立体仓库监控调度系统研制与实现

邱继平

摘要：在物流作业整个过程中，物流物品的储存属于十分重要的一项内容，在整个物流作业中占据十分重要的地位。在物流物品存贮过程中，所应用主要设备就是仓库，而在物流物品仓储过程中，为能够使存储质量及水平得以提升，立体仓库监控调度系统得以广泛应用，并且得到很好的应用效果。本文就立体仓库监控调度系统研制与实现进行分析，从而为更好实施物品仓储提供更好理论支持。

关键词：立体式仓库；监控调度系统；实现

中图分类号：TP311

文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2017）10-0212-02

立体仓库是当前仓库的一种重要类型，在实际物品存储中有着十分广泛的应用。在立体仓库实际应用过程中，十分重要的一项内容就是物品监控及调度，而这一目标的实现需要利用监控调度系统。因此，为能够更好应用立体仓库，更是实现仓储物品的更好监控调度，十分必要的一个方面就是应当对监控调度系统进行研制，在此基础上使系统功能能够得以较好实现，使其作用能够得到更好发挥，最终提升仓储物品的更好管理及应用。

1.立体仓库系统结构

对于立体仓库系统而言，其在控制方面选择三级计算机分布方式，分别为上位、中位及下位，其中上位属于管理级、中位属于监控级、下位属于控制级。在这三级控制中，管理的主要作用就是在线管理仓库中物品及货位，同时可管理其账目，可有效优化仓库存储效率；对监控级而言，其主要就是控制通讯及流程，并且能够显示实时图像；对于控制级而言，其属于一种控制系统，该控制系统主要由PLC控制器组成，可实现控制设备功能，可使设备对各种操作执行，在此基础上可在仓库作业中实现高度自动化。立体仓库的具体组成结构如下图所示：

就结构组成上而言，整个系统主要包括四个子系统，分别为仓储管理子系统、数据采集子系统以及监控调度子系统，还包括控制执行子系统。在这些子系统中，在仓库管理子系统中的相关功能模块所包括的主要就是入库管理、库存管理及出库管理，此外还包括质量控制，还能够实现批次追踪及查询统计，同时也能够实现系统管理，该子系统可连接上级ERP网络，从而可使其成为子网，在此基础上能够与ERP管理系统之间实现有效结合，从而可使库存管理相关数据信息能够实现共享。

就整个仓储管理系统而言，数据采集子系统可直接提供相关产品信息，通常而言，其内容主要包括三个部分，即入库信息采集、确认出库发货以及盘点库存。在实际工作过程中，该子系统能够利用RF射频识别技术及条形码技术对大量数据进行快速采集，从而使手工录入得以最大程度减少，使库存准确性能够得到较好保证。

对于监控调度子系统而言，其在整个立体仓库系统中属于核心内容，可使仓储作业较好实现自动化及智能化，其所负责内容主要就是对仓储物流信息系统中相关作业队列进行管理调度，依据作业时间最短及作业间配合合理等相关原则，在实际操作中对于作业先后顺序实行优化组合排列，并且对作业队列进行解析，使其在自动化仓储设备中使其成为指令队列，依据设备实际运行状况对设备实际运行情况进行指挥协调，另外，对于自动化仓储设备实际运行情况，其能够利用动态仿真人机交互界面实施有效监控。

对于控制执行子系统而言，其重心为PLC，主要就是对上位机所传递任务信息进行接收，同时能够采集传感系统相关信息，在利用PLC控制软件的基础上，可有效控制PLC输出，进而可有效控制物流设备机构实际运动，最终可保证执行物流作业的正确性，并且其能够将相关设备实时状态信息向上位机进行发送，从而可实时监控膝相关物流设备。

2.系统配置及各功能实现

2.1系统配置

在立体仓库实际应用及运行过程中，对于监控调度系统而言，其所需完成工作主要包括以下几个方面：与上位企业网中的管理系统实现通信，以此实现共享仓库中有关基本数据；与下位执行设备之间实现通信，在此基础上有效控制设备运行；对于系统中各个相关运行设备实际运作情况可实现实时监视；依据仓库中相关设备布置的实际情况及状态，可使出入库任务调度更加具有科学性及合理性。所以，对立体仓库中相关网络平台而言，其主要包括两个部分内容，分别为以以太网技术为基础的信息管理局域网，以现场总线技术为基础的工业控制网。

在该监控调度系统中，对于管理子系统中所应用计算机网络而言，其属于星型局域网络，其组成主要为数据库、网络服务器以及管理计算机，还包括监控计算机以及出入库终端，在利用该网络基础上，仓库中各个相关管理信息均能够在各站点之间实现有效传递；其控制子系统中，其主站就是CPU315-2DP处理器，该处理器带有Profibus接口，可与Profibus-DP总线之间直接连接，并且也能够连接其他相关时合并，并且可与CP343-1通讯模块相配合，利用以太网使子系统中PLC及上位管理及监控计算机系统之间实现有效连接。在监控计算机中可将以太网卡插入插槽中，并且与S7-OPC Server接口软件包相配合，在此基础上可采集各控制子系统中相关数据，并且可对监控画面进行编制。

