1．項目簡介

太鋼是國有特大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，年產(chǎn)鋼1000萬噸（其中300萬噸不銹鋼），營業(yè)收入超過1000億元人民幣，綜合實力居國內(nèi)鋼鐵行業(yè)前列。太鋼致力于不銹鋼、特殊鋼和高等級碳素鋼的研究開發(fā)和生產(chǎn)加工，尤其是其高牌號冷軋硅鋼在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位，為國內(nèi)第一家可批量供貨的企業(yè)。

對庫區(qū)的自動控制和管理，國內(nèi)近年來已有嘗試，但國產(chǎn)系統(tǒng)尚未形成成功的模式。全套引入國外系統(tǒng)，盡管能夠滿足ERP信息化要求，但價格昂貴、可定制性不高，嚴(yán)重制約了在普通冶金庫區(qū)特別是老廠改造的推廣應(yīng)用。

太鋼冷軋硅鋼廠成品庫原來的管理基本上是全人工管理，其流程大致為：成品稱重后由人工錄入卷號、毛重、凈重、規(guī)格、日期等信息，然后打印成品卷（盒）標(biāo)簽，成品包裝完畢后把標(biāo)簽貼到成品上，成品入庫后的存放位置由人為確定，出庫產(chǎn)品由人工查找，產(chǎn)品出庫時由人工把產(chǎn)品信息再錄入到出庫室計算機內(nèi)，然后上傳計質(zhì)量系統(tǒng)。在這種管理模式下，對庫區(qū)內(nèi)的所用成品信息很難完全正確掌握，從而造成成品周轉(zhuǎn)不夠流暢；人工查找成品既費時又費力，工作效率較低；人工記錄成品信息，也很難保證不出差錯。

為解決以上問題，太鋼利用易控(INSPEC)組態(tài)軟件開發(fā)了成品庫物流自動化管理系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計采用激光檢測技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及條形碼打印技術(shù)實現(xiàn)對整個庫區(qū)鋼卷信息的跟蹤和定位，這樣可以及時準(zhǔn)確無誤的確定任何一個鋼卷在庫區(qū)的位置以及它的全部信息，避免了人為操作的失誤，為編制準(zhǔn)確及時的物品進出計劃和天車調(diào)度計劃打下基礎(chǔ)。同時庫區(qū)管理系統(tǒng)將與計質(zhì)量系統(tǒng)保持實時的通訊，將實際出庫單及時的返回到計質(zhì)量，減少人工錄入的工作。 實現(xiàn)庫房鋼板、鋼卷成品從入庫、倒庫、抽檢、出庫整個流程的全自動化管理。

2．系統(tǒng)構(gòu)成

冷軋硅鋼廠成品庫共包括兩個庫區(qū)，一個面積約300 ×30米，另一個面積約270 × 21米；存放卷板和薄板兩種成品；搬運工具為天車，每個庫區(qū)有三部天車；庫存總量約8000噸，每天入出庫貨物總量約1100噸。

系統(tǒng)將對所有入庫、出庫和現(xiàn)有的庫區(qū)信息進行統(tǒng)一的管理。接受到來自計質(zhì)量的入庫計劃后，系統(tǒng)將通過安裝在天車上的操作屏提示鋼卷的放置位置，以達到優(yōu)化的效果。接受到來自計質(zhì)量的出入庫計劃后，系統(tǒng)將提示天車目標(biāo)鋼卷的位置以及行走方向，同時記錄出庫的實際鋼卷信息，形成實際出庫單返回計質(zhì)量。

成品入庫后，操作工通過手持掃描儀掃描鋼卷條形碼，鋼卷信息通過無線局域網(wǎng)自動傳送到工作站，同時結(jié)合天車的坐標(biāo)信息即可確定鋼卷的存放位置。在倒庫和出庫時，根據(jù)鋼卷編號可以自動確定鋼卷位置，位置信息自動傳送到指定天車，并引導(dǎo)天車到達指定位置起吊鋼卷，最終自動打印出庫單。

硬件部分的設(shè)計充分考慮了庫區(qū)現(xiàn)有的物理客觀條件，無線網(wǎng)絡(luò)和移動設(shè)備的使用便捷的覆蓋了所有功能關(guān)聯(lián)的庫區(qū)范圍，使信息的采集與發(fā)布極為快捷。地面服務(wù)器和客戶機通過與車載PLC系統(tǒng)通訊交換信息，使整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與維護穩(wěn)定可靠、便于操作。

