煙草行業(yè)高架物流庫控制系統(tǒng)探索和研究

徐 超 顧 晶 楊 杰

（紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司紅河卷煙廠，云南 彌勒652399）

1 高架物流庫的概要

高架物流庫也就是貨架高度超過7 米，且通過機(jī)械化或者自動化技術(shù)進(jìn)行控制的物流倉庫，這種倉庫建設(shè)起源于20 世紀(jì)50 年代的美國，當(dāng)時美國利用橋式起重機(jī)進(jìn)行高架庫的作業(yè)，而隨著時代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，越來越多的國家開始引入高架物流庫進(jìn)行作業(yè)，并提升了作業(yè)過程的自動化程度，使其能夠得到集中控制。而我國在1974 年也開始引入這種技術(shù)，并在鄭州紡織廠建立了簡易的高架倉庫，在1978 年建立了第一座自動化的高架庫。高架庫往往會根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)分為庫架分離式和庫架合一式兩種結(jié)構(gòu)形式，其中庫架分離式高架庫也就是將建筑與貨架進(jìn)行分離建造，其高度往往在12 米之下，通過堆垛叉車、起重機(jī)進(jìn)行貨物的處理。這種倉庫對貨架構(gòu)造的精準(zhǔn)度要求較低，建設(shè)效率較快，能夠迅速的投入使用，而庫價合一式高架庫也就是將倉庫與貨架進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，形成一個更加完善的結(jié)構(gòu)，這種高架庫的高度一般都在12 米以上，通過巷道式堆垛機(jī)進(jìn)行堆垛，而貨架一般也是由鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)組成。隨著自動化技術(shù)的全面應(yīng)用，目前煙草行業(yè)的高架物流庫的建設(shè)已經(jīng)朝著精細(xì)化和集成化的方向發(fā)展，從而達(dá)到減少微調(diào)作業(yè)，提升人力資源利用效率的作用。

2 煙草行業(yè)高架物流庫控制系統(tǒng)組成分析

2.1 操作員終端

操作員終端也就是煙草行業(yè)高架物流庫控制系統(tǒng)的核心部分，是人機(jī)交互的主要界面，工作人員會通過這個界面完成對物流系統(tǒng)的管理和控制。一般來說，工作人員會對終端輸入相應(yīng)的命令，然后終端會將命令的執(zhí)行狀態(tài)加以反饋，使工作人員明確當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)[1]。

操作員終端的多種功能是通過在PLC 之內(nèi)寫入相應(yīng)的初始化程序、煙草貨物的出入庫調(diào)整程序以及狀態(tài)顯示程序來實(shí)現(xiàn)的。在操作人員輸入相應(yīng)的命令之后，PLC 程序會自動進(jìn)行判斷，然后執(zhí)行相應(yīng)的指令，最終形成狀態(tài)信息的反饋。操作人員可以在相應(yīng)的界面查詢?nèi)蝿?wù)的執(zhí)行情況，查詢的形式包括模糊與精確查詢兩種。在工作人員輸入相應(yīng)的查詢信息之后，程序會將輸入的信息轉(zhuǎn)譯成為SQL 語句并傳達(dá)給數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)會對其進(jìn)行相應(yīng)的處理，然后進(jìn)行信息的反饋，這種方式能夠提升操作的便捷程度，使工作人員能夠更加精準(zhǔn)有效的進(jìn)行查詢。

另外，通過操作員終端，工作人員也可以進(jìn)行出入庫調(diào)度工作，工作人員只需要在終端上輸入煙草行業(yè)的貨品信息，并在身份驗(yàn)證之后，調(diào)動相應(yīng)的電氣設(shè)備就可以完成貨品的調(diào)出。如果數(shù)據(jù)庫之中沒有查詢到相應(yīng)的貨物，就會對終端進(jìn)行反饋，提示工作人員的數(shù)據(jù)輸入之中存在著問題。而入庫調(diào)度則分為兩種情況，一種是工作人員的貨品位置進(jìn)行規(guī)定，另一種則是數(shù)據(jù)庫根據(jù)貨物屬性進(jìn)行位置的分配。由于煙草行業(yè)有很多有著特殊存放要求的物品，因此數(shù)據(jù)庫之中的存儲信息應(yīng)該能夠?qū)@些特殊位置加以標(biāo)記，并提供給工作人員多種位置供其挑選。通過操作員終端的應(yīng)用，能夠切實(shí)的減少煙草行業(yè)工作人員的勞動強(qiáng)度，同時也能夠提升煙草行業(yè)多種電氣設(shè)施的運(yùn)行質(zhì)量，從而使高架物流庫管理的效率得到全面提升[2]。

