筒倉放料集中監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

申鵬

（日照港裕廊股份有限公司，山東 日照 76800）

0 引言

筒倉是倉庫中的常用儲存設(shè)備，傳統(tǒng)的筒倉放料一般都是通過人工對出庫單進(jìn)行核驗(yàn)，核驗(yàn)通過后再通過人工放料發(fā)貨，效率低下，費(fèi)時費(fèi)力，容易出錯。如何充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)和自動控制技術(shù)，提高筒倉放料發(fā)貨的生產(chǎn)效率，節(jié)約成本，提高可靠性成為急需解決的問題。本系統(tǒng)正是針對上述問題而開發(fā)的一種筒倉放料發(fā)貨集中監(jiān)控管理系統(tǒng)[1-2]。

1 系統(tǒng)整體構(gòu)架

系統(tǒng)整體架構(gòu)如下圖1所示，主要由數(shù)據(jù)服務(wù)器、控制服務(wù)器、客戶端計算機(jī)、交換機(jī)、讀卡器、輸入輸出模塊、LED顯示屏等組成。系統(tǒng)運(yùn)行后，由控制服務(wù)器獲取前端模塊提供信息，按照相應(yīng)邏輯處理后，與數(shù)據(jù)服務(wù)器通信進(jìn)行出庫單核驗(yàn)，如果通過核驗(yàn)進(jìn)行輸出控制，否則通過LED屏顯示，并播放語音提示[3-4]。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)以發(fā)貨指令、讀卡信息、ADAM信息獲取、客戶端服務(wù)為主線程，以太網(wǎng)為基礎(chǔ)，使用不同協(xié)議使控制中心設(shè)備與前端設(shè)備進(jìn)行通信。讀卡器選用UDP協(xié)議，ADAM數(shù)據(jù)輸入輸出模塊采用Modbus協(xié)議，LED顯示屏采用TCP協(xié)議[5]。

2.1 發(fā)貨指令

通過定時方式輪詢所有筒倉發(fā)貨的指令狀態(tài)，當(dāng)有發(fā)貨指令時，服務(wù)器發(fā)出指定的筒倉發(fā)貨相關(guān)指令，LED屏幕顯示出具體運(yùn)單號等指令的詳細(xì)信息；當(dāng)沒有發(fā)貨指令時，會通過屏幕提示指令未下達(dá)。為減輕服務(wù)器壓力，根據(jù)裝車讀卡情況動態(tài)調(diào)整對數(shù)據(jù)服務(wù)器的查詢頻率。

2.2 讀卡

讀卡啟用模式為打開箱門或筒倉，使其處于放料狀態(tài)。讀卡流程如圖2所示。在箱門開啟狀態(tài)下，讀卡是連續(xù)讀卡，獲取卡號后首先判斷卡的狀態(tài)，判斷當(dāng)前是準(zhǔn)備開始裝車還是裝車結(jié)束。如果是準(zhǔn)備裝車再去判斷是否有發(fā)貨指令，如果允許就會進(jìn)入下一步，通過獲取數(shù)據(jù)服務(wù)器數(shù)據(jù)核驗(yàn)卡號、筒倉是否正確，如果核驗(yàn)通過則會控制輸出觸點(diǎn)輸出，并且LED顯示裝車提示，進(jìn)行裝車操作。反之則會提示裝車結(jié)束，請核對倉號等語音文字提示。另外在進(jìn)入裝車狀態(tài)后，讀卡器會由連續(xù)讀卡模式轉(zhuǎn)變成間歇讀卡模式，直到裝車超時或裝車結(jié)束。讀卡器的在線狀態(tài)是依據(jù)讀卡器發(fā)送的定時數(shù)據(jù)為依據(jù)，如長時間沒有獲取到讀卡器發(fā)送的定時數(shù)據(jù)，則會改變狀態(tài)為離線；若恢復(fù)定時數(shù)據(jù)，則會自動轉(zhuǎn)變成在線狀態(tài)[6-8]。

