立体库技术方案设计讨论稿.docx
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立体库技术方案设计讨论稿
北京首都机场食品库自动化
立体仓库监控系统
技术方案
(讨论稿)
专业资料
2007-09-16
一、系统概况.......................................................................................................................2
(一)系统结构.................................................................................................................2
(二)系统网络设计及网络拓扑图....................................................................................4
1、系统网络设计...................................................................................................4
2、网络拓扑图.......................................................................................................5
(三)设备分布情况........................................................................................................7
2、监控设备具体分布说明...................................................................................8
3、设备安装及相关软硬件的安装..........................................................................8
4、控制系统配置图..............................................................................................8
二、立体仓库监控系统需求分析及功能.............................................................................10
(一)立体仓库监控系统需求分析(需要沟通)..........................................................10
(二)立体仓库信息系统各部分功能及现场设备连接...................................................10
1、现场系统功能.................................................................................................10
2、现场设备连接及甲乙双方之间的协调.............................................................10
三、系统作业说明及界面简介............................................................................................11
(一)出入库工作流程..................................................................................................11
1、组盘规则和货位分配原则的设计....................................................................11
(1)组盘规则................................................................................................11
(2)货位分配原则.........................................................................................12
2、入库................................................................................................................12
(1)空盘入库................................................................................................12
(2)普通货物入库.........................................................................................13
(3)特殊货物入库(与甲方沟通)..................................................................16
(4)暂存货物入库(需要与甲方进一步沟通)................................................16
(5)整盘入库和添加入库..............................................................................16
3、库内搬移........................................................................................................16
4、出库................................................................................................................17
(1)空盘出库................................................................................................18
(2)货物出库................................................................................................19