整個系統(tǒng)配備一臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，用于存放各種成品信息；兩臺工作站，用于出入庫管理；六臺平板電腦，放置在天車上，用于采集天車位置信息以及引導(dǎo)提示天車操作工；五臺手持掃描儀分布在庫區(qū)掃描鋼卷信息之用。所有計算機、手持掃描儀、數(shù)據(jù)采集設(shè)備通過庫區(qū)無線局域網(wǎng)連接。整個系統(tǒng)架構(gòu)如圖所示。

庫區(qū)自動化管理示意圖
3．系統(tǒng)特點

? 實現(xiàn)成品庫的全自動管理，實現(xiàn)了從計質(zhì)量系統(tǒng)下單到產(chǎn)品的入庫、倒庫、抽檢、出庫的全過程的計算機管理和監(jiān)控，減少人工工作量，避免人為失誤，大大提高工作質(zhì)量和效率。

? 庫區(qū)管理系統(tǒng)能夠與計質(zhì)量系統(tǒng)保持實時通訊，同時，系統(tǒng)能將所有入庫、出庫和現(xiàn)有的庫區(qū)信息進行統(tǒng)一的管理。

? 無線網(wǎng)絡(luò)和移動設(shè)備的廣泛使用使得信息的采集與發(fā)布極為快捷。地面服務(wù)器和客戶機與車載PLC系統(tǒng)通訊交換信息，監(jiān)控電腦放置在天車上，系統(tǒng)操作極為簡便。

? 上位監(jiān)控系統(tǒng)采用典型的CS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，整個系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、操作站、天車平板電腦、無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、手持終端和條碼打印機構(gòu)成。

? 復(fù)雜的數(shù)據(jù)管理功能，包括從計質(zhì)量系統(tǒng)獲取鋼卷生產(chǎn)詳細(xì)信息，并記錄鋼卷入庫后的庫區(qū)存放位置、倒庫和抽檢記錄、出入庫記錄等等。可實現(xiàn)各種靈活而強大的數(shù)據(jù)查詢功能。

? 系統(tǒng)接口豐富，可與計質(zhì)量系統(tǒng)、條形碼系統(tǒng)等實現(xiàn)方便的連接。

4．系統(tǒng)方案

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上安裝有Windows SQL Server,負(fù)責(zé)為整個系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)記錄服務(wù)，數(shù)據(jù)庫表包括：庫區(qū)信息表、鋼卷信息表、成品分布表、入庫信息表、抽檢信息表、出庫信息表、鋼卷歷史信息表等等。

操作員工作站

操作員工作站上安裝易控(INSPEC)組態(tài)軟件，用于提供人機界面服務(wù)、數(shù)據(jù)庫訪問服務(wù)（包括訪問上層計質(zhì)量系統(tǒng)的Oracle數(shù)據(jù)庫）、設(shè)備通信服務(wù)等等。易控(INSPEC)強大的圖形界面能力、數(shù)據(jù)庫訪問能力、對C#高級語言用戶編程的支持以及軟件的可靠穩(wěn)定性為該系統(tǒng)的成功實施提供了保障。

天車平板電腦

天車駕駛室內(nèi)安裝一個操作終端，用來顯示天車位置、地面指令等信息。操作終端采用九思易公司的PowerView人機界面產(chǎn)品，該產(chǎn)品的不銹鋼外殼、無風(fēng)扇設(shè)計、防震動設(shè)計以及易控(INSPEC)嵌入版使得該產(chǎn)品能夠適用于惡劣的現(xiàn)場工作環(huán)境，并能提供強大的圖形和設(shè)備通信能力。操作終端通過MPI網(wǎng)與西門子S7300控制器連接，采用RS422通訊方式與激光傳感器連接，每臺天車配置DIMETIX激光傳感器兩個，用于檢測天車的X軸（大車）、Y軸（小車）實際行走位置。

無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

通常在開放空間保證傳輸速度和傳輸延遲的情況下，基站和手持終端的連接距離為80~100米，因此采用四個基站進行覆蓋，即每個跨安裝基站兩個，位置在天車跑道的下方，基站采用西門子SCALANCE W788。

手持終端和條碼打印機

配置工業(yè)型手持終端17個，用于確認(rèn)鋼卷的起吊、放下以及其他信息。配置條碼打印機兩臺，一臺放置在磅房內(nèi)，另一臺放置在控制室內(nèi)。

5．軟件應(yīng)用

軟件架構(gòu)設(shè)計

操作站的主要操作工序包括入庫、倒庫、抽檢、出庫以及查詢等主要操作工序，工序流程如下：