浅谈自动化立体库及其信息系统在烟草制造中的应用

2023-01-19

自动化立体库在烟草制造业内得到了广泛的应用, 主要用于片烟醇化高架库、片烟配方高架库、卷烟材料高架库、成品高架库、烟丝高架库、滤棒交换高架库等。自动化立体库由立体货架、堆垛机、输送设备、通讯系统、自动控制系统、监控系统、仓储管理管理系统组成。自动化立体库系统能够按照指令自动完成货物的存取, 并能对库存货物进行自动管理, 完全实现自动化作业。本文将以卷烟材料高架库为例, 介绍自动化立体库及其信息系统在烟草制造中的应用。

1 自动化立体库系统组成

卷烟材料高架库采用了SWISSLOG的单立柱堆垛机和AGV (自动引导小车) , 还采用了分配穿梭车、托盘码分机、链式输送机、辊柱式输送机等。

设备控制层, 负责各设备的自动运行, 并可实时接收监控级的操作命令, 向监控级发出请求, 报告设备状态信号。硬件上, 采用了AB公司5000系列的PLC, 现场总线采用DEVICENET连接各动力控制站、I/O从站、操作员面板等。

集中控制层, 通过RSVIEW32的运用, 实现控制计算机对远程设备的自动、手动操作、状态监控、故障诊断定位和报警显示、记录等。

信息管理层, 在结构上采用了Oracle 9i数据库的三层构造, 负责统一协调全系统的生产, 处理全系统运行过程中的综合信息, 是整个系统的后台数据存储和管理系统, 具有对整个系统的数据信息进行管理的功能。

2 自动化立体库信息系统及其设计

2.1 自动化立体库信息系统设计原则

实用性原则:力求最大限度地满足实际工作的需要, 充分考虑各业务层次、各管理环节数据处理的实用性, 把满足用户生产和管理业务作为第一要素进行考虑。用户接口和操作界面设计尽可能考虑人体结构特征及视觉特征, 界面力求美观大方, 操作力求简便实用。

先进性原则:在技术上采用业界先进、成熟的软件开发技术, 面向对象的设计方法, 可视化的、面向对象的开发工具;客户/中间件/服务器 (Client/Middleware/Server) 体系结构。

可扩展性和可维护性原则:为适应将来的发展, 系统应具有良好的可扩展性和可维护性。软件设计尽可能模块化、组件化, 并提供配置模块和客户化工具, 使应用系统可灵活配置, 适应不同的情况。数据库的设计尽可能考虑到将来的需要。

安全、可靠性原则:应用软件与数据库系统的设计要做到安全可靠, 防止非法用户的入侵。应用系统采用多级认证 (系统级认证、模块认证、数据库认证和表级认证) 措施, 采用用户密码的加密技术以防止用户口令被破解。数据库的备份策略恰当, 以防灾难发生, 在万一灾难发生时也能快速从灾难中恢复。

2.2 自动化立体库信息系统总体设计

自动化立体库信息系统采用了基于三层模式结构设计, 即系统在总体结构上分为客户端 (操作终端或其他请求模块) 、应用服务器和数据库服务器三层。 (如图1) 。

在这个系统中, 系统所有的处理工作都是集中在应用服务器来完成的。

操作终端接收操作员的操作指令, 并将这些指令以请求的方式发送到应用服务器, 应用服务器接收到请求后, 会根据需要完成与堆垛机和控制系统 (传输线) 以及和数据库服务器的控制与交互以完成整个处理过程, 并将处理结果以响应的方式返回给操作终端。

2.3 自动化立体库信息系统功能模块

从功能上, 系统由以下几个部分组成, 如图2。

功能模块设计上, 服务调度由系统中所使用的基于CORBA的中间件VisiBroker来完成。系统还提供了与ERP (企业资源计划) 、MES (制造执行系统) 的系统接口, 可确保企业信息资源的无缝连接。

3 结语

信息系统是整个自动化立体库的核心, 是立体库的调度管理中心和信息存储处理中心, 具有对整个系统的数据信息进行管理的功能, 同时还要与厂级信息系统和设备监控系统紧密集成, 是联系信息管理系统和设备控制系统的纽带。因此, 信息系统设计的效果如何, 直接影响到了自动化立体库的最终使用感受。笔者认为今后在建设类似项目时, 为应对不断变化的管理需求, 建议通过加强培训的方式, 使信息系统维护人员具备部分自主开发的能力, 或由建设单位定期进行信息系统的维护/升级工作。

随着世界经济的复苏和我国经济的稳定增长, 自动化立体库除了在烟草制造业得到应用外, 也将在其他行业得到更广泛地应用:如商业物流配送中心、高成长性公司、铁路、机场、港口等物流集散地等。自动化立体库及其信息系统将有更广阔的应用前景。

摘要：本文对自动化立体库系统进行了介绍, 并对其信息系统设计进行了分析。

关键词：自动化立体库,烟草,信息系统,设计