基于物聯網的智能倉儲系統設計

蘇 祥，朱敘虎，紀兆鵬

（山東鋼鐵集團日照有限公司，山東日照 276800）

0 引言

智能倉儲系統在實際應用過程中，需要確保所有物品數據信息以及對應的財務數據內容可以與管理系統中的數據需要始終保持一致狀態，確保所有關鍵數據準確。所以，信息管理系統的運行速度需要滿足不同功能模塊運行的使用需求，其中，主要包括3 個部分主要內容：①物品類別；②儲存時間；③接收及轉運時間。確保這3 個部分運行的協調速度和準確，盡可能減少貨品在倉庫內的停留時間，同時這也是對倉儲智能管理系統綜合使用功能進行合理判定的主要標準[1]。

1 物聯網與智能倉儲系統概述

1.1 物聯網

物聯網理念已經逐漸滲透到人們的日常工作和生活中，無論是現代化的智能家居還是智能交通，均屬于人們比較常見的先進技術手段，不僅能夠為人們的衣食住行提供便利，同時還可以大幅度提升人們的工作和生活效率?？梢詫⑽锫摼W技術的核心思想理解為一種將任何物體均與互聯網進行連接的技術，可以保證“物”的信息傳遞和管理有效性[2]。

1.2 智能倉儲系統

智能信息管理的倉儲業務模型，需要對客戶總體業務以及流程進行整理和分類，通過這種方式讓客戶可以對自身的情況產生一個概括性了解，然后再具體到每一個單獨的業務板塊，然后，在客戶瀏覽至自身所需業務板塊時，為其展示需要進行的具體流程，使其可以對具體業務內容有一個清晰的認知和了解；最后，對系統可提供的業務功能進行優化[3]。通過這樣的方式，可以更好的吸引客戶，并實現信息管理系統與客戶之間的交流和互動，保證后續業務需求服務效果達到理想水平。

2 物聯網技術在智能倉庫系統中的應用

2.1 智能倉儲的數據化發展

以現有物聯網為核心，配合大數據技術，可以組合成新的組織架構形式，能夠在保證系統工作效率的同時，有效控制業務質量，并保證系統運行的安全可靠性。在實際應用過程中，呈現出多種優勢，并且這種信息化表征較強的新型物聯網體系，還可以大幅度提升大數據技術的應用效果，促進倉庫管理工作效率的提升。在這樣的情況下，倉庫的數據采集周期可以得到有效控制，系統的數據信息網絡傳輸速度更快，再加上數據內容的傳輸周期方面同樣會得到顯著提升，因此這種智能化的數據發展具有極強的應用價值[4]。

基于此，需要依托功能足夠強大的云計算服務平臺，配合大數據分析技術，對現有物聯網資源進行更加深入的、全面的分析和使用，在對數據間內在關聯展開深入分析后，可以為用戶終端提供多種不同類型的數據資料，并在具體的應用服務中得以充分體現，保證倉庫智能系統的最終使用效果。智能倉儲管理如圖1 所示。

2.2 智能倉儲系統的信息化發展

在將物聯網技術應用到智能倉儲系統以后，可以使用該物聯網技術完成異步通信任務，此時的數據發送任務以及信號接收任務屬于核心內容，需確保傳輸的所有數據準確，基于此，需要在每個單獨的時鐘內布置控制中心，為系統后續環節的數據接收以及指令發送提供保障作用。但是，在上述內容中的信息接收與指令發送操作均有著較高要求，即字符位數需要與波特率處于同一水平，并且不可出現任何數據誤差問題。為成功克服采集頻率以及精度過低對信號造成的干擾作用，需要以現場的實際需求為基礎，展開針對性分析，并適度提升采集單元中的硬件精度，保證選型效率，并配合更加優化的算法，才能夠保證采集信息的精準度。

為保證采集板使用功能的標準統一，系統的所有交流、直流信號功能均需要統一標準的獨立通道完成數據采集任務，其中，在執行信號調理電路設計任務的過程中，需要滿足交流與直流信號兩種不同采樣需求。在全部信號經過信號初次取樣處理后，此時的電壓最大值需要統一整定至2 V 對應電壓或電流額定值水平，通過這種方式保證最終采集信息的準確性和執行標準的統一性，滿足需求。在完成上述操作流程的任務后，專業技術人員可以對移位脈沖進行調節，確保SHIFT 的最終控制效果可以達到理想狀態，嚴格遵循低位在前方、高位在后方的預設順序，在這樣的情況下，從系統端發出的TXD 信息即可保證信息發送準確性和及時性，同時還可以確保所有數據內容在向外發送后的精準度，通過這種方式為智能倉儲系統提供更加準確的庫存信息時效性保障作用[5]。

