化工自动化仓储物流管理系统设计与实现

朱雷

（扬州恒基达鑫国际化工仓储有限公司，江苏扬州 211401）

仓储物流管理系统属于产品供应链中间层[1]，上层与ERP 相连，下层与运输设备相连，该系统能够与DCS 系统开展实时的数据交换，进而将企业资源计划系统中获取的订单信息、交付信息准确无误地处理，使得仓储物流设施中能够实时地将各种资源获取。 在该系统中，物流设施也能将订单执行情况定时传输到仓储物流系统中，系统可以获取物流信息， 并对物流信息进行管理，提升物流管理的速度与质量，进一步实现自动化的仓储物流管理目标。

1 自动化仓储物流管理系统的总体架构

化工自动化仓储物流设施主要由产品物流和产品包装两个部分组成， 除了这两个部分外，也引入了ERP 系统、DCS 系统和LMS 系统，通过这些系统构成了完整的管理系统[2]。 图1 为自动化仓储物流管理系统总体架构示意图。

图1 自动化仓储物流管理系统总体架构示意图

1.1 物流管理

物流系统的作用在于对仓库产品储存和产品进出情况进行管理，包括入库管理，出入口管理、人员管理、车辆管理等，这些内容是物流管理的主要内容。

1.2 包装管理

包装系统的作用在于对包装料仓和包装线进行管理，包装料仓的作用是将未包装的产品存储在特定的区域，包装线的作用是将包装后的产品运到特定的区域[3]。

1.3 ERP 系统

ERP 系统是一种基于信息技术而建立的管理系统，该系统具备了信息技术的优势和前沿的管理理念，通过系统化管理模式给决策层提供多种行之有效的管理参照。 ERP 系统主要由MRP演变而来，属于新型的集成化管理系统，管理的重点在于供应链管理，保障供应链的流畅性。 ERP系统的建立主要考虑到供应链资源的有效应用，能够改善企业运作方式，使得企业核心竞争力能够得到有效地提升。 ERP 系统中涵盖了财务管理、会计核算、物流管理、生产控制管理、分销管理、采购管理、人力资源管理和库存管理等。 图2为ERP 系统工作原理图。

当前企业所用的仓储物流设施的工作方式是借助于计划信息、预测信息和订单信息安排物流输送的具体内容，从而实现生产计划向着产品计划转变的目标，等到系统将物料和需求进行调控后，可以进一步将物流的时间、产品的数量等明确，然后按照仓储物流计划执行后续的物流任务，实现全方位管理目标。

1.4 DCS 系统

DCS 系统应用了处理器，工作的特点是显示操作集中、控制功能分散和兼顾分而自治，通过这种综合协调设计方案实现对物流各环节的控制， 在仓储物流系统结构里，DCS 能够将所有未进行包装的产品信息传送送到LMS 系统中，然后通过LMS 系统对产品损耗情况分析。 此外，LMS系统可以对故障的公用信号进行集中管理，在发现系统存在故障后及时发出警报，确保产品的安全。 图3 为DCS 系统工作流程图。

图3 DCS 系统工作流程

2 自动化仓储物流管理系统硬件设备

现阶段市面上使用的管理软件系统较多，例如EWM 系 统、SIMATIC IT 系 统、Optivision 系 统和Proficy 系统等。 但是，无论企业选择哪一种软件系统，都需要相应的硬件系统为软件提供稳定的运行基础，需要通过仓储设施中安装的各种硬件设备调控管理任务， 进而保障物流的稳定性，才能提升其自动化程度。

2.1 服务器

仓储物流管理系统需要通过专门的服务器保障其运行的稳定性，在服务器内部加装了多种系统软件，其作用是调控物流系统运行。 例如：出入口管理软件、仓库管理软件、人员管理软件和车辆管理软件等，系统能够自主执行运算相应的物流信息[4]。 在系统中设立了工程师站，其作用在于调控服务器中各类软件，保障软件系统能够稳定运行，与此同时，服务器中的操作站能够执行多种复杂的操作任务，在录入数据与检查数据上有着较大优势。

2.2 无线网络

无线网络能够通过仓储物流设施中安装的无线网络节点为系统提供网络服务，从而使得仓存系统能够不间断地获取到无线网络服务，进而对各项物流流程进行调控，保障物流信息处理的有效性。

