沈 杨 张晓萍 李沈华 朱子威 顾运捷 朱煜锋

（苏州大学应用技术学院 江苏昆山 215000）

引 言

目前，随着电子商务等行业的迅速发展，商品货物越来越多，由此对仓储的管理智能化、自动化也提出了更高的要求，而在仓储管理系统中，智能、准确也十分重要。为此，我们设计了仓储管理系统，来提高仓储效率。

本系统是基于GE-PLC软件和iFIX软件编写设计而成，同时了结合RFID射频识别技术。GE-PLC可编程控制器，在传统的继电接触器控制的基础上发展起来的一种自动控制装置，结合了PLC和PC的优点，既有PLC的可靠性坚固性，又有PC的开放性、自定义电路的灵活性。iFIX是基于Windows NT的对生产过程监视和控制的自动化解决方案，可以实时监控设备和资源，实现了管理数据的可视化。RFID射频识别技术，是一种非接触式自动识别技术，由RFID读写器和电子标签组成，从而有效地跟踪物体流动的路径。

一、仓储管理系统的设计

（一）仓储管理系统设计概述

仓储管理系统是根据我国仓储管理技术相对落后的情况和市场客户需求，设计出的更为智能化、自动化的系统。其可将生产成品传送至仓储盘后，自动记录成品在仓储盘中的位置，同时通过RFID自动标识绑定托盘信息，并继续将成品运送至托盘的空位置，用iFIX实时监控系统的运行过程。

（二）仓储管理系统的总体设计方案

本系统主要由GE-PLC的程序控制和基于iFIX制作的可视化界面。其中程序控制部分，在前端接收到信号后，把空托盘放入指定区域，接着将塑料瓶成品放入托盘，待托盘装满后，机械手自动将托盘放入货架位机构，否则继续装盘，直到将托盘装满。在iFIX可视化界面通过创建地址节点和属性节点，可以更直观地反映出系统的运行状态，其后将对此加以说明。系统设计方案如下图1所示。

图1 系统设计方案

二、基于GE-PME的程序设计

本系统采用GE-PME软件，进行参数配置和PLC梯形图的设计，通过编写的PLC梯形图，来控制仓储管理系统中产品装盘，同时检测托盘是否装满，并自动将托盘入库。系统可以通过PLC梯形图，实现对仓储管理系统整个流程的控制。在设计过程中，我们将瓶子作为产品，搭配装产品的托盘，且托盘底部含有电子标签，还有其他传感器的使用。

程序先由计算机指定库位号，查看仓库是否有空位置。若仓库有空位则启动，系统搭配气缸和机械手的作用把托盘取出，将托盘通过输送带移动至RFID位置，射频器不断地发射信号；我们使用的托盘底部有电子标签，可写入读取信息，当托盘经过，紧接着读取RFID信息并自动核实，输送带继续传送，将托盘放入固定位置，等待托盘装瓶操作；等瓶子装入后，检测是否装满，待托盘装满，传送带继续传送至RFID侧更新托盘电子标签的信息，将托盘自动放入库中，并自动记录其在仓库中的位置。

三、iFIX界面的设计

根据仓储管理系统的设计要求，系统包括贴标单元、入库管理单元和桁架码垛单元。

（一）贴标单元

该工作单元对上工序装瓶完成的料瓶进行分瓶处理，该系统单元在电动机带动的转盘下使每个料瓶距离相等，该转盘上有等间距且刚好能卡住瓶身的缺口设计，以保证卡紧输送且等距，便于后续的贴标处理；接着在贴标滚搓机构作用下对瓶子进行贴标，将前工序中一存储信息的标签贴在瓶身上，完成贴标任务；最后通过料瓶检测，将贴标不合格的料瓶剔除。在设计的iFIX界面中，我们能实时看到该单元工作时的详实数据。信息栏包括工作瓶数、完成瓶数、废品瓶数、完成工单总数、完成总评数量；设备状态栏中可了解输送带远程、分瓶机构远程、液错机构远程、螺杆过度机构远程、气缸机构远程、系统就绪和故障的系统状态。

（二）入库管理单元

该系统单元对各托盘的位置进行实行监控管理。当料瓶入库前，每个料瓶将通过仓库的进库读写器并写入料瓶信息，然后通过计算机的仓储管理系统计算出货位，并自动通过传送带运输、机械手等自动放入相应的托盘空位，并将情况在入库管理iFIX界面中实时显现。

（三）桁架码垛单元

三轴堆垛机构：在自动或联机模式下实现上位系统指定的库位寻址并完成取放功能，完成成品料瓶的进库出库任务。该单元中也可使用手动进行堆垛机操作，可以实行三轴的自由移动，更高效、精准、智能地实现成品的出入库功能，也可以实现联机下连续寻库位功能，并与装盘单元完成许愿星料瓶的入库功能。桁架机构：通过伺服进行定位，实现料瓶的寻址和搬运，同时将料瓶进行装盘操作。货架的库位机构：和堆垛机配合，提供物理和信息存储空间，实现成品许愿瓶的库存管理功能。在iFIX界面设计中，我们可以实现对桁架、立库、成品库信息的实时监控；对初始化启动、完成，X轴、Y轴、Z轴、设备是否回零，X、Y、Z轴及输送带等报警状态进行监控。

四、RFID的应用

当成品料瓶进入仓库时，每个料瓶信息通过读写器解读标签中信息。当标签进入磁场后，接受解读其射频信号，解读器读取信息并解码，然后计算机仓储管理系统计算出空位。该解读器与堆垛机配合同步更新与托盘关联的电子标签的数据及信息，同时系统配合使用扫码器读取料瓶上二维码信息，将二维码信息与此料瓶生产信息进行相应的关联和管理，最后按要求放入仓库。

五、总结

智能仓储管理系统是一套基于iFIX和RFID解决传统仓储管理人力需求大、繁琐等问题的系统，有效地实现了对仓储的智能化管理功能。本系统的投入使用，可大大减少仓储管理中人力、物力的投入，同时保障仓储管理的准确性，提高仓储的效率。本系统基于RFID自动检测定位信息，基于iFIX的界面开发，给客户更直观的感受，更有效地对系统的运行进行实时监控，可以保障系统的高效准确运行。