情況：1）庫(kù)中已存在相同物料，裝載托盤(pán)已滿；2）庫(kù)中已存在相同物料，裝載托盤(pán)未滿，且剩余容量可以容納待入物料數(shù)量；3）庫(kù)中已存在相同物料，裝載托盤(pán)未滿，且剩余容量不能容納待入物料數(shù)量；4）庫(kù)中無(wú)相同物料。在批量入庫(kù)的情況下，針對(duì)以上四種情況需要同時(shí)區(qū)分對(duì)待。

物料出庫(kù)：須先根據(jù)領(lǐng)用數(shù)量進(jìn)行任務(wù)分割，當(dāng)領(lǐng)用數(shù)量小于庫(kù)存數(shù)量時(shí)，可自動(dòng)生成出庫(kù)指令，待出庫(kù)動(dòng)作完成后，修改數(shù)據(jù)庫(kù)信息，向ERP系統(tǒng)反饋完成信號(hào)；當(dāng)領(lǐng)用數(shù)量大于庫(kù)存數(shù)量時(shí)，系統(tǒng)將反饋信息給ERP提示庫(kù)存不足，并在庫(kù)存預(yù)警模塊中生成預(yù)警信息，以供查看并補(bǔ)貨。

本系統(tǒng)具有兩種盤(pán)點(diǎn)功能，循環(huán)盤(pán)點(diǎn)和全倉(cāng)盤(pán)點(diǎn)。循環(huán)盤(pán)點(diǎn)：隨機(jī)生成一定的指令進(jìn)行盤(pán)點(diǎn)，可用于抽檢。全倉(cāng)盤(pán)點(diǎn)：逐一對(duì)全倉(cāng)貨位進(jìn)行盤(pán)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)地毯式盤(pán)點(diǎn)，準(zhǔn)確率高，但是作業(yè)工程量大、耗時(shí)長(zhǎng)。另外本系統(tǒng)可支持以下幾種查詢模式：入庫(kù)單、出庫(kù)單、故障記錄、物料代碼、貨位等。

2 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試應(yīng)用

為了驗(yàn)證本系統(tǒng)的可行性、可靠性及功能實(shí)用性，特做了以下實(shí)際測(cè)試。

（1）測(cè)試環(huán)境搭建。

倉(cāng)庫(kù)配套設(shè)備：?jiǎn)蜗锏绬味讯鈾C(jī)。

運(yùn)行環(huán)境：工控機(jī)（Windows操作系統(tǒng)）安裝SIMATIC NET。

（2）測(cè)試過(guò)程。

將工控機(jī)和可編程邏輯控制器組成一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)局域網(wǎng)，PLC的IP設(shè)為192.168.0.1，工控機(jī)的IP設(shè)為192.168.0.2，配置OPC組態(tài)（如下圖所示）。

OPC組態(tài)配置圖

采用SCOUT軟件（SIMATIC NET自帶）監(jiān)測(cè)是否能讀取PLC中DB塊數(shù)據(jù)。SCOUT軟件監(jiān)測(cè)成功后，打開(kāi)庫(kù)管系統(tǒng)軟件，點(diǎn)擊紅色按鈕連接PLC，如果連接成功，則綠色按鈕點(diǎn)亮，紅色熄滅，否則證明連接失敗。進(jìn)入指令匯總界面下發(fā)作業(yè)指令，堆垛機(jī)、輸送機(jī)的狀態(tài)將會(huì)顯示在右側(cè)區(qū)域，如果運(yùn)行過(guò)程中的故障發(fā)生，故障信息將顯示在窗口右下方，并且系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄故障信息。

經(jīng)測(cè)試：本系統(tǒng)批量入庫(kù)、單件入庫(kù)、批量出庫(kù)、單件出庫(kù)、循環(huán)盤(pán)點(diǎn)、全倉(cāng)盤(pán)點(diǎn)、庫(kù)存預(yù)警、查詢功能、ERP對(duì)接、數(shù)據(jù)通訊、二維碼生成并打印、補(bǔ)貨等功能均測(cè)試成功，堆垛機(jī)運(yùn)行良好，水平行走速度可達(dá)90～240m/min，反應(yīng)靈敏，狀態(tài)顯示及時(shí)準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確率高達(dá)100%。

3 結(jié)語(yǔ)

本文分析了庫(kù)管系統(tǒng)應(yīng)具有的入庫(kù)、出庫(kù)、盤(pán)點(diǎn)、預(yù)警、查詢等主要功能，列出了部分VC程序開(kāi)發(fā)代碼和算法，并且通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試驗(yàn)證了此類開(kāi)發(fā)的可行性，為同類軟件的開(kāi)發(fā)和基于VC的PC機(jī)和PLC通訊提供了一種方法。因此基于VC的立體倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的研究討論，具有非常重大的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]段仕會(huì)，張志.OPC技術(shù)在自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2008（19）：7071.

[2]崔繼仁，張會(huì)清.電氣控制與PLC應(yīng)用[M].北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2016.

作者簡(jiǎn)介：蘇文昌（1988），男，甘肅蘭州人，本科，助理工程師，研究方向：工業(yè)自動(dòng)化控制及上位機(jī)開(kāi)發(fā)。