2.2实现通信接口

在立体仓库实际运行及应用过程中，对于監控机和现场设备以及监控机与管理机而言，所下达相关任务指令及所反馈相关状态信息，均需要通过通信才能够得以实现。对于上下为系统通讯接口而言，其具体结果如下图所示：

其中，对于OPC接口中客户端而言，其选择上位监控调度程度，通过对OPC服务端程度进行访问，可对硬件设备实现较好操控。在该系统结构中，对于OPC而言，其所利用的主要就是嵌入技术以及对象链接技术，其能够提供一种科学合理机制，在利用该机制的基础上，在利用标准方式的基础上，由数据源中系统能够得到相关数据，同时能够有效传送到每个客户应用程序中。在OPC数据存取服务器中，主要包括服务器对象、组对象，还有项对象这三个方面内容，就OPC服务器对象而言，其能够较好维护服务器中相关信息，并且可作为包容器包容OPC组对象，在此基础上可对组对象进行动态创建，也可对其动态释放；在实际工作过程中，就OPC组对象而言，其不但要维护自身有关信息，同时可提供一定机制，该机制可包容OPC项对象，从而对于OPC项对象事项可在逻辑上进行管理；而OPC项对象所表示的就是连接相关数据源连接。在系统实际运行过程中，OPC服务器能够通过相关驱动程序依据一定刷新频率对相关硬件设备进行访问，并且能够向数据存储区传递相关现场数据，使这些数据能够成为内存数据。作为OPC Client，上位系统在实际运行过程中只需将OPC项获取，在此基础上便能够得到相关设备信息，若OPC Client修改OPC项，则在获取OPC项变化情况下，可对控制系统发出相关命令，从而可使设备执行相关各种操作。对于OPC客户以及OPC服务器而言，其可通过同步方式，也可通过异步方式，从而使数据交互能够得以实现，在此基础上可使上下位系统之间所存在的相关协调动作问题得以较好解决，可使相关管理命令得以正确转换，最终可使其成为控制指令，同时，对于仓库入库及出库相关操作情况能够及时向管理系统中进行反馈，最终可使系统闭环得以较好实现，提升系统运行质量及水平。

3.监控调度系统软件设计

在管理系统实际运行过程中，对于出库及入库作业等有关内容而言，在解析过程中应当应用任务调度程度，使其成为相关指令队列，在此基础上才能够保证相关仓储设备能够实行其指令，然后依据设备实际运行情况以及任务优先级相关原则，从而对各个系相关设备实际执行情况进行指挥协调。对仓库这一设备而言，其主要作用就是服务于生产线，因而对于入库任务应当保证优先执行，将所生成任务先后顺序作为依据，对于每个入库任务及出库任务而言，其均具备唯一任务号，在利用任务号基础上可分配相关设备任务，并且还能够使任务传递得以实现，在同一任务号下各个设备均将任务完成情况下，则表明整个入库作业及出库作业得以完成。在系统实际运行过程中，对于各个设备指令而言，其主要包括四种执行状态，即未执行、待执行以及正执行与已完成，其中，对于未执行而言，其表示执行条件仍不够完善，仍较缺乏；待执行则表示在设备空闲之后能够即刻执行相关指令；正执行则表示正在执行相关指令；已完成则表示相关任务指令执行已经被完成，在实际工作股从中，这几种状态可进行顺序转换，从而可对设备进行控制将相关任务完成。

在系统实际运行及工作过程中，其选择全程监控及实时调度方式，在物流系统中可使管理层及控制层之间实现无缝连接。在任务开始之后，则管理层不会再向任务层传递固定任务，而是依据任务实际执行情况及控制层实时上报的相关设备状态，从而对任务目的地址实行适时修改，在此基础上可在很大程度上防止管理层出现错误任务，从而可使系统可靠性及高效性得以较大程度提升，同时由于构建标准信息服务器，可在很大程度上提升通讯速率，可使实时通讯过程中通讯量过大这一问题得到较好解决，最终可得到比较理想的效果，保证系统能够得以更好运行。

4.结束语

在当前仓库管理过程中，立体仓库具有十分广泛的应用，并且在实际应用过程中得到比较理想的效果。在立体仓库实际运行工程中，十分必要的一个部分就是监控调度系统，通过对该系统进行合理设计，有效实现其功能，可使仓库物品管理得到更加理想的效果，可使仓储管理水平及效率得到较好程度提升，从而使仓储物品能够得到更好保存及管理，最终使立体仓库功能及作用得以更好发挥。