3 物理網在智能倉儲設計中的實現方式

3.1 智能倉儲系統總體設計

智能倉儲系統總體設計包括：①貨物存儲呈現出集中化、立體化特點，可以更加合理的利用倉庫空間，大幅度提升空間利用率；②可以形成更加優質的物流調配系統，進一步提升企業在生產管理方面的運行水平；③倉庫設備在智能化和自動化技術的支持下，可以使貨物存取節奏變得更加快捷，節省大量勞動力，進一步提升倉內物品的運轉效率；④高層貨架：此部分結構為自動化立體倉庫系統達成貨物存取操作的主框架，可以直接確定倉庫空間信息和對貨物存取的空間要求；⑤堆垛起重機：對于堆垛起重機而言，屬于自動化立體倉庫中的源動力，需要承擔起貨物搬運作業及存取作業任務；⑤輸送系統：需要將貨物準確運送到巷道區域或倉庫的設備；⑦托盤：負責承載貨物主要部分；⑧其他輔助設備：按照立體倉庫設計方案的設計要求，需憑借部分外部輔助設備才可以達到完善自身貨物存儲流程的效果；⑨自動控制系統：需要對立體倉庫系統所有設備的運行進行有效控制，確保設備可以處于單獨或者組合運行狀態，同時還需要預留出與外接設備進行連接的接口，便于后續其他操作指令的執行效果[6]。

3.2 倉儲功能設定

倉儲功能設定包括：①借助監控界面可以對堆垛機裝置進行實時控制，并完成工作信息的采集、分析任務；②企業化管理，針對設備運行狀態信息和故障問題進行統一的管理，及時排除故障問題；③系統動態監控人機界面，需要實時、準確的展現出設備的具體運行狀態；④借助對堆垛機界面的參數設定，可以對堆垛機運行狀態進行有效控制；⑤硬件設計中，供電系統設計任務以及堆垛機設備的選擇與調試需要受到高度重視；⑥軟件設計需要以PLC 選型、STEP7 安裝設計以及WinCC 組態為基礎，確保系統應用效果可以達到預設水平；⑦PLC 程序需要進行模塊化處理，確保系統編程變得更加簡單，便于后續的調試以及故障檢測工作展開，為系統軟件升級和維護工作提供更多便利；⑧WinCC 組態人機界面監控，可以節省更多成本、提升作業效率[7]。

3.3 組態優化設計

組態優化設計如下：①全局優化方案。確保WinCC組態界面設計友好，具備廣泛適用性。用戶能夠自行選擇不同的語言功能（主要包括：中文、德文、英文等），確保用戶能夠在程序運行過程中切換到合適的目標語言界面；②便捷高效組態。系統的組態功能處于不斷完善狀態，確保工作人員的工作時間以及工作精力可以得到有效舒緩。同時，還需要進一步擴展友好用戶界面、確保程序庫完整性、對在線組態信息進行快速修改等功能；③一致性延展——Web?！癝IMATIC WinCC”可以按照用戶要求，提供更為優質的Web，通過這種方式可以妥善處理好用戶端在集成Historia 軟件和Web 操作站過程中遇到的各種異常情況；④開放性和集成性分析。WinCC 軟件本身具備開放性以及高集成性特征；⑤TIA（Totally Integrated Automation，全集成自動化）的組成部分。TIA 能夠對各種不同的自動化元件進行結合使用，達到降低成本的效果，進一步提升倉庫空間的利用率，既能夠避免耗時輸入問題，同時還可以在第一時間排除故障問題。此外，TIA 的另一個優勢是自身具備綜合診斷系統的判定功能，可借助SIMATIC 各元件之間的相互聯系，通過WinCC 對系統運行期間存在的故障問題進行診斷[8]。智能控制系統方案如圖2所示。

圖2 智能控制系統方案

4 軟件及外部硬件設計

STEP7 是西門子SIMATIC 工控軟件中的關鍵組成部分，可以對PLC 進行合理配置，同時還可以對軟件編程的程序包進行編輯。借助對MPI 通信設備的控制，經由專用數據線配合PLC 技術，可借助計算機設備與系統進行連接，并下載數據信息。

5 結束語

智能倉儲物聯網可以有效處理傳統倉儲管理面對的物流信息處理效率不足的問題，避免出入庫盤點信息不準確問題，同時智能倉儲系統在貨品出入庫環節、監控環節、盤點環節、揀貨環節具有顯著優勢。在新時期的物流領域中，物聯網技術的應用，已經充分展現出自身的積極和價值。基于此，在對該系統進行深入分析后，對智能倉儲進行重新設定，可以形成一種全新的以物聯網為基礎的新型物流倉儲管理系統，并保證設計具備實用性?；诖耍ㄟ^對智能倉儲系統重新設計，為智能倉儲系統在未來的發展奠定扎實基礎。