(3)特殊货物出库(和甲方沟通)....................................................................22
(4)暂存货物出库(需要与甲方进一步沟通)..................................................22
(5)整盘出库和拣选出库..............................................................................22
(二)系统的主要作业流程图.......................................................................................21
1、入库作业流程.................................................................................................21
2、出库作业流程.................................................................................................22
3、空盘入库作业流程..........................................................................................23
4、空盘出库作业流程..........................................................................................24
5、库内搬移作业流程..........................................................................................25
专业资料
四、系统软件功能模块.......................................................................................................26
(一)立体仓库监控系统的软件功能模块.....................................................................26
(二)监控系统的软件模块及详细功能.........................................................................27
一、系统概况
北京首都国际机场配餐楼自动化立体仓库系统是用多层式高层立体货架储存物资、通过自动控制堆垛机进行货物出入库作业、依靠计算机监控系统进行控制和管理的大型自动化立体仓库,是北京机场物流系统的重要组成部分。
计算机监控系统是北京首都国际机场配餐楼自动化立体仓库系统的重要组成部分,是以计算机为中心,采用软件系统对下位的设备进行数据的读取和写入,从而对该仓库货物的入库、出库、库内搬移、库存管理等业务进行监视和控制的自动化系统。
计算机监控系统实现了仓库的自动化、信息化管理,提高了仓库的装备水平和管理水平。
该配餐楼自动化立体仓库的计算机监控系统与上级ERP系统共同组成了北京首都国际机场配餐楼自动化立体仓库的信息系统,是北京首都国际机场物流系统信息化的重要组成部分。
(一)系统结构
1、按照结构划分,该自动化立体仓库的计算机监控系统由硬件系统和软件系统两大部分组成,这两个部分的详细组成情况如下:
(1)硬件系统,该系统包括以下主要八个部分:
A.服务器
B.工作站
C.网络设备
D.条码扫描仪
E.外形和安全检测装置
F.堆垛机控制系统
G.输送机控制系统
H.LED大屏幕显示屏
(2)软件系统,包括两大部分,即:
A.仓库管理系统软件
专业资料
B.设备控制系统软件
系统结构划分图如下:
图1系统结构划分图
2、按照层次划分,该自动化立体仓库的计算机监控系统及其相关的系统由以下三个层次组成:
第一层:
上位管理系统(ERP),是位于立体仓库管理系统之上的系统,是计算机监控系统的上级关联系统,为计算机监控系统发出相关的工作指令。
其具体作用主要体现在以下几点:
(1)向计算机监控信息系统发送生产计划、采购计划、入出库计划
(2)提供占用资金分析所需的物料单价、总价等数据
(3)提供生产计划、入库计划、出库计划的产品配套结构定义数据等
(4)同时也可以从立体仓库信息管理系统获得各种必要的信息,如库存情况、入出库情况以及配套物品实际入库情况等
第二层:
监控管理层(计算机监控系统):
是本仓库监控系统的上位机系统,其主要的作用有以下几点:
(1)负责接收、转发和协调管理系统的出入库指令
(2)接收和处理控制系统的请求信号、设备信号及动态图形显示跟踪等
(3)具体负责立体仓库系统的货位管理、出入库管理、查询报表、库存分析、系统维护、故障分析等工作
(4)与ERP系统及监控系统联网进行信息交换
(5)是联系ERP系统和控制执行系统的纽带
专业资料
第三层:
控制执行层是自动化立体仓库系统的执行层,其主要的作用有以下几点:
(1)负责监测、搬运等设备的运行
(2)实时接受监控级的操作命令
(3)执行监控系统的任务命令
(4)向监控管理层发出请求和发送设备状态信息
层次关系图如下:
ER库存管理通信接
监控管理层
立体仓库通信接口数据库
控制执行层
图2立体仓库监控系统层次关系图
(二)系统网络设计及网络拓扑图
1、系统网络设计
(1)系统网络采用二层交换架构的交换式以太网,是一个独立的且能够连接到业主的集团网络,由一台中心交换机和二级交换机构成主干线。
中心交换机与主服务器使用千兆以太网链接,二级交换级层采用百兆以太网链接。
车间二级交换机把整个网络分成相对独立的区域,实现对网络上的数据通讯实行分区管理。
(2)管理层网络以及监控层网络系统传输采用Ethernet100Mbps模式且符合IEEE802.3标准,支持TCP/IP协议。
所有网络通讯都采用的是标准的网络通讯协议和兼容协议。
此外,所有网络设备均应按照以上带宽配置。
设备控制层专业资料
网络按照现场总线类型选择,采用符合工业标准的网络配置。
(3)网络设备具有自动识别网络设备及其端口、传输速率和自动配置能力。
支持用户分配设备和静态地址和动态地址等功能,支持远程网络管理。
2、网络拓扑图
专业资料
北京首都机场食品库监控系统网络拓扑图3图专业资料
)设备分布情况(三
、监控设备布置图1
货货巷堆垛显示LE操作员工作操作员工作(带称重仪表)
专业资料
图4监控系统电气总体布置图
2、监控设备具体分布说明
(1)系统服务器(位于机房监控室内)
(2)远程监控工作站(位于机房监控室内)
(3)现场监控共作站(位于仓库监控室内)
(4)操作员(触摸屏)工作站(位于仓库码垛区)
(5)手持条码扫描仪(位于操作员工作站)
