立体库技术方案设计讨论稿.doc

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1、首都机场食品库自动化立体仓库监控系统技术案讨论稿2007-09-16 . z.-目录一、系统概况1(一)系统构造1(二)系统网络设计及网络拓扑图31、系统网络设计32、网络拓扑图3(三) 设备分布情况52、监控设备具体分布说明63、设备安装及相关软硬件的安装64、控制系统配置图6二、立体仓库监控系统需求分析及功能8(一) 立体仓库监控系统需求分析需要沟通8(二) 立体仓库信息系统各局部功能及现场设备连接81、现场系统功能82、现场设备连接及甲乙双之间的协调8三、系统作业说明及界面简介9(一) 出入库工作流程91、组盘规则和货位分配原则的设计9(1) 组盘规则9(2) 货位分配原则92、入库1

2、0(1) 空盘入库10(2) 普通货物入库11(3) 特殊货物入库 (与甲沟通)14(4) 暂存货物入库 (需要与甲进一步沟通)14(5) 整盘入库和添参加库143、库搬移144、出库15(1) 空盘出库16(2) 货物出库17(3) 特殊货物出库(和甲沟通)20(4) 暂存货物出库(需要与甲进一步沟通)20(5) 整盘出库和拣选出库20(二) 系统的主要作业流程图211、入库作业流程212、出库作业流程223、空盘入库作业流程234、空盘出库作业流程245、库搬移作业流程25四、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. z.-一

3、系统概况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展货物出入库作业、依靠计算机监控系统进展控制和管理的大型自动化立体仓库,是机场物流系统的重要组成局部。计算机监控系统是首都国际机场配餐楼自动化立体仓库系统的重要组成局部，是以计算机为中心，采用软件系统对下位的设备进展数据的读取和写入，从而对该仓库货物的入库、出库、库搬移、库存管理等业务进展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系统共同组成了首都国际机场配餐楼自动化立体仓库的信息系统，是

4、首都国际机场物流系统信息化的重要组成局部。(一)系统构造1、按照构造划分，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局部组成，这两个局部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局部：A. 效劳器B. 工作站C. 网络设备D. 条码扫描仪E. 外形和平安检测装置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，包括两大局部，即：A. 仓库管理系统软件B. 设备控制系统软件系统构造划分图如下：. z.-图1 系统构造划分图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，

5、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。其具体作用主要表达在以下几点：(1) 向计算机监控信息系统发送生产方案、采购方案、入出库方案(2) 提供占用资金分析所需的物料单价、总价等数据(3) 提供生产方案、入库方案、出库方案的产品配套构造定义数据等(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

6、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展信息交换(5) 是联系ERP系统和控制执行系统的纽带第三层：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) 实时承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：监控管理层ERP库存管理层通信接口控制执行层通信接口立体仓库数据库图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

7、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。中心交换机与主效劳器使用千兆以太网，二级交换级层采用百兆以太网。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Ethernet 100Mbps模式且符合IEEE 802.3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

8、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、网络拓扑图图3 首都机场食品库监控系统网络拓扑图(三) 设备分布情况1、监控设备布置图货架操作员工作站带称重仪表操作员工作站堆垛机巷道LED显示器货物图4 监控系统电气总体布置图2、 监控设备具体分布说明(1) 系统效劳器位于机房监控室(2) 远程监控工作站位于机房监控室(3) 现场监控共作站位于仓库监控室(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

9、示屏位于每个巷道口3、设备安装及相关软硬件的安装(1) 效劳器一台，安装在机房监控室，146G*2块10Krpm 硬盘，RAID 1冗余备份，千兆网卡一块。(2) 工作站的操作系统安装Windows *P。(3) 工作站的监控程序采用Microsoft Visual C+ 和Microsoft Visual Basic企业版编程。(4) 效劳器的数据库安装开放式关系数据库SQL SERVER 2000。(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、 控制系统配置图图5 控制系统配置图二、立体仓库监控系统需

