蘇 祥，朱敘虎，紀(jì)兆鵬

（山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司，山東日照 276800）

0 引言

智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，需要確保所有物品數(shù)據(jù)信息以及對(duì)應(yīng)的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)內(nèi)容可以與管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)需要始終保持一致?tīng)顟B(tài)，確保所有關(guān)鍵數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。所以，信息管理系統(tǒng)的運(yùn)行速度需要滿足不同功能模塊運(yùn)行的使用需求，其中，主要包括3 個(gè)部分主要內(nèi)容：①物品類(lèi)別；②儲(chǔ)存時(shí)間；③接收及轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間。確保這3 個(gè)部分運(yùn)行的協(xié)調(diào)速度和準(zhǔn)確，盡可能減少貨品在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的停留時(shí)間，同時(shí)這也是對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)智能管理系統(tǒng)綜合使用功能進(jìn)行合理判定的主要標(biāo)準(zhǔn)[1]。

1 物聯(lián)網(wǎng)與智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)概述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)理念已經(jīng)逐漸滲透到人們的日常工作和生活中，無(wú)論是現(xiàn)代化的智能家居還是智能交通，均屬于人們比較常見(jiàn)的先進(jìn)技術(shù)手段，不僅能夠?yàn)槿藗兊囊率匙⌒刑峁┍憷瑫r(shí)還可以大幅度提升人們的工作和生活效率。可以將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心思想理解為一種將任何物體均與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接的技術(shù)，可以保證“物”的信息傳遞和管理有效性[2]。

1.2 智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)

智能信息管理的倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)務(wù)模型，需要對(duì)客戶總體業(yè)務(wù)以及流程進(jìn)行整理和分類(lèi)，通過(guò)這種方式讓客戶可以對(duì)自身的情況產(chǎn)生一個(gè)概括性了解，然后再具體到每一個(gè)單獨(dú)的業(yè)務(wù)板塊，然后，在客戶瀏覽至自身所需業(yè)務(wù)板塊時(shí)，為其展示需要進(jìn)行的具體流程，使其可以對(duì)具體業(yè)務(wù)內(nèi)容有一個(gè)清晰的認(rèn)知和了解；最后，對(duì)系統(tǒng)可提供的業(yè)務(wù)功能進(jìn)行優(yōu)化[3]。通過(guò)這樣的方式，可以更好的吸引客戶，并實(shí)現(xiàn)信息管理系統(tǒng)與客戶之間的交流和互動(dòng)，保證后續(xù)業(yè)務(wù)需求服務(wù)效果達(dá)到理想水平。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 智能倉(cāng)儲(chǔ)的數(shù)據(jù)化發(fā)展

以現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)為核心，配合大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以組合成新的組織架構(gòu)形式，能夠在保證系統(tǒng)工作效率的同時(shí)，有效控制業(yè)務(wù)質(zhì)量，并保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，呈現(xiàn)出多種優(yōu)勢(shì)，并且這種信息化表征較強(qiáng)的新型物聯(lián)網(wǎng)體系，還可以大幅度提升大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用效果，促進(jìn)倉(cāng)庫(kù)管理工作效率的提升。在這樣的情況下，倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)采集周期可以得到有效控制，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)傳輸速度更快，再加上數(shù)據(jù)內(nèi)容的傳輸周期方面同樣會(huì)得到顯著提升，因此這種智能化的數(shù)據(jù)發(fā)展具有極強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值[4]。

基于此，需要依托功能足夠強(qiáng)大的云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)，配合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)資源進(jìn)行更加深入的、全面的分析和使用，在對(duì)數(shù)據(jù)間內(nèi)在關(guān)聯(lián)展開(kāi)深入分析后，可以為用戶終端提供多種不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)資料，并在具體的應(yīng)用服務(wù)中得以充分體現(xiàn)，保證倉(cāng)庫(kù)智能系統(tǒng)的最終使用效果。智能倉(cāng)儲(chǔ)管理如圖1 所示。