2.3 ADAM信息獲取

ADAM模塊可以自動獲取手動/自動切換狀態(tài)以及箱門打開/關(guān)閉的狀態(tài)。當(dāng)平臺運(yùn)行后，ADAM會以連續(xù)讀取每個筒倉所對應(yīng)的手動/自動開關(guān)、箱門、閥門等設(shè)備的狀態(tài)，為運(yùn)行處理邏輯提供依據(jù)。

2.4 客戶端服務(wù)

客戶端服務(wù)能夠按照服務(wù)端的請求返回相關(guān)筒倉的當(dāng)前狀態(tài)，包括網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)、筒倉運(yùn)行狀態(tài)、其他終端運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)[9]。

3 系統(tǒng)應(yīng)用

系統(tǒng)開發(fā)完成后，在日照港裕廊貨場倉進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用，實(shí)際控制筒倉42個，具體如下。

3.1 服務(wù)器端

3.1.1 服務(wù)器端功能

通過服務(wù)端運(yùn)行窗口可以實(shí)時動態(tài)顯示終端設(shè)備運(yùn)行、執(zhí)行狀態(tài)，包括所對應(yīng)的倉位號、ADAM手動/自動開關(guān)量、箱門的打開與關(guān)閉、閥門的開啟與關(guān)閉控制、設(shè)備的在線離線狀態(tài)，有無發(fā)貨指令，讀卡器卡的有無檢測、卡號的讀取、卡號的核對、讀卡器的通訊狀態(tài)等，LED顯示屏所顯示的提示與操作信息以語音加文字的形式執(zhí)行。

3.1.2 信息顯示

讀卡器信息以文字形式記錄每次刷卡的時間、卡號、對應(yīng)倉號、邏輯判斷結(jié)果，ADAM碼轉(zhuǎn)信息顯示窗口可以顯示記錄執(zhí)行時間、運(yùn)行模式、控制狀態(tài)等。

顯示屏信息窗口可以顯示所執(zhí)行的相關(guān)信息和屏幕與服務(wù)器的通訊狀態(tài)，系統(tǒng)信息窗口顯示服務(wù)軟件運(yùn)行情況和數(shù)據(jù)庫操作反饋

3.1.3 參數(shù)配置

參數(shù)配置用來設(shè)置服務(wù)端所控制的對應(yīng)前端的配置，包括倉位名稱、本機(jī)IP、讀卡器IP、LED顯示屏IP、ADAM IP以及相關(guān)聯(lián)的端口，另外可以設(shè)置閥門開啟時長，放料時間的控制等。

3.2 客戶端

客戶端窗口分為裝車信息查詢、異常記錄查詢、筒倉運(yùn)行狀態(tài)、指令操作、信息提示等五部分組成。如圖3所示為客戶端運(yùn)行窗口。

筒倉運(yùn)行顯示通過色塊圖例可以查看對應(yīng)筒倉當(dāng)前運(yùn)行的狀態(tài)包括網(wǎng)絡(luò)在線/離線、手動/自動模式、發(fā)貨指令有/無等運(yùn)行狀態(tài)顯示。

當(dāng)選中任意筒倉后可以通過操作窗口查看操作，當(dāng)對應(yīng)筒倉有發(fā)貨指令后可以顯示出具體單號信息，當(dāng)通訊離線時可以查看離線設(shè)備，當(dāng)裝車運(yùn)行時可以查看當(dāng)前卡號、車牌號等信息，當(dāng)手動模式后可以對LED屏幕測試。

通過信息窗口可以進(jìn)行裝車信息、異常信息查詢查看，可以時間、倉位位置、倉位名稱為條件進(jìn)行篩選指定信息[10]。

4 結(jié)語

系統(tǒng)以物聯(lián)網(wǎng)和自動控制等技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了對倉庫筒倉的自動集中監(jiān)控。實(shí)際應(yīng)用表明，系統(tǒng)應(yīng)用可提高工作效率30%左右，且具有穩(wěn)定性高，使用方便，節(jié)約人力等優(yōu)點(diǎn)，不但可用于港口筒倉控制，還可用于糧庫、工廠等場合，具有較高的推廣應(yīng)用價值。