(6)固定条码扫描仪(位于堆垛机上)
(7)堆垛机控制PLC(位于巷道的移动机载控制器)
(8)称重机构(位于巷道入口处)
(9)LED大屏幕显示屏(位于每个巷道口)
3、设备安装及相关软硬件的安装
(1)服务器一台,安装在机房监控室内,146G*2块10Krpm硬盘,RAID1冗余备份,千兆网卡一块。
(2)工作站的操作系统安装WindowsXP。
(3)工作站的监控程序采用MicrosoftVisualC++和MicrosoftVisualBasic企业版编程。
(4)服务器的数据库安装开放式关系数据库SQLSERVER2000。
(5)现场工作站安转激光打印机一台,条码打印机一台。
(6)操作员工作站配置一块以太网卡。
(7)条码扫描仪安装在操作员工作站上。
4、控制系统配置图
专业资料
控制系统配置图5图专业资料
二、立体仓库监控系统需求分析及功能
(一)立体仓库监控系统需求分析(需要沟通)
(二)立体仓库信息系统各部分功能及现场设备连接
1、现场系统功能
(1)服务器采用DellPowerEdge1900Server的标准计算机服务器,采用机架式安装以节省安装空间及便于维护和管理。
服务器的功能包括数据库管理、系统维护、数据备份等。
(2)监控工作站可以实现仓库货物信息的管理、对立体仓库设备的工作控制和状态监控、作业信息的管理、货位的管理、用户的管理,并且完成有关交易、货物数据的检索、打印等仓库信息的管理。
此外,监控机可以实时显示控制系统当前的工作状态,例如堆垛机和输送机的运行、待机、故障等情况以及指令的执行情况。
(3)操作员工作站可以实现仓库货物的组盘、送货单的查询、在线控制指令生成、无线终端的通讯和指令确认,指令的执行等日常出入库作业的操作。
(4)固定条码扫描仪的功能:
当货物入库或出库时,读取托盘的号码并将结果送到监控管理系统。
该条码扫描仪还有盘库作用,自动盘库时,堆垛机对每一个货位进行扫描,自动读取货位上的托盘或料箱的条码信息。
(5)LED大屏幕显示屏的功能:
显示出入库状态、货位信息及故障信息。
2、现场设备连接及甲乙双方之间的协调
专业资料
三、系统作业说明及界面简介
(一)出入库工作流程
库内作业主要有入库作业、库内搬移、空盘作业、出库作业等组成。
下面,详细给出各种作业的定义及详细工作流程。
(需要说明的是界面中绿色的边框表示每种作业的界面区域,红色的标注表示作业过程中的步骤提示)
1、组盘规则和货位分配原则的设计
(1)组盘规则
A.自动组盘和批量注册
系统自动分解货单完成组盘和批量注册。
本方法适用于一个托盘只放相同规格的同一种货物,大批相同货物默认简化登记过程。
实现要点:
a.自动组盘是指:
同种、同规格的货物在本系统注册、形成任务单之后,由系统自动分解为若干个整盘,或分解成若干个整盘和一个未满托盘的任务分解过程。
整盘数量(安全限额)指的是在保证安全的情况下,单个托盘能够存放的同规格同种货物的最大数量或质量(实际上是由托盘和货架设计的额定载货重量和体积决定的)。
某种货物的整盘数量由贵方根据实际情况进行定义。
b.系统根据入库货物的总数量自动分解任务,仓库操作员根据系统分解任务的情况完成组盘;
c.根据组盘情况录入每条任务的托盘号,建立货物和托盘之间的一一对应的关联关系。
B.人工手动组盘和注册
人工手动组盘和注册,本方法适用于数种物料同时组盘及采用条码扫描仪逐项清点或没有条码的货物人工录入数据的情况。
实现要点:
a.人工手动组盘注册:
由仓库操作员将拟定入库的货物逐个装盘,人工录入数据完成组盘和注册的任务分解过程。
专业资料
b.实现步骤是,用条码扫描仪扫描货物条码,录入货物基本信息,计算机给出默认的装盘数量,如实际装盘数量不同,可以修改,确认基本信息后,扫面托盘条码,分配托盘号,最后再扫描货物条码,进行确认,如此托盘上还需放其它货物,再执行以上过程,组盘完成后,最后确认,建立货物和托盘之间的一一对应的关联关系。
对于没有条码的货物,也可手动录入信息,手动确认。
(2)货位分配原则
对于同一仓储区的货物,货位分配原则为由近及远,由下及上。
2、入库
入库包括:
空盘入库、普通货物入库、特殊货物入库、暂存货物入库等作业过程。
本系统的入库界面如下图所示:
(1)空盘入库
空盘入库是指没有放任何货物的空托盘直接入库的过程。
对于空盘入库直接选择存储区、巷道、工作台、源地址和目的地址,可直接生成指令。
专业资料
巷道选择、作业类型及地址选择
(2)普通货物入库根据货物采购部门将采购的货物送到仓库,仓库操作员根据采购的货物生成入库单。
并自动生成指采购货物的规格及数量和默认的组盘规则及货位分配原则,确定如何组盘,令。
A.选择存储区、工作台及存货单位指定这批货物放在那个仓储区(虚拟),将从哪个工作台进入,为哪个公司的货物;
专业资料
选择存储区、工作台选择及存货单位
B.生成入库单输入货物品名编号,数量等信息,并选择供应商(货物种类及供应商必须是已经进,添加到入库单。
行过登记的)
添加到入库单
专业资料
.生成任务C货物添加到入库单完成后,系统根据默认的组盘规则,确定组盘的数量,即指令的
生成任务组盘规则为一个托盘只能放一种货物,实现定义每种货物的满盘数量。
数量;前可以设定生成入库任务的规则,有任务优先和指定巷道。
生成任务
.发送任务D确定托盘条码,完成组盘,系统根据规定的货位分配原则分配货位,并生成指令;优先级组建降低的原则。
由下到上,默认的货位分配原则是在同一仓储区内按由近及远,任务发送完毕后,保存入库单。
专业资料
发送任务
E.入库作业完成规则为出库优先生成的指令进入指令队列,系统根据定义的指令执行顺序执行指令;和顺序执行托盘放入指定货位以后,数据库都有相应数据更新,确认该托盘已经入库。
特殊货物入库(3)(与甲方沟通)需要与甲方进一步沟通)(4)暂存货物入库(整盘入库和添加入库(5)
根据具体情况的不同,生成的指令有可能为整盘入库或添加入库。
下面给出整盘入库和添加入库的详细定义。
整盘入库:
托盘上要放的货物达到规定的整盘要求,再将货物入库为整盘入库。
添加入库:
原来托盘上的货物没有满盘,补充部分货物后再入库。
3、库内搬移
库内搬移:
将货架上某一托盘及其上的货物从一个位置搬移到另一个位置,实际上
(1)
是货物物理位置的变更。
库内搬移的意义:
可以人为的调整仓库货物的存储状况,使仓库的货物分配更加合
(2)
理,从而使货物的出入库比较方便。
(3)库内搬移直接选择存储区、巷道、工作台、源地址或目的地址,可直接生成指令。
专业资料
巷道选择、作业类型及地址选择
、出库4
出库包括:
空盘出库、普通货物出库、特殊货物出库、暂存货物出库等。
本系统的出库界面如下图所示:
专业资料
下面给出各种出库作业的工作流程:
空盘出库
(1)
空盘出库是指没有放任何货物的空托盘直接出库的过程。
对于空盘出库直接选择存储区、巷道、工作台、源地址或目的地址,可直接生成指令。
专业资料
巷道选择、作业类型及地址选择
货物出库
(2)
系统根据生成仓库操作员根据取货单位提供的需出货的种类和数量,生
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