摘 要：基于PLC控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和物流配送的特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)代港口物流配送的工程實(shí)例從體系結(jié)構(gòu)、采取手段、實(shí)現(xiàn)功能、安全保障等幾個(gè)方面詳細(xì)闡述了物流配送自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，指出物流配送自動(dòng)化是現(xiàn)代港口物流信息化進(jìn)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 關(guān)鍵詞：物流配送; 控制技術(shù); 網(wǎng)絡(luò)技術(shù); 信息化管理 1 前言 　　現(xiàn)代港口特別是大型樞紐港的地位越來(lái)越突出，港口碼頭的運(yùn)作和管理逐漸與整個(gè)交通運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ)配送的大鏈條融合在一起。港口處于陸運(yùn)和水運(yùn)兩大基本運(yùn)輸方式的聯(lián)結(jié)點(diǎn)，現(xiàn)代物流活動(dòng)所要求的全過(guò)程、全方位系統(tǒng)跟蹤管理已成主要服務(wù)內(nèi)容，涉及到口岸功能、多式聯(lián)運(yùn)功能、貨物集散、中轉(zhuǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)功能、貨代和船代功能、集裝箱業(yè)務(wù)操作和業(yè)務(wù)管理功能，管理信息系統(tǒng)等方面。物流系統(tǒng)包括物流作業(yè)系統(tǒng)和物流信息系統(tǒng)兩部分，前者主要是包括運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、裝卸等一系列活動(dòng)的系統(tǒng)，而后者則是對(duì)各種伴隨實(shí)物流動(dòng)而產(chǎn)生的信息進(jìn)行收集、加工、處理等活動(dòng)的系統(tǒng)。 　　隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)行業(yè)的現(xiàn)代化生產(chǎn)自動(dòng)監(jiān)控和管理技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控和管理系統(tǒng)和企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)已非常普遍。 2 配送流程 [align=center] 圖1 散裝水泥站配送流程圖[/align] 　　招商港務(wù)（深圳）有限公司蛇口港散裝水泥站卸船能力為700噸/小時(shí)、儲(chǔ)備能力為4＊11000立方米，具有4個(gè)庫(kù)的卸船入庫(kù)系統(tǒng)、4條散裝出庫(kù)系統(tǒng)、4條裝船出庫(kù)系統(tǒng)和4條包裝出庫(kù)系統(tǒng)，如圖1。船裝水泥經(jīng)過(guò)由卸船機(jī)、高速螺旋輸送機(jī)、高速螺旋提升機(jī)和氣動(dòng)插板閥等構(gòu)成的流程，輸送到4個(gè)水泥儲(chǔ)存庫(kù)中的任一個(gè)庫(kù);庫(kù)中的水泥經(jīng)過(guò)高速螺旋輸送機(jī)、高速螺旋提升機(jī)、溜槽和氣動(dòng)插板閥等構(gòu)成的流程可輸送到任意的包裝料倉(cāng)、散料倉(cāng)，水泥在溜槽中靠高壓空氣推動(dòng);再根據(jù)需要進(jìn)行散料裝車(chē)出庫(kù)、袋包包裝出庫(kù)或散料裝船。在船舶、儲(chǔ)存庫(kù)、暫存?zhèn)}、散料裝車(chē)機(jī)和包裝間范圍內(nèi)形成一個(gè)順暢的、封閉的配送流程。 3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與配置 　　系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上充分考慮了安全性、可靠性、穩(wěn)定性和通用性、兼容性，設(shè)計(jì)成一分布式系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信號(hào)級(jí)、控制級(jí)和中央操作管理級(jí)，通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的通信。