2.2 智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的信息化發(fā)展

在將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)以后，可以使用該物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完成異步通信任務(wù)，此時(shí)的數(shù)據(jù)發(fā)送任務(wù)以及信號(hào)接收任務(wù)屬于核心內(nèi)容，需確保傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)準(zhǔn)確，基于此，需要在每個(gè)單獨(dú)的時(shí)鐘內(nèi)布置控制中心，為系統(tǒng)后續(xù)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)接收以及指令發(fā)送提供保障作用。但是，在上述內(nèi)容中的信息接收與指令發(fā)送操作均有著較高要求，即字符位數(shù)需要與波特率處于同一水平，并且不可出現(xiàn)任何數(shù)據(jù)誤差問(wèn)題。為成功克服采集頻率以及精度過(guò)低對(duì)信號(hào)造成的干擾作用，需要以現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求為基礎(chǔ)，展開(kāi)針對(duì)性分析，并適度提升采集單元中的硬件精度，保證選型效率，并配合更加優(yōu)化的算法，才能夠保證采集信息的精準(zhǔn)度。

為保證采集板使用功能的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，系統(tǒng)的所有交流、直流信號(hào)功能均需要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的獨(dú)立通道完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)，其中，在執(zhí)行信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)任務(wù)的過(guò)程中，需要滿足交流與直流信號(hào)兩種不同采樣需求。在全部信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)初次取樣處理后，此時(shí)的電壓最大值需要統(tǒng)一整定至2 V 對(duì)應(yīng)電壓或電流額定值水平，通過(guò)這種方式保證最終采集信息的準(zhǔn)確性和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性，滿足需求。在完成上述操作流程的任務(wù)后，專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)移位脈沖進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保SHIFT 的最終控制效果可以達(dá)到理想狀態(tài)，嚴(yán)格遵循低位在前方、高位在后方的預(yù)設(shè)順序，在這樣的情況下，從系統(tǒng)端發(fā)出的TXD 信息即可保證信息發(fā)送準(zhǔn)確性和及時(shí)性，同時(shí)還可以確保所有數(shù)據(jù)內(nèi)容在向外發(fā)送后的精準(zhǔn)度，通過(guò)這種方式為智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)提供更加準(zhǔn)確的庫(kù)存信息時(shí)效性保障作用[5]。

3 物理網(wǎng)在智能倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)計(jì)中的實(shí)現(xiàn)方式

3.1 智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)包括：①貨物存儲(chǔ)呈現(xiàn)出集中化、立體化特點(diǎn)，可以更加合理的利用倉(cāng)庫(kù)空間，大幅度提升空間利用率；②可以形成更加優(yōu)質(zhì)的物流調(diào)配系統(tǒng)，進(jìn)一步提升企業(yè)在生產(chǎn)管理方面的運(yùn)行水平；③倉(cāng)庫(kù)設(shè)備在智能化和自動(dòng)化技術(shù)的支持下，可以使貨物存取節(jié)奏變得更加快捷，節(jié)省大量勞動(dòng)力，進(jìn)一步提升倉(cāng)內(nèi)物品的運(yùn)轉(zhuǎn)效率；④高層貨架：此部分結(jié)構(gòu)為自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)達(dá)成貨物存取操作的主框架，可以直接確定倉(cāng)庫(kù)空間信息和對(duì)貨物存取的空間要求；⑤堆垛起重機(jī)：對(duì)于堆垛起重機(jī)而言，屬于自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中的源動(dòng)力，需要承擔(dān)起貨物搬運(yùn)作業(yè)及存取作業(yè)任務(wù)；⑤輸送系統(tǒng)：需要將貨物準(zhǔn)確運(yùn)送到巷道區(qū)域或倉(cāng)庫(kù)的設(shè)備；⑦托盤(pán)：負(fù)責(zé)承載貨物主要部分；⑧其他輔助設(shè)備：按照立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)要求，需憑借部分外部輔助設(shè)備才可以達(dá)到完善自身貨物存儲(chǔ)流程的效果；⑨自動(dòng)控制系統(tǒng)：需要對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)所有設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行有效控制，確保設(shè)備可以處于單獨(dú)或者組合運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)還需要預(yù)留出與外接設(shè)備進(jìn)行連接的接口，便于后續(xù)其他操作指令的執(zhí)行效果[6]。