10、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局部功能及现场设备连接1、现场系统功能(1) 效劳器采用Dell PowerEdge 1900 Server的标准计算机效劳器，采用机架式安装以节省安装空间及便于维护和管理。效劳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

11、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展扫描，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之间的协调三、系统作业说明及界面简介(一) 出入库工作流程库作业主要有入库作业、库搬移、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

12、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。本法适用于一个托盘只放一样规格的同一种货物，大批一样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，由系统自动分解为假设干个整盘，或分解成假设干个整盘和一个未满托盘的任务分解过程。整盘数量平安限额指的是在保证平安的情况下，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。*种货物的整盘数量由贵根据实际情况进展定义。 b. 系统根据入

13、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。b. 实现步骤是，用条码扫描仪扫描货物条码，录入货物根本信息，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，确认根本信息后，扫面托盘条码，分配托盘号，最后再扫描货物条码，进展确认，如此托盘

14、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以下图所示：(1) 空盘入库空盘入库是指没有放任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。巷道选择、作业类型及地址选择(2) 普通货物入库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。根据采购货

15、物的规格及数量和默认的组盘规则及货位分配原则，确定如组盘，并自动生成指令。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；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展过登记的，添加到入库单。添加到入库单C生成任务 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，即指令的数量；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。生成任务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D发送任务确定托盘条码，完成组盘，系统根据规定的货位分

16、配原则分配货位，并生成指令；默认的货位分配原则是在同一仓储区按由近及远，由下到上，优先级组建降低的原则。任务发送完毕后，保存入库单。发送任务E入库作业完成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；规则为出库优先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。(3) 特殊货物入库 (与甲沟通)(4) 暂存货物入库(需要与甲进一步沟通)(5) 整盘入库和添参加库根据具体情况的不同，生成的指令有可能为整盘入库或添参加库。下面给出整盘入库和添参加库的详细定义。整盘入库：托盘上要放的货物到达规定的整盘要求，再将货物入库为整盘入库。添参加库：原来托盘上的货物没

17、有满盘，补充局部货物后再入库。3、库搬移(1) 库搬移：将货架上*一托盘及其上的货物从一个位置搬移到另一个位置，实际上是货物物理位置的变更。(2) 库搬移的意义：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理，从而使货物的出入库比较便。(3) 库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。巷道选择、作业类型及地址选择4、出库出库包括：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以下图所示：下面给出各种出库作业的工作流程：(1) 空盘出库空盘出库是指没有放任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

18、或目的地址，可直接生成指令。巷道选择、作业类型及地址选择(2) 货物出库仓库操作员根据取货单位提供的需出货的种类和数量，生成货物出库单，系统根据生成出库单的货物种类和数量，自动选择出货货位并生成指令。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。选择存储区、工作台选择及存货单位B. 生成出库单输入货物品名编号，数量等信息，并选择领货单位货物种类及领货单位必须是已经进展过登记的，系统自动生成出库单号，将出库货物添加到出库单。添加到出库单C. 生成任务 货物添加到出库单完成后，系统根据定义的出货规则，自动寻找货位，并生成出库指令。出货规则为

19、按距保质期的先后出货，距保质期近的先出，对于无保质的货物按先进先出的原则为不按由近及远的原则。生成任务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D. 发送任务确定生成的出库指令无误后，将指令发送到指令列表，等待执行。任务发送完毕后，保存出库单。发送任务E出库作业完成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；规则为出库优先和顺序执行货物托盘送到指定工作台后，数据库都有相应数据更新，确认该托盘已经出库。(3) 特殊货物出库(和甲沟通)(4) 暂存货物出库(需要与甲进一步沟通)(5) 整盘出库和拣选出库根据具体情况的不同，生成的指令有可能为整盘出库或拣选出库。下面