系統(tǒng)設(shè)置2臺(tái)中央操作管理站、互為冗余，2個(gè)控制站，系統(tǒng)通過(guò)預(yù)留的以太網(wǎng)接口還可與港口的管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信，實(shí)現(xiàn)資源共享，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D2。 [align=center] 圖2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D[/align] 　　中央操作站選用高可靠性的工業(yè)PC機(jī)，設(shè)置在中央控制室。主要技術(shù)指標(biāo)：CPU為PⅣ≥1GHz、≥30G硬盤(pán)、21’’彩色顯示器、標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)、256MB內(nèi)存、3.5”1.44M軟驅(qū)、40XD-CDROM，雙以太網(wǎng)卡。完成系統(tǒng)的操作、監(jiān)視、報(bào)警、記錄、存儲(chǔ)和報(bào)表生成等管理功能;其中一臺(tái)同時(shí)兼有工程師站的功能，完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的編程、組態(tài)工作。配置兩臺(tái)打印機(jī)，分別完成生產(chǎn)報(bào)表和報(bào)警打印的功能。 　　控制站選用GE公司的90-30系列可編程序控制器（簡(jiǎn)稱(chēng)PLC），2個(gè)控制站分別實(shí)現(xiàn)對(duì)入庫(kù)和出庫(kù)配送流程中電氣設(shè)備和工藝參數(shù)的采集、處理和控制?？刂普镜闹饕渲糜蒀PU模塊（IC693CPU351）、總線接口模塊GBC（IC693BEM331）、以太網(wǎng)模塊（IC693CMM321）、I/O模塊（IC693MDL645、IC693MDL940、IC693ALG223、IC693ALG392）和電源模塊（IC693PWR321）等組成。 　　工業(yè)以太網(wǎng)支持標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP和NetBEUI協(xié)議，通信速率10～100Mbps。 　　操作站的自動(dòng)化軟件選用Wonderware公司的InTouch8.0，它包含大量的圖形化工具，允許用戶(hù)能快速直觀地建立監(jiān)控過(guò)程的實(shí)時(shí)窗口，升級(jí)和維護(hù)快且方便，具有在線組態(tài)、實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)、數(shù)據(jù)采集和處理、靈活的用戶(hù)定義報(bào)表、報(bào)警和管理、可擴(kuò)展的組態(tài)向?qū)У?。操作系統(tǒng)軟件采用美國(guó)微軟Windows2000，工具軟件為Microsoft Excel 2000。 4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 　　4.1配送流程設(shè)定 　　系統(tǒng)設(shè)置下列配送線路設(shè)定： 　?。?）卸船入庫(kù)配送系統(tǒng)庫(kù)的選定：根據(jù)水泥標(biāo)號(hào)、生產(chǎn)管理的需要，選定1#～4#庫(kù)中的任意1個(gè)庫(kù)，才可進(jìn)行卸船入庫(kù)配送系統(tǒng)的運(yùn)行。 　　（2）出庫(kù)配送流程線路的選定：1～4#水泥庫(kù)出庫(kù)配送流程可選1～4#包裝倉(cāng)中的任意1～4個(gè)倉(cāng)、1～4#散裝倉(cāng)中的任意1～ 2個(gè)倉(cāng)、裝船配送流程線路。一次可選1～4個(gè)水泥庫(kù)中的幾個(gè)庫(kù)同時(shí)出庫(kù)，但所選擇的配送流程中包裝倉(cāng)、散料倉(cāng)和裝船流程必須是唯一的。 　　4.2監(jiān)控功能 　　系數(shù)據(jù)采集/處理功能：系統(tǒng)采集的數(shù)字量信號(hào)有電氣設(shè)備的手/自動(dòng)信號(hào)、運(yùn)行信號(hào)、各種故障信號(hào)、電源信號(hào)和設(shè)備啟/停控制信號(hào)及工藝流程狀態(tài)信號(hào)等;模擬量信號(hào)主要有料位、電流等。 　　控制功能：實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制、單臺(tái)遙控和自動(dòng)控制三種控制方式。現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制用于在自動(dòng)系統(tǒng)停機(jī)或故障、電氣設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)處理緊急事故時(shí)。