3.2 倉(cāng)儲(chǔ)功能設(shè)定

倉(cāng)儲(chǔ)功能設(shè)定包括：①借助監(jiān)控界面可以對(duì)堆垛機(jī)裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，并完成工作信息的采集、分析任務(wù)；②企業(yè)化管理，針對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息和故障問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)一的管理，及時(shí)排除故障問(wèn)題；③系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控人機(jī)界面，需要實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的展現(xiàn)出設(shè)備的具體運(yùn)行狀態(tài)；④借助對(duì)堆垛機(jī)界面的參數(shù)設(shè)定，可以對(duì)堆垛機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效控制；⑤硬件設(shè)計(jì)中，供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)以及堆垛機(jī)設(shè)備的選擇與調(diào)試需要受到高度重視；⑥軟件設(shè)計(jì)需要以PLC 選型、STEP7 安裝設(shè)計(jì)以及WinCC 組態(tài)為基礎(chǔ)，確保系統(tǒng)應(yīng)用效果可以達(dá)到預(yù)設(shè)水平；⑦PLC 程序需要進(jìn)行模塊化處理，確保系統(tǒng)編程變得更加簡(jiǎn)單，便于后續(xù)的調(diào)試以及故障檢測(cè)工作展開(kāi)，為系統(tǒng)軟件升級(jí)和維護(hù)工作提供更多便利；⑧WinCC 組態(tài)人機(jī)界面監(jiān)控，可以節(jié)省更多成本、提升作業(yè)效率[7]。

3.3 組態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)

組態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)如下：①全局優(yōu)化方案。確保WinCC組態(tài)界面設(shè)計(jì)友好，具備廣泛適用性。用戶能夠自行選擇不同的語(yǔ)言功能（主要包括：中文、德文、英文等），確保用戶能夠在程序運(yùn)行過(guò)程中切換到合適的目標(biāo)語(yǔ)言界面；②便捷高效組態(tài)。系統(tǒng)的組態(tài)功能處于不斷完善狀態(tài)，確保工作人員的工作時(shí)間以及工作精力可以得到有效舒緩。同時(shí)，還需要進(jìn)一步擴(kuò)展友好用戶界面、確保程序庫(kù)完整性、對(duì)在線組態(tài)信息進(jìn)行快速修改等功能；③一致性延展——Web?！癝IMATIC WinCC”可以按照用戶要求，提供更為優(yōu)質(zhì)的Web，通過(guò)這種方式可以妥善處理好用戶端在集成Historia 軟件和Web 操作站過(guò)程中遇到的各種異常情況；④開(kāi)放性和集成性分析。WinCC 軟件本身具備開(kāi)放性以及高集成性特征；⑤TIA（Totally Integrated Automation，全集成自動(dòng)化）的組成部分。TIA 能夠?qū)Ω鞣N不同的自動(dòng)化元件進(jìn)行結(jié)合使用，達(dá)到降低成本的效果，進(jìn)一步提升倉(cāng)庫(kù)空間的利用率，既能夠避免耗時(shí)輸入問(wèn)題，同時(shí)還可以在第一時(shí)間排除故障問(wèn)題。此外，TIA 的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是自身具備綜合診斷系統(tǒng)的判定功能，可借助SIMATIC 各元件之間的相互聯(lián)系，通過(guò)WinCC 對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行期間存在的故障問(wèn)題進(jìn)行診斷[8]。智能控制系統(tǒng)方案如圖2所示。

圖2 智能控制系統(tǒng)方案

4 軟件及外部硬件設(shè)計(jì)

STEP7 是西門(mén)子SIMATIC 工控軟件中的關(guān)鍵組成部分，可以對(duì)PLC 進(jìn)行合理配置，同時(shí)還可以對(duì)軟件編程的程序包進(jìn)行編輯。借助對(duì)MPI 通信設(shè)備的控制，經(jīng)由專(zhuān)用數(shù)據(jù)線配合PLC 技術(shù)，可借助計(jì)算機(jī)設(shè)備與系統(tǒng)進(jìn)行連接，并下載數(shù)據(jù)信息。

5 結(jié)束語(yǔ)

智能倉(cāng)儲(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)可以有效處理傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)管理面對(duì)的物流信息處理效率不足的問(wèn)題，避免出入庫(kù)盤(pán)點(diǎn)信息不準(zhǔn)確問(wèn)題，同時(shí)智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)在貨品出入庫(kù)環(huán)節(jié)、監(jiān)控環(huán)節(jié)、盤(pán)點(diǎn)環(huán)節(jié)、揀貨環(huán)節(jié)具有顯著優(yōu)勢(shì)。在新時(shí)期的物流領(lǐng)域中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)充分展現(xiàn)出自身的積極和價(jià)值?；诖耍趯?duì)該系統(tǒng)進(jìn)行深入分析后，對(duì)智能倉(cāng)儲(chǔ)進(jìn)行重新設(shè)定，可以形成一種全新的以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的新型物流倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，并保證設(shè)計(jì)具備實(shí)用性。基于此，通過(guò)對(duì)智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)重新設(shè)計(jì)，為智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)在未來(lái)的發(fā)展奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。