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新松自动化物流总控软件系统架构及应用
2013-4-27
摘要:

中国电子科技集团公司第十四研究所是我国电子系统工程领域中规模最大、专业覆盖面最广、研发力量最强、技术成果最为丰富的大型综合性高科技研究所,是国内雷达系统装备的主要供应商。

   中国电子科技集团公司第十四研究所是我国电子系统工程领域中规模最大、专业覆盖面最广、研发力量最强、技术成果最为丰富的大型综合性高科技研究所,是国内雷达系统装备的主要供应商。

   2011年7月新松公司作为国内先进的自动化物流系统集成商成功的为十四所A4总装厂房有源子阵生产装配提供了一套自动、高效、智能的系统解决方案。整个方案在传统自动化立体仓库系统的基础上进行改进与创新,与自动化生产线、AGV集成,实现对企业资源仓储、产品生产的有效控制和管理。新松自动化物流总控软件系统(以下简称总控系统)是整个自动化物流系统的调度核心和信息存储处理中心,构建在先进的工业控制网上,运行于计算机网络系统与数据库环境下,以集成技术为核心,实现物流指令快速、准确的执行及物流信息的收集、处理、传送、存储和分析,并做出正确的决策以协调各个环节,从而实现物料高效有序的流动和科学管理以满足装配作业计划的需要。通过与MES系统,以及物流自动化系统设备执行层的信息集成,实现企业物流设备及系统的统一调度,以及所有物料(零部件、自制件、成品)的统一管理和使用,完成生产物流的双向追溯和跟踪,保证企业生产按时、按量、按质完成。

【总控系统架构】


   1.1 系统总体结构
   总控系统是由多种硬件设备和多个应用软件系统组成的一个协同工作的综合系统。系统采用两层结构,即任务和数据管理(管理系统)、集中监控和设备调度(监控调度系统)。
   按结构划分,管理系统包括服务端和客户端,监控调度系统包括监控系统和调度系统。管理系统服务端与调度系统均部署在应用服务器上,客户端分别运行在管理工作站、出入库终端、机台呼叫终端上;监控系统分别运行在监控工作站、监控终端上。
   在中央控制室,部署数据库服务器,数据采集服务器,应用服务器。数据库服务器及数据采集服务器采用小型机,具有无单点故障、应用全透明、零切换时间等许多特点,在AIX操作系统下使用Oracle 10g数据库;在独立的应用服务器上部署管理系统与调度系统的应用程序实时访问数据库并处理物流配送信息数据和任务指令,同时,所有任务操作都生成日志,记录设备运行的每一个环节,并设有自动恢复机制,对于网络、数据库中断或断电等故障,在系统恢复后可以自行连接,各设备无需初始化,即可恢复故障前的工作状态。服务器通过以太网交换机采用TCP/IP网络协议实现与客户端的通讯,并与企业的MES系统通过数据库接口实现数据交互。在中央控制室和各个立库现场,配置相应数量的网络交换机,各个操作终端连接到本地交换机上,本地交换机再通过千兆光纤连接到中控室的交换机上。
   总控系统信息管理层通过以太网将作业命令传达给监控调度层系统,监控调度层系统通过PROFINET工业以太网传达给堆垛机、环形生产线、AGV等设备控制系统,控制物流设备的各个执行机构完成配送生产指令。
   配置完善的网络在线安全防范机制,采用当前先进成熟安全可靠软硬产品与技术,构造一套完整的体系结构,既满足目前的需求又具有良好的可扩充性,以适应未来发展的需要。
   1.2 系统架构
   总控系统采用C/S/S(Client/Application Server/DBServer)与C/S(Client/DBServer)混合模式作为系统的基础技术架构。
CSS三层架构的体系架构,支持Web、Client、PDA等各种用户界面开发,具有自动故障恢复的特性,可以不间断地运行应用程序,充分保证系统的可用性、可靠性、可扩展性和性能,降低了系统维护成本。
管理系统和调度系统程序均采用.NET平台开发,监控系统采用IFIX平台开发。将关键业务逻辑规则、数据访问、合法性校验等工作封装于中间层,同时,将应用层作为核心层,完成系统的高级管理工作,负责物流系统的日常事务处理。
   系统架构如下图所示。

