ＰＣ－ＢＡＳＥＤ控制系統在圖書配送中的應用

摘要：通過介紹PC-BASED控制系統在圖書配送中的應用實例，分析PC-BASED控制系統的特點和圖書配送系統的功能需求，預言了PC-BASED控制系統的廣闊應用前景。

關鍵詞：PC-BASED；控制系統；圖書配送

中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)23-1068-02

PC-Based Control System in Books Allocation Application

WEI Guo-zhen

(Pingdingshan Education College， Pingdingshan 467000， China)

Abstract: Through introducingthe application example of the PC-BASED control system in the books allocation center， and analyzingthe characteristics of the PC-BASED control systemand the function demand of the books allocation system， it has predicted the PC-BASED control system broad application prospect.

Key words: PC-BASED; control system; books allocation

1 引言

隨著我國新聞出版改革的步伐明顯加快，新華書店發行集團隨之也得到迅速發展，新華書店集團化進程的加快對物流系統的建設提出了更高的要求。自動化不僅可以降低操作人員的勞動強度，還大大降低了揀選和配送的差錯率，提高了服務水平和作業效率，因此，自動化輸送系統是圖書物流系統的必然選擇。

該文結合江蘇新華書店圖書自動化輸送和分揀系統為案例，分析了圖書物流系統的功能需求及特點，探討了PC-BASED控制系統在圖書配送中的應用方法及前景等問題。

2 系統的功能需求

2.1 系統的功能

江蘇新華書店圖書配送中心共有兩層樓，其中一樓負責大部分圖書的接收及發運，二樓為小貨位備貨庫區。自動化輸送系統和分揀系統擔負新華書店圖書配送中心大部分的圖書輸送和整包圖書的分揀工作，歸納起來主要有以下幾種功能。

1）圖書入庫功能：根據信息系統的要求，將圖書輸送到不同的儲存區域。

2）圖書出庫功能：將圖書輸送到指定的儲存（暫存）區域或加工區域。

3）并箱功能：將從不同儲存區域出來需要并箱的周轉箱輸送到并箱區，然后一起輸送至復核打包區域。

4）整包圖書分揀功能：將復核打包后的圖書分配到指定的路向，交發運部門運輸到不同的店面。

5）空箱的調度功能：實時檢測各個區域空箱的需求狀況，為需要空箱的地方補充空周轉箱。

2.2 系統的特點

圖書配送自動化輸送和分揀系統最大的特點就是與信息系統結合的非常緊密，系統的每一種操作與動作都要受到信息系統的干預，所以，自動化系統和信息系統之間存在大量的數據交換。信息系統將配送中心中每時每刻數據的變化情況傳送至自動化系統中，指導自動化系統的工作，自動化系統則將執行結果實時反饋至信息系統，更新信息系統中的內容，以生產新的生產決策方案。

3 PC-BASED控制系統簡介

PC-BASED控制系統就是基于PC機配合一個穩定可靠的操作系統（例如Microsoft的MindowsNT）以及一套由不同廠家開發的基于PC的控制軟件，加上一些必要的I/O硬件設備組成的控制系統。與傳統的控制方案相比，基于PC的控制系統是一種開放式控制，對大量的實時數據有更廣泛的應用，它使控制系統和工廠管理系統更易于連接，它能夠把實時邏輯控制、連續生產過程和批量生產過程控制、運動控制、可視化操作、信息分析、系統診斷等功能集成到一個緊湊的軟件包中，能完成一些PLC難以勝任的工作。而且，對I/O硬件設備的選用有更多的靈活性，PC-BASED控制系統的結構如圖1所示。

4 系統架構

4.1 系統的硬件結構

該系統采用工控機＋以太網＋遠程終端單元(RTU)的方式實現，根據配送中心的設備分布情況，該系統采用了兩套工控機，分別實現對配送中心一樓和二樓設備的控制。系統的硬件結構如圖2所示。

該系統的RTU選用美國Optimation公司的OptiLogic型分布式Ethernet I/O產品。該RTU可以提供多種數字量，模擬量I/O模塊，同時，每個RTU的背板都自帶了RS-232通信模塊，可以方便的連接該系統所需的條碼掃描器及動態電子稱等智能儀表。

系統共有輸入/輸出點2056個，同時，還有26個條碼掃描器和2臺動態電子稱。為此，使用了54臺RTU和2臺工控機負責系統的控制工作，圖中監控主機1負責二樓 26臺RTU的控制，監控主機2負責一樓28臺RTU的控制，根據現場RTU的分布情況，系統還選用了7臺交換機負責整個網絡的連接。

4.2 系統的軟件結構

該系統控制軟件的開發工具選擇了Think @Do STUDIO7.2，它是美國ThinkDO軟件公司推出的工控軟件，該軟件使用VenturCom的RTX實現確定性的實時控制，它集邏輯控制，運動控制，PID控制，HMI人機接口，數據庫于一身，采用流程圖的方式編程，可以迅速的構建起一個復雜的控制系統。

系統的軟件由控制邏輯、人機界面、故障處理程序、數據交換程序等部分組成，各部分的關系如圖3所示。系統通過數據交換程序從配送中心WMS系統實時獲取各種生產數據，并存儲到本地數據庫中，這種方法提高了系統的響應速度，并使數據讀取成功率大大增加。

控制邏輯即生產現場各個執行機構的生產動作確定程序。工控機通過Ethernet，從各個現場RTU中讀出現場各種傳感器（光電開關等）及執行機構（電機等）的運行狀態，根據數據庫中的生產決策方案，決定當前現場各個執行機構的生產動作。該系統主要的控制邏輯包括：

1）周轉箱輸送線各種動力裝置的觸發式啟動邏輯。這種啟動方式可以讓輸送線在有周轉箱經過時才工作，其余時間處于停止狀態，可以大大降低能量的消耗，節約系統的運營成本。

2）分揀邏輯。這種邏輯通過掃描周轉箱的條碼，查詢對應的數據庫中的信息，確定周轉箱的運行路向，這種方法可以利用一個條碼閱讀器就可以實現周轉箱分配到多達幾十個不同的分揀路向，節約了系統的建造成本。分揀邏輯可以根據生產現場不同的情況通過同步跟蹤或計數等方式來實現。

3）錯誤周轉箱判斷邏輯。這種邏輯通過動態電子稱實時讀取周轉箱的重量，并與數據庫中其理論重量進行對比，以確定周轉箱中的書是否揀選正確，通過這種方式，可以減少工人復核圖書的工作量，大幅度提高生產率。

人機界面將現場各種設備的狀態以圖形的方式，直觀的顯示在計算機屏幕上，是生產人員可以及時的了解現場設備的工作情況。故障處理程序實時判斷生產現場的各種不正常狀況，并通過人機界面顯示出來，同時給出故障解決方案的提示。

5 結論

PC-BASED控制系統在江蘇新華書店圖書配送中心已經開始應用，目前設備運行情況良好，從系統的開發到應用，我們都可以感覺到PC-BASED系統在圖書配送系統等供應鏈管理系統上的優勢。PC-BASED控制系統可以方便與IT系統及互連網技術集成到一起。雖然它與傳統的PLC控制相比，可靠性還稍遜于PLC系統，但是，隨著電子技術及軟件技術的發展，PC-BASED系統的可靠性也將越來接近PLC系統，可以預見，PC-BASED控制系統將在圖書配送等類似行業中的運用會越來越廣泛。

參考文獻：

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