王冠華，蔡榮忠

（紅云紅河集團(tuán)會(huì)澤卷煙廠，云南曲靖 654200）

0 引言

成品高架庫處于卷煙生產(chǎn)自動(dòng)化流水線的末端，其入庫能力直接關(guān)系著上游設(shè)備的運(yùn)行效率、卷煙設(shè)備的生產(chǎn)能力以及整個(gè)倉庫的均衡吞吐能力。成品高架庫入庫設(shè)備承擔(dān)著所有成品件煙的入庫任務(wù)，入庫整體流程：成品件煙由卷包車間裝封箱機(jī)封裝完成后，各品牌件煙混合經(jīng)過件煙輸送帶運(yùn)送至機(jī)器人碼垛入庫區(qū)，由入庫分揀設(shè)備分揀至對(duì)應(yīng)的入庫通道，然后由機(jī)器人碼垛入庫。

目前，成品高架庫操作人員少，且同時(shí)兼顧成品出、入庫業(yè)務(wù)，庫區(qū)的距離較遠(yuǎn)，甚者長(zhǎng)達(dá)數(shù)百米，操作人員每天頻繁往返庫區(qū)兩端，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，難以做到倉庫的實(shí)時(shí)有效管理。

1 問題分析

實(shí)際生產(chǎn)中，成品件煙的入庫流量不均衡，從而引起超出設(shè)備承載能力的大流量，導(dǎo)致件煙頻繁被剔除，嚴(yán)重制約著入庫區(qū)設(shè)備的運(yùn)行效率。究其原因有：①人工加煙。當(dāng)卷包車間在裝封箱機(jī)處，人工將大量未入庫的件煙在某一時(shí)段集中擺放至件煙輸送帶上，額外加入的件煙造成瞬時(shí)大流量；②設(shè)備故障。因入庫區(qū)設(shè)備故障維修而造成件煙入庫延誤，延誤的件煙積攢在件煙輸送帶上，導(dǎo)致瞬時(shí)大流量。以上兩種情況皆會(huì)引起入庫件煙流量過大，由于每個(gè)入庫通道暫存工位最大容量為10 件煙，當(dāng)暫存工位已滿，為避免影響其他通道件煙的入庫，系統(tǒng)自動(dòng)剔除該通道的后續(xù)件煙。

由于件煙剔除后需人工搬運(yùn)至件煙輸送帶重新入庫，大大增加了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也提高了件煙入庫的破損率。故急需開發(fā)一套遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)管理的入庫件煙流量監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)施入庫件煙的流量分析、動(dòng)態(tài)監(jiān)控，并且針對(duì)大流量的件煙采取相應(yīng)的控制措施，以減少件煙的剔除量，減輕操作人員的工作量。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

為有效降低件煙剔除量，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)必須準(zhǔn)確性高、可靠性強(qiáng)，具備流量分析、視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制、報(bào)警顯示等功能。

針對(duì)以上系統(tǒng)功能進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)見圖1。首先通過入庫端一號(hào)工程碼掃碼設(shè)備，將掃碼信息進(jìn)行采集、分析，準(zhǔn)確計(jì)算件煙的數(shù)量，從而計(jì)算出件煙的入庫流量；同時(shí)接入一路視頻信號(hào)至中控室，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

圖1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的硬件主要包括：固定式掃描儀、槍式攝像頭、PC 主機(jī)、顯示屏等，具體硬件型號(hào)及功能見表1。

表1 系統(tǒng)硬件配置

將JFA -G61A槍式攝像頭和SICK CLV490 固定式掃描儀安裝在支架上，調(diào)節(jié)攝像頭角度，確保監(jiān)控畫面包含整個(gè)重點(diǎn)區(qū)域，調(diào)整掃描儀安裝距離和角度，確保件煙煙箱一號(hào)工程碼有效識(shí)別；從電控子站箱加裝一個(gè)斷路器，輸出220 V 動(dòng)力電源線，接入SICK CLV490固定式掃描儀和JFA-G61A 槍式攝像頭供電接口；SICK CLV490固定式掃描儀將串口線接入Nport 輸入端，將其輸出端和JFAG61A 槍式攝像頭網(wǎng)絡(luò)端口通過工業(yè)以太網(wǎng)連接至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，然后引入中控室的控制計(jì)算機(jī)；采用戴爾Vostro3902 電腦主機(jī)作為控制計(jì)算機(jī)，賽普SAM470MD 顯示大屏作為顯示屏，兩者之間采用網(wǎng)絡(luò)連接。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)是在Windows 開發(fā)環(huán)境中進(jìn)行，在開發(fā)工具Powerbuilder 生成的軟件基礎(chǔ)上，利用Powerscript 語言編寫源程序，通過SICK CLV Setup 軟件設(shè)置好掃描儀的工程文件參數(shù)，SQLserver 數(shù)據(jù)庫管理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)，將視頻信號(hào)、掃碼信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)過編譯、調(diào)試生成可執(zhí)行文件，系統(tǒng)軟件主要包括初始化、數(shù)據(jù)庫的連接與建立、數(shù)據(jù)采集、與攝像頭建立連接函數(shù)模塊、報(bào)警顯示模塊、獲取條形碼數(shù)據(jù)函數(shù)模塊、流量分析函數(shù)模塊等程序，程序流程見圖2。

