濾棒作業(yè)區(qū)立體庫調度系統(tǒng)的控制與實現(xiàn)

鄭燁 陸磊 段世濤

摘? 要：自動化立體庫在煙草制造業(yè)內得到了廣泛的應用，主要用于片煙醇化高架庫、片煙配方高架庫、卷煙材料高架庫、成品高架庫、煙絲高架庫、濾棒交換高架庫等。自動化立體庫由立體貨架、堆垛機、輸送設備、通訊系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、倉儲管理管理系統(tǒng)組成。自動化立體庫系統(tǒng)能夠按照指令自動完成貨物的存取，并能對庫存貨物進行自動管理，完全實現(xiàn)自動化作業(yè)。文章將以濾棒作業(yè)區(qū)立體庫為例，介紹濾棒作業(yè)區(qū)自動化立體庫及其信息系統(tǒng)在煙草制造中的應用。

關鍵詞：立體庫;堆垛機;管理;調度;服務器

中圖分類號：F274? ? ? ? ?文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）27-0182-03

Abstract： Automated three-dimensional library has been widely used in tobacco manufacturing industry， mainly used in cigarette alcoholization viaduct， cigarette formula viaduct， cigarette material viaduct， finished product viaduct， cut tobacco viaduct， filter rod exchange viaduct and so on. The automatic three-dimensional library is composed of three-dimensional shelf， stacker， conveying equipment， communication system， automatic control system， monitoring system and warehousing management system. The automated three-dimensional library system can automatically complete the access of goods according to the instructions， and can automatically manage the inventory goods， thus completely realizing the automatic operation. Taking the three-dimensional database of filter rod operation area as an example， this paper introduces the application of automatic three-dimensional database and its information system in tobacco manufacturing.

Keywords： three-dimensional library; stacker; management; scheduling; server

1 概述

自動化立體庫是現(xiàn)代化物流技術的典型代表，具有提高物流管理水平，提高工作效率和空間利用率等許多優(yōu)點。自動化立體庫系統(tǒng)設備包括計算機控制管理系統(tǒng)、貨架系統(tǒng)、堆垛機系統(tǒng)、輸送機系統(tǒng)、站臺控制系統(tǒng)、空托盤及實托盤。

自動化立體庫可廣泛應用在電子、機械、醫(yī)藥、煙草、汽車、化工、食品、飲料及印刷出版業(yè)等行業(yè)的生產(chǎn)制造物流和分銷物流。自動化立體庫模塊智能化設計讓物流倉庫系統(tǒng)管理水平上了一個新臺階。

2 系統(tǒng)功能

濾棒作業(yè)區(qū)的主要任務是為不同卷煙品牌提供相應規(guī)格的濾棒，作業(yè)區(qū)布局如圖1所示，其中包括成型機、發(fā)射機、堆垛機以及立體庫。成型機、發(fā)射機、人工站臺/抽檢站臺的入庫/出庫任務，都通過對堆垛機的有效控制來實現(xiàn)。

濾棒作業(yè)區(qū)調度系統(tǒng)的主要功能是通過對堆垛機的控制，來實現(xiàn)濾棒的供給和倉儲。調度系統(tǒng)控制堆垛機將成型機生產(chǎn)的不同規(guī)格的濾棒入庫至立體庫存儲，又根據(jù)發(fā)射機需求，將不同規(guī)格濾棒出庫至相應發(fā)射機;對發(fā)射機站臺空盤進行入庫，以供應成型機空盤需求;堆垛機將有質量隱患的濾棒出庫至人工站臺/抽檢站臺進行檢測，將滿足工藝質量標準要求的濾棒返庫，不滿足的另作處理。

3 設備配置

3.1 立體庫

如圖1所示，立體庫共分為兩排，分別為1排和2排。其中，1排共有80列，每列3層;2排共有107列，每列7層，在此基礎上除去支柱占用貨位及預留應急貨位，設計貨位數(shù)為910個。

3.2 生產(chǎn)設備站臺

生產(chǎn)設備站臺分為發(fā)射機連接站臺和成型機連接站臺，如圖1所示。

發(fā)射機連接站臺數(shù)為14個，每個站臺分為上下2層，上層為實托盤出庫站臺，下層為空托盤入庫站臺。成型機連接站臺數(shù)18個，每個站臺分為上下2層，上層為空托盤出庫站臺，下層為實托盤入庫站臺。

3.3 抽檢和人工站臺

由于設備因素或人為因素，會導致濾棒達不到工藝標準要求，如出現(xiàn)觸頭、膠孔、炸口等問題，因此，需要對有質量隱患且已入庫的濾棒進行抽檢，抽檢后若濾棒若達到工藝標準要求，則對抽檢濾棒進行返庫;若達不到工藝標準要求，則另作處理不再入庫。如圖1所示，濾棒作業(yè)區(qū)包含1個抽檢站臺和1個人工站臺。抽檢站臺和人工站臺的最大載貨能力皆為44盤。

3.4 堆垛機

為適應濾棒作業(yè)區(qū)空托盤及實托盤的供給要求，采用具有獨特設計的雙叉式堆垛機，單叉載貨量為22盤，因此每臺雙叉堆垛機的最大載貨量為44盤。兩排立體庫的兩個巷道中共有4堆垛機，每個巷道有2臺。堆垛機不僅能夠完成出庫任務和入庫任務，還能進行貨間搬運，使得立體庫的貨物布局更加合理，提高立體庫的倉儲能力和供給能力。

4 硬件配置

包含打印機、服務器、UPS電源、切換器。

5 軟件配置

自動化立體庫控制系統(tǒng)按功能可劃分為三個層次： 信息管理層、調度監(jiān)控層和設備執(zhí)行層，控制系統(tǒng)的組成如圖2所示。

控制系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫、管理主服務、定時服務、事件服務、管理客戶端、調度主服務、調度顯示服務、調度客戶端相互通信配合，形成軟件構架如圖3所示。

6 調度系統(tǒng)運行

6.1 調度系統(tǒng)流程圖

成型機空托盤出庫流程圖如圖4（a）所示，成型機實托盤入庫流程圖如圖4（b）所示。

6.2 堆垛機調度系統(tǒng)主界面

調度控制主畫面如圖5所示，由四臺堆垛機及出入庫站臺圖元，堆垛機狀態(tài)列表，任務列表及故障顯示列表構成。

畫面向用戶提供了嘴棒庫中的出入庫站臺、四臺堆垛機、及貨架的平面圖元的直觀描述，用戶可通過畫面了解站臺相對貨架的位置及編號、站臺狀態(tài)顯示、堆垛機運行的動態(tài)畫面，實時了解堆垛機運行所處的位置及狀態(tài)。

用戶通過點擊堆垛機圖元，可完成部分堆垛機電控柜觸摸屏的操作，包括堆垛機調度模式在線、調度模式離線、任務取消、返回原點、故障復位、任務下達模式自動、任務下達模式手動等操作。

7 結束語

采用立體庫設計的堆垛機自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了對不同規(guī)格濾棒的存儲和供給，在很大程度上減少了人力、物力和財力的消耗，降低了工作人員的勞動強度，增加了濾棒存儲和供給的準確性和高效性。在未來的工作中，將繼續(xù)對該控制系統(tǒng)進行優(yōu)化和改進，進一步提升系統(tǒng)可靠性和安全性。

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