1．項目簡介

太鋼是國有特大型鋼鐵聯合企業，年產鋼1000萬噸（其中300萬噸不銹鋼），營業收入超過1000億元人民幣，綜合實力居國內鋼鐵行業前列。太鋼致力于不銹鋼、特殊鋼和高等級碳素鋼的研究開發和生產加工，尤其是其高牌號冷軋硅鋼在國內處于領先地位，為國內第一家可批量供貨的企業。

對庫區的自動控制和管理，國內近年來已有嘗試，但國產系統尚未形成成功的模式。全套引入國外系統，盡管能夠滿足ERP信息化要求，但價格昂貴、可定制性不高，嚴重制約了在普通冶金庫區特別是老廠改造的推廣應用。

太鋼冷軋硅鋼廠成品庫原來的管理基本上是全人工管理，其流程大致為：成品稱重后由人工錄入卷號、毛重、凈重、規格、日期等信息，然后打印成品卷（盒）標簽，成品包裝完畢后把標簽貼到成品上，成品入庫后的存放位置由人為確定，出庫產品由人工查找，產品出庫時由人工把產品信息再錄入到出庫室計算機內，然后上傳計質量系統。在這種管理模式下，對庫區內的所用成品信息很難完全正確掌握，從而造成成品周轉不夠流暢；人工查找成品既費時又費力，工作效率較低；人工記錄成品信息，也很難保證不出差錯。

為解決以上問題，太鋼利用易控(INSPEC)組態軟件開發了成品庫物流自動化管理系統。系統設計采用激光檢測技術、無線網絡技術以及條形碼打印技術實現對整個庫區鋼卷信息的跟蹤和定位，這樣可以及時準確無誤的確定任何一個鋼卷在庫區的位置以及它的全部信息，避免了人為操作的失誤，為編制準確及時的物品進出計劃和天車調度計劃打下基礎。同時庫區管理系統將與計質量系統保持實時的通訊，將實際出庫單及時的返回到計質量，減少人工錄入的工作。 實現庫房鋼板、鋼卷成品從入庫、倒庫、抽檢、出庫整個流程的全自動化管理。

2．系統構成

冷軋硅鋼廠成品庫共包括兩個庫區，一個面積約300 ×30米，另一個面積約270 × 21米；存放卷板和薄板兩種成品；搬運工具為天車，每個庫區有三部天車；庫存總量約8000噸，每天入出庫貨物總量約1100噸。

系統將對所有入庫、出庫和現有的庫區信息進行統一的管理。接受到來自計質量的入庫計劃后，系統將通過安裝在天車上的操作屏提示鋼卷的放置位置，以達到優化的效果。接受到來自計質量的出入庫計劃后，系統將提示天車目標鋼卷的位置以及行走方向，同時記錄出庫的實際鋼卷信息，形成實際出庫單返回計質量。

成品入庫后，操作工通過手持掃描儀掃描鋼卷條形碼，鋼卷信息通過無線局域網自動傳送到工作站，同時結合天車的坐標信息即可確定鋼卷的存放位置。在倒庫和出庫時，根據鋼卷編號可以自動確定鋼卷位置，位置信息自動傳送到指定天車，并引導天車到達指定位置起吊鋼卷，最終自動打印出庫單。

硬件部分的設計充分考慮了庫區現有的物理客觀條件，無線網絡和移動設備的使用便捷的覆蓋了所有功能關聯的庫區范圍，使信息的采集與發布極為快捷。地面服務器和客戶機通過與車載PLC系統通訊交換信息，使整個系統的數據處理與維護穩定可靠、便于操作。

整個系統配備一臺數據庫服務器，用于存放各種成品信息；兩臺工作站，用于出入庫管理；六臺平板電腦，放置在天車上，用于采集天車位置信息以及引導提示天車操作工；五臺手持掃描儀分布在庫區掃描鋼卷信息之用。所有計算機、手持掃描儀、數據采集設備通過庫區無線局域網連接。整個系統架構如圖所示。

庫區自動化管理示意圖
3．系統特點

? 實現成品庫的全自動管理，實現了從計質量系統下單到產品的入庫、倒庫、抽檢、出庫的全過程的計算機管理和監控，減少人工工作量，避免人為失誤，大大提高工作質量和效率。

? 庫區管理系統能夠與計質量系統保持實時通訊，同時，系統能將所有入庫、出庫和現有的庫區信息進行統一的管理。

? 無線網絡和移動設備的廣泛使用使得信息的采集與發布極為快捷。地面服務器和客戶機與車載PLC系統通訊交換信息，監控電腦放置在天車上，系統操作極為簡便。

? 上位監控系統采用典型的CS網絡結構，整個系統由數據庫服務器、操作站、天車平板電腦、無線網絡系統、手持終端和條碼打印機構成。

? 復雜的數據管理功能，包括從計質量系統獲取鋼卷生產詳細信息，并記錄鋼卷入庫后的庫區存放位置、倒庫和抽檢記錄、出入庫記錄等等。可實現各種靈活而強大的數據查詢功能。

? 系統接口豐富，可與計質量系統、條形碼系統等實現方便的連接。

4．系統方案

數據庫服務器

數據庫服務器上安裝有Windows SQL Server,負責為整個系統提供數據記錄服務，數據庫表包括：庫區信息表、鋼卷信息表、成品分布表、入庫信息表、抽檢信息表、出庫信息表、鋼卷歷史信息表等等。

操作員工作站

操作員工作站上安裝易控(INSPEC)組態軟件，用于提供人機界面服務、數據庫訪問服務（包括訪問上層計質量系統的Oracle數據庫）、設備通信服務等等。易控(INSPEC)強大的圖形界面能力、數據庫訪問能力、對C#高級語言用戶編程的支持以及軟件的可靠穩定性為該系統的成功實施提供了保障。

天車平板電腦

天車駕駛室內安裝一個操作終端，用來顯示天車位置、地面指令等信息。操作終端采用九思易公司的PowerView人機界面產品，該產品的不銹鋼外殼、無風扇設計、防震動設計以及易控(INSPEC)嵌入版使得該產品能夠適用于惡劣的現場工作環境，并能提供強大的圖形和設備通信能力。操作終端通過MPI網與西門子S7300控制器連接，采用RS422通訊方式與激光傳感器連接，每臺天車配置DIMETIX激光傳感器兩個，用于檢測天車的X軸（大車）、Y軸（小車）實際行走位置。

無線網絡系統

通常在開放空間保證傳輸速度和傳輸延遲的情況下，基站和手持終端的連接距離為80~100米，因此采用四個基站進行覆蓋，即每個跨安裝基站兩個，位置在天車跑道的下方，基站采用西門子SCALANCE W788。

手持終端和條碼打印機

配置工業型手持終端17個，用于確認鋼卷的起吊、放下以及其他信息。配置條碼打印機兩臺，一臺放置在磅房內，另一臺放置在控制室內。

5．軟件應用

軟件架構設計

操作站的主要操作工序包括入庫、倒庫、抽檢、出庫以及查詢等主要操作工序，工序流程如下：