2.3 条形码打印

在产品出仓前需要在产品包装线上打印条形码，条形码主要包含了产品的主要信息，包括发货人和收货人等信息。 条形码的生成主要由许多宽度不等的空白线条组成，通过一定规则将这些线条排列， 能够将产品的信息存储到条码之中。 在化工装置中，条码的信息包括牌号、类别、批次、等级、产地和日期等[5]。

2.4 扫描器

扫描器主要用来获取条码信息，扫描器的结构由光学透镜、光源、模拟数字转换电路、扫描模组和加塑料外壳组合而成。 其工作原理是借助于光电元件发出的光信号获取产品信息，然后将其转换为电信号，在设备内容电信号经过再次转换变成模拟数字信号，然后在计算机中形成特定的产品信息。 扫描器的信息传输方式有多种，例如USB、无线传输、RS232 等。 扫描器的位置位于包装线末端，主要作用是采集产品入库信息，同时将信息保存与传递到相应位置。 图4 为扫描器组成模块图，表1 为扫描器详细参数。

图4 扫描器组成模块图

表1 扫描器详细参数

2.5 车载终端

车载终端主要位于叉车和卡车中的特定位置中，主要作用是实现通信，为车辆与仓储物流管理系统提供持续稳定的通讯服务，信息传输的方式一般为无线方式，通过无线网络进行动态通信。 和无线手持终端相比这种传输方式十分相似，运输车辆中安装了操作系统、键盘和显示屏，而通信系统的电力供应主要也是由运输车辆提供。 车载终端中都加装了管理系统软件，车辆能够获取到仓储物流管理系统给出的管理任务，系统会安装清单顺序开展管理工作，与此同时车辆驾驶员也能够在车载终端上对任务完成情况进行了解[6]。

2.6 射频识别

射频识别也称为RFID，其属于通信技术中的一个类别，能够借助于无线电讯号获取到产品的数据并自动处理系统给出的各类任务[7]。 RFID 无需识别系统是否已经与目标建立了相应的通信方式。 如果站在识别角度分析，RFID 与条码扫描有着很相似的地方，在条码扫描中，需要将已编码条形码粘贴到产品的表面，然后借助于专门的扫描读写器获取到条码中的信息，但是不同的是RFID 主要借助于RFID 读写器对产品上粘贴的RFID 标签进行识别分析， 借助于频率信号实现RFID 标签信息转化的目标[8]。RFID 读写器的位置通常位于车辆出入口区域，此外在一些特定车辆信息识别位置也会安装RFID 读写器，RFID 标签的位置通常在卡车上， 其特点在于针对性较强。图5 为RFID 电路示意图。

图5 RFID 电路示意图

2.7 光学识别系统

OCR 是光学识别的建成，OCR 系统主要通过多个特定的摄像机和感应线圈结合而成，其位置主要在车辆出入口区域， 能够对往来车辆拍照，根据拍照信息识别车辆信息，从而实现高精度管理。 OCR 系统需要与RFID 系统进行协调使用，车辆在经过出入口时无须停车，安装在相应位置的检测系统能够对车辆精确地进行识别，然后将任务自动分配给各车辆，进而提升系统管理的质量[9]。 图6为光学识别系统组成框图。

3 物流管理数据库构建

3.1 需求分析

1）货物、客户信息管理，包括货物、客户信息的增加、修改、删除和浏览管理。

2）货物入库、出库管理，对采购的货物完成电子入库和出库。

3）查询管理，包括对货物信息、客户信息以及其他信息的查询。

4）对当前仓库中的货物信息进行统计和打印。

5）管理员与用户或用户组管理，主要是管理员的登录管理与口令管理，以及用户或用户组权限、口令管理[10]。

3.2 数据库表结构

根据系统功能设计的要求，数据库表结构设计见表2。

表2 管理员信息表

4 结束语

如果想要构建自动化的仓储物流系统，实现对物流流程的高效管理，使得产品的入库、出库等信息得到完善，需要不断优化调整系统的操作流程规划，进而保障仓储管理的合理性，同时也要确保硬件、软件配置的完整性，只有将这三个要素更好地体现出来，才能使得系统的工作效率提升，减少系统错误概率，提升现场操作的科学性，为企业带来经济效益。 本文提出的这些系统构建模式对于企业实现自动化控制管理有着一定的参考作用。