   管理系统按功能模块划分由基础信息管理子系统、库存管理子系统、搬运管理子系统、生产管理子系统、作业处理子系统、统计查询子系统、接口管理子系统、系统配置子系统、流程管理子系统等核心应用子系统组成。管理系统与企业MES系统实现无缝集成,既可充当其执行子系统,也可自成体系独立运行,同时,依据系统总体工艺流程和企业生产需求进行生产流程配置、系统功能设置和用户界面设计。

   监控调度系统由任务获取子系统、设备监控子系统、任务调度子系统、指令处理子系统、异常处理子系统等核心应用子系统组成。监控调度系统接收管理系统的作业任务,并根据设备状态和位置,创建设备指令,发送给各个设备控制子系统,完成企业资源的生产配送过程。

【系统性能】

   

1.3.1 先进性
   自动化立体仓库系统与自动化物流生产线系统高度集成,满足企业现在、未来发展的需要,总控系统采用当今成熟的、先进的主流技术和实现平台。系统采用C/S与C/S/S相结合的模式,数据库采用Oracle 10g数据库,管理系统和调度系统采用.NET平台开发,监控系统采用IFIX开发。符合国际先进管理思想,适合国情和企业情况。
   1.3.2 兼容性
   所有硬软件选择国际知名产品,保证较高的兼容性。
   软件系统具备一套接口标准供相关信息系统对软件系统进行访问和数据交换,也可以针对不同的信息系统定制接口。在充分了解用户正在规划中的企业资源计划ERP、客户关系管理CRM、供应链管理SCM、电子商务EC、配送管理情况下,实施与之相关系统的接口。保证用户的利益,充分资源共享。
   1.3.3 标准化
   遵循行业软件开发规范,符合软件工程化的设计原则及有关国家标准或等效国际标准,采用全国行业统一的计算机代码标准,遵循行业计算机网络信息系统数据库格式规范。
   软件的需求分析、总体设计、详细设计、编码实现、系统测试、软件维护各阶段的工作符合CMM的规范化要求。
   1.3.4 易用性和易维护性
   系统设计人机界面友好,符合用户的操作习惯。系统具有良好的开放性,系统功能便于修改和再次开发。界面、文档均为中文,报表格式按要求设计。
   作为基于 Windows 平台的应用软件, 系统的易用性提供给用户更快的实施速度,更方便的客户化功能,更少的系统维护费用。从实时数据采集系统到生产管理系统, 所有的软件平台均是组态式的,无需大量的编程开发工作, 对使用者的要求也大大降低,一般的用户通过培训均可进行工程工作。
  1.3.5 安全性
   系统安全包括物理安全、网络安全、信息安全和安全管理多个方面。数据库与实物库的安全同等重要。服务器使用小型机,具有无单点故障、应用全透明、零切换时间等许多特点。这样既保证了系统的完整性,也使存储的数据免受由于错误操作所导致的麻烦。在应用系统方面运用先进的现代技术和严密的流程监控设计,建立统一的基于角色的访问控制策略,规范操作流程,加强各立库的内部控制和监管措施,最大程度的规避和防范操作风险和管理风险,对系统实施有效的安全管理。
   1.3.6 模块化
   系统划分为若干个子系统,每个子系统完成不同的信息管理功能,既是一个个独立的功能模块,又相互协作,共同完成整个物流信息管理、控制功能。
   1.3.7 实用性和经济性
   以实际需求为原则,结合企业生产经营特点和企业发展需要,确定有限系统目标和有效实施内容。结合中国国情、企业实际情况和需要,在系统中应用先进的方法、理论、技术。
 

【小结】


   随着国内经济和现代信息技术的飞速发展,自动化物流在企业的仓储、配送、生产、销售等环节将起到越来越重要的作用,自动化立体仓库与自动化生产线高度集成技术必将得到越来越广泛的应用,同时,对信息管理与设备控制技术的要求也将越来越高。新松设计实现的南京十四所自动化物流总控软件系统采用国际先进管理思想,遵循行业软件开发规范,符合软件工程化的设计原则及有关国家标准或等效国际标准,以南京十四所实际需求为原则,结合中国国情以及企业生产经营特点和企业发展需要,确定有限系统目标和有效实施内容,在系统中应用先进的方法、理论、技术。到目前本系统已稳定运行一年,满足企业生产装配需要,取得良好的社会效益和经济效益。

文章为作者独立观点,由物流搜索网编辑整理,不代表物流搜索网立场。如需转载此文,请注明出处和本文链接。来源:新松公司

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