20、给出整盘出库和拣选出库的详细定义。整盘出库：托盘上要放的货物到达规定的整盘要求，再将货物出库为整盘出库。拣选出库：从托盘拣出局部货物后再入库，实际上包括一个出库过程和一个入库过程。. z.-(二) 系统的主要作业流程图1、入库作业流程图6 入库作业流程图2、出库作业流程图7 出库作业流程图. z.-3、空盘入库作业流程图8 空盘入库作业流程图4、空盘出库作业流程图9 空盘出库作业流程图5、库搬移作业流程图10 库搬移作业流程图四、系统软件功能模块(一) 立体仓库监控系统的软件功能模块系统查询仓库使用情况查询出入库单查询盘点表查询货位查询库存查询货位直观图首都机场自动化立体食品库监控系统软件功能

21、模块图出入库管理货物出库管理货物入库管理手动录入数据货物信息管理空盘出入库及库内搬移管理作业指令执行调度管理统计报表库存盘点出入库统计系统管理货单标志符/预警客户资料维护仓库主管首手册校正系统时间系统设置操作员离站/登陆操作员密码修改系统帮助系统事件日志系统通讯日志系统故障日志日志管理数据备份数据导出数据导入数据备份堆垛机运行状态监控输送机运行状态监控设备监控条码仪监控LED条屏控制图9 软件功能模块(二) 监控系统的软件模块及详细功能子系统模块名称提供功能备注系统查询货位直观图系统以图形的式显示仓库货位的分布情况，货位的使用情况并可浏览指定货位的信息。库存查询根据用户选择的查询条件按所有数据

22、项分别查询对库货物信息进展查询浏览。 货位查询用户可以对库货位的信息进展浏览查询。仓库使用情况统计查询系统对货位的使用量进展统计，显示仓库货位的使用情况。出入库单查询提供对数据库中所有已保存的货单的查询功能盘点表查询提供对数据库中所有已保存的盘点明细表和盘点总表的查询功能。指令查询用户对出入库作业指令的执行情况进展查询。出入库管理货物入库管理完成货物入库的一系列管理流程，并生成入库指令。详细请见入库工作流程货物出库管理完成货物出库的一系列管理流程，并生成出库指令。详细请见出库工作流程手动录入数据用来处理在系统脱机情况下，仓库操作员货物信息管理根据用户选择的条件，对库货物进展盘点，生成库存产品的

23、盘点表。空盘出入库及库搬移管理完成空盘出入库及库搬移指令的生成。作业指令执行调度管理按定义的执行规则以一定的优先级在未执行指令列表中取指令执行，并监控指令的执行情况。统计报表库存盘点实现指定月份库存情况盘点，可根据不同仓库，不同代管公司进展盘点并生成盘点报表。出入库统计实现对当日和一段时间货物的出入库统计和报表的生成。系统管理操作员密码修改系统登录用户对自己*的密码进展编辑和修改。客户资料维护提供对“货物供应商，“货物提取单位及“货物代管公司的查询、添加、修改、删除功能。货单标志符/预警用于设置出入库单的类别码。设置食品保质期预警时间间隔。仓库主管首手册该模块只有仓库主管可以使用并进展相关设置

24、可进展操作员信息管理和存储区域设置校正系统时间用于校正系统时间。系统设置 用于设置系统连接的条码仪。操作员离站登陆 在不退出系统的情况下，允操作员退出登录，退出后相应的操作权限被取消，此时，可再次登陆或切换操作员。系统帮助日志管理系统事件日志操作员可从系统事件日志窗口查询一段时间系统异常事件的发生情况。系统通讯日志操作员可以在该窗口查询一段时间所有监控机与下位设备的通讯情况。系统故障日志操作员可以使用该模块查询一段时间所有堆垛机和输送机发生的故障，并可显示详细信息。操作员日志管理系统对用户执行的所有作业进展记录，跟踪。数据备份数据备份用户设置系统备份的日期和时间，系统定时对系统数据进展备份。数据导出用户可以将数据导出到指定的位置。数据导入系统出现故障，系统可以将备份的数据导入，进展系统恢复。设备监控堆垛机运行状态监控对堆垛机运行的状态进展显示。输送机运行状态监控对输送机运行的状态进展显示。条码仪监控用于连接条码仪，并监控工作状态LED条屏控制用于给LED条屏发送操作引导信息。. z.