2.2 RFID 技術(shù)

RFID 技術(shù)也就是射頻識別技術(shù)的簡稱，將其應(yīng)用到煙草行業(yè)高價物流庫控制系統(tǒng)之中，主要在于對多種信息的接受和處理，其本身能夠與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和電子標(biāo)簽進(jìn)行直接相連，因此我們可以將其可以將其作為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)的紐帶。RFID 系統(tǒng)往往有著讀與寫和讀與讀兩種模式，而閱讀器本身的結(jié)構(gòu)也包括了天線系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、控制系統(tǒng)與接口電路。通訊系統(tǒng)會將多種指令和信息進(jìn)行調(diào)制解調(diào)，將其中有用的信息加以提取并傳遞，而控制系統(tǒng)則會根據(jù)高架庫電氣設(shè)備協(xié)調(diào)的需求，進(jìn)行有針對性的調(diào)整。RFID 系統(tǒng)應(yīng)用在煙草行業(yè)高架物流庫控制系統(tǒng)之中的主要優(yōu)勢在于其使用的壽命較長，能夠在較為惡劣的環(huán)境下進(jìn)行工作，而其體積較小，靈敏度較高，同時能夠多次擦除和重新寫入信息，其標(biāo)簽也能夠進(jìn)行動態(tài)化的改變，另外，其多個標(biāo)簽的處理速度更快，安全性也更好，目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到電氣設(shè)備自動化和物料管理之中。RFID 系統(tǒng)的全面應(yīng)用，使煙草行業(yè)高架物流庫的追蹤管理能力得到了全面的提升，同時也為煙草行業(yè)的防偽技術(shù)提供了全新的渠道與途徑，是當(dāng)前高架物流庫控制系統(tǒng)之中較為重要的組成部分之一。

2.3 控制系統(tǒng)

高架物流庫控制系統(tǒng)是由服務(wù)器、交換機(jī)、生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)、管理控制系統(tǒng)、堆垛機(jī)控制系統(tǒng)、換軌車控制系統(tǒng)等共同組成的，決定了整個高架物流庫控制系統(tǒng)的應(yīng)用質(zhì)量和應(yīng)用效率。在每一次工作人員的出庫操作或者入庫操作之中，都需要通過出入庫控制系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)，而堆垛機(jī)往往會一直在相應(yīng)的軌道上運(yùn)行，因此不需要對其運(yùn)行路線進(jìn)行規(guī)劃和控制，然而在煙草行業(yè)之中，其軌道往往會受到滿庫情況得以影響導(dǎo)致堆垛機(jī)閑置問題的產(chǎn)生，導(dǎo)致系統(tǒng)資源的利用效率無法符合實(shí)際要求。而這也就需要換軌車控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)堆垛機(jī)的方位，使其能夠成功換軌，最終提升高架物流庫系統(tǒng)的運(yùn)行效率。出入庫控制系統(tǒng)一般是由往復(fù)式穿梭車和托錕輸送機(jī)共同組成，在出入庫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程之中，應(yīng)該對往復(fù)式穿梭車的運(yùn)行軌跡進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，考慮到其運(yùn)行的條件和狀況，以及可能出現(xiàn)的障礙進(jìn)行防死鎖計(jì)算。托錕輸送機(jī)往往是在軌道之中運(yùn)行的，而如果其與其他的機(jī)器如果出現(xiàn)相撞的情況就會導(dǎo)致堵車問題的產(chǎn)生，因此設(shè)計(jì)人員也要考慮到穿梭車調(diào)度的合理性，來使堵車問題得到全面解決，進(jìn)而使整個系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量得到不斷提升[3]。

一般來說煙草行業(yè)的高架物流庫控制系統(tǒng)首先要對調(diào)度計(jì)算機(jī)發(fā)出相應(yīng)的質(zhì)量，然后由PLC 控制器判斷發(fā)出的指令，結(jié)合判斷結(jié)果對作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行指揮，將作業(yè)的實(shí)際情況返回給上位機(jī)，直到下一個指令的發(fā)出。如果調(diào)度之中發(fā)出了出入庫指令，那么PLC 控制器應(yīng)該對貨品的數(shù)據(jù)信息加以采集，如果沒有需求的貨品則應(yīng)該返回到ERROR 并等待其他指令，如果有需求入庫的貨品，那么應(yīng)該對貨品的電子標(biāo)簽進(jìn)行掃描，調(diào)取貨品的標(biāo)簽信息并進(jìn)行入庫操作。

2.4 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是整個高架物流庫控制系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，存儲了多種貨物的狀態(tài)與位置信息，會直接與調(diào)度計(jì)算機(jī)進(jìn)行直接連接，從而完成對煙草行業(yè)數(shù)據(jù)信息的采集、加工和存儲。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)往往是由SQL 語句生成，而如果工作人員想要查詢貨物的狀態(tài)，那么應(yīng)該將相應(yīng)的信息傳遞到人機(jī)交互界面之中，而如果工作人員想要存入數(shù)據(jù)，那么數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)會通過調(diào)度計(jì)算機(jī)發(fā)出存入信息，等到存入完畢之后將貨物的多種信息進(jìn)行顯示，直到工作人員確認(rèn)之后才能夠完成操作，如果工作人員想要提取貨物，那么數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)會對貨物信息加以核實(shí)，如果查詢到對應(yīng)的貨物，會執(zhí)行提取貨物的操作。

結(jié)束語

綜上所述，在煙草行業(yè)之中，高架物流庫控制系統(tǒng)已經(jīng)得到了全面的應(yīng)用，提升了煙草行業(yè)電氣設(shè)備設(shè)施應(yīng)用的自動化程度和智能化程度。這也就要求了相應(yīng)的工作人員能夠明確高架物流庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，明確每個結(jié)構(gòu)使用的功能與要點(diǎn)，從而使高價物流庫控制系統(tǒng)的價值能夠得到充分發(fā)揮，為貨物的入庫、出庫、調(diào)度提供更加方便快捷的途徑，使煙草行業(yè)的人力資源和物力資源利用效率得到全面提升，為我國煙草行業(yè)的深入發(fā)展奠定更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。