圖2 程序流程

4.1 數(shù)據(jù)庫表的連接與建立

首先在主控PC 機(jī)上安裝微軟SQLserver 數(shù)據(jù)庫管理軟件用于支撐整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)，當(dāng)流量監(jiān)控系統(tǒng)軟件Powerbuilder 運(yùn)行時(shí)，首先連接SQLserver 數(shù)據(jù)庫并建立本流量監(jiān)控系統(tǒng)Powerbuilder 所用到的系列數(shù)據(jù)表，部分代碼注解如下：

參數(shù)設(shè)置界面可對(duì)工廠生產(chǎn)的所有品牌代碼、名稱、采集條碼所用的同一虛擬端口號(hào)及網(wǎng)絡(luò)攝像頭IP 地址進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。當(dāng)設(shè)置完成后，點(diǎn)擊保存按鈕功能執(zhí)行代碼dw_1.update() 對(duì)屏幕內(nèi)容進(jìn)行保存。

4.2 網(wǎng)絡(luò)攝像頭的監(jiān)控連接函數(shù)

ole_1.object.navigate(ljipdz)

注釋：ole_1.object 指攝像頭顯示框控件；navigate 指控件框調(diào)用IE 瀏覽器；(ljipdz) 指瀏覽器訪問的網(wǎng)絡(luò)攝像頭IP 變量地址；通過訪問網(wǎng)絡(luò)攝像頭IP 地址可實(shí)時(shí)顯示入庫現(xiàn)場(chǎng)。

4.3 條形碼數(shù)據(jù)采集

當(dāng)某件煙進(jìn)入入庫通道觸發(fā)現(xiàn)場(chǎng)掃描頭后，通過現(xiàn)場(chǎng)安裝的轉(zhuǎn)換器Nport 將串口轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)信號(hào)觸發(fā)流量監(jiān)控系統(tǒng)的虛擬采集端口oncom 事件后，系統(tǒng)自動(dòng)提取條形碼代碼信息，首先自動(dòng)新增一條數(shù)據(jù)存入監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表jcsjb，代碼如下：

接著顯示當(dāng)前到達(dá)庫區(qū)的件煙條形碼、品牌名稱，代碼如下：

然后繼續(xù)刷屏更新顯示如下屏幕內(nèi)容：一分鐘內(nèi)掃描監(jiān)測(cè)到的件煙合計(jì)數(shù)。

4.4 報(bào)警顯示

此段程序顯示某一時(shí)間段的時(shí)間點(diǎn)，入庫件煙流量≥16 顯示報(bào)警，提示此時(shí)流量過大，同時(shí)將報(bào)警燈安裝在裝封箱機(jī)處，閃爍提示此時(shí)流量過大，警示裝封箱機(jī)操作人員做好件煙入庫控制。

4.5 數(shù)據(jù)分析

可隨時(shí)分析當(dāng)班數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，通過查詢便能得知數(shù)據(jù)流量，具體包含：時(shí)間變化產(chǎn)量累加直方圖、時(shí)間變化流量直方圖、多色產(chǎn)量餅狀變化圖、各時(shí)段件煙流量查詢表，方便查詢數(shù)據(jù)流量，為生產(chǎn)做精準(zhǔn)決策。

5 結(jié)束語

開發(fā)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)入庫區(qū)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，智能地對(duì)入庫件煙進(jìn)行流量統(tǒng)計(jì)、報(bào)警顯示，操作人員可根據(jù)件煙實(shí)時(shí)流量對(duì)剔除情況進(jìn)行預(yù)判，及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，避免重復(fù)搬運(yùn)，減少了工作量，降低件煙入庫的破損率。

該系統(tǒng)自安裝調(diào)試以來，剔煙頻次和剔煙數(shù)量急劇減少，并且操作人員借助系統(tǒng)平臺(tái)可以輕松完成出、入庫業(yè)務(wù)，真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)倉庫實(shí)時(shí)有效的管理，而且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，具有較高的實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值。