單臺(tái)遙控，其啟/?？刂撇挥绊懫渌魏卧O(shè)備的狀態(tài)，多用于單臺(tái)設(shè)備運(yùn)行、試車(chē)、維修等工況，滿(mǎn)足生產(chǎn)及安全要求，在操作站上實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)控制，按工藝要求自動(dòng)啟/停各電氣設(shè)備，自動(dòng)“啟/?！备髋鋫}(cāng)系統(tǒng)、配送系統(tǒng)、包裝系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)順序控制、聯(lián)鎖控制、故障聯(lián)鎖控制和過(guò)程控制等。 　　操作功能：具有操作方式切換、選擇操作、操作員登錄、“權(quán)限”和其它常規(guī)操作等。 　　監(jiān)視功能：系統(tǒng)按工藝流程分1#～4#入庫(kù)系統(tǒng)、1#～4#出庫(kù)配倉(cāng)系統(tǒng)、散料出庫(kù)系統(tǒng)、包裝出庫(kù)系統(tǒng)和配倉(cāng)總流程共十二個(gè)配送流程畫(huà)面實(shí)時(shí)顯示和監(jiān)視各流程的運(yùn)行工況，通過(guò)動(dòng)態(tài)、變色、閃爍、數(shù)字、棒圖及曲線的方式實(shí)時(shí)監(jiān)視各電氣設(shè)備、工藝參數(shù)的工況，全中文界面。同時(shí)可調(diào)出以分畫(huà)面或彈出窗口的形式顯示的各設(shè)備信號(hào)狀態(tài);如圖3，為系統(tǒng)流程監(jiān)控畫(huà)面之一。 [align=center] 圖3 流程監(jiān)控畫(huà)面[/align] 　　趨勢(shì)功能：對(duì)各倉(cāng)的料位、主設(shè)備的電流等工藝參數(shù)設(shè)有實(shí)時(shí)/歷史趨勢(shì)功能。 　　記錄功能：對(duì)重要電氣設(shè)備的啟/停、重要操作、故障、緊急停機(jī)、參數(shù)超限等設(shè)有記錄功能。 　　報(bào)警功能：具有對(duì)各電氣設(shè)備故障、參數(shù)超限、緊急停機(jī)、系統(tǒng)故障、系統(tǒng)軟件故障等的報(bào)警，中文提示，并配合聲音報(bào)警。 　　歷史儲(chǔ)存：對(duì)數(shù)據(jù)趨勢(shì)、報(bào)警、記錄等可歷史儲(chǔ)存三個(gè)月。 　　報(bào)表功能：有報(bào)警報(bào)表、各種生產(chǎn)報(bào)表、趨勢(shì)記錄、歷史記錄報(bào)表等，實(shí)現(xiàn)定時(shí)、隨時(shí)和實(shí)時(shí)打印的功能。 　　4.3信息化管理 　　對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的I/O信號(hào)及數(shù)據(jù)等實(shí)時(shí)信息，操作站建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，在此數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上形成歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、報(bào)警數(shù)據(jù)庫(kù)和安全信息數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)的操作、監(jiān)視、趨勢(shì)、記錄、報(bào)警、歷史儲(chǔ)存和報(bào)表等信息是港口資源計(jì)劃管理的重要信息，是實(shí)現(xiàn)信息化管理的重要依據(jù)。運(yùn)用這些數(shù)據(jù)，通過(guò)以太網(wǎng)與管理系統(tǒng)通信，實(shí)現(xiàn)如下十大管理功能： 　　配送流程管理：對(duì)1#～4#入庫(kù)系統(tǒng)、1#～4#出庫(kù)配倉(cāng)系統(tǒng)、散料出庫(kù)系統(tǒng)、包裝出庫(kù)系統(tǒng)和配倉(cāng)總流程共十二個(gè)配送流程的管理及優(yōu)先權(quán)管理。 　　設(shè)備維護(hù)管理：包括各配送流程中的電氣設(shè)備、儀表等。 　　袋包管理：有效袋包數(shù)量、壞包數(shù)量。 　　調(diào)度管理：包括對(duì)卸船、散料裝車(chē)出庫(kù)、散料裝船、包裝出庫(kù)的協(xié)調(diào)。 　　決策管理：根據(jù)生產(chǎn)、市場(chǎng)、庫(kù)存量、裝車(chē)量、裝船量等，進(jìn)行決策管理。 　　統(tǒng)計(jì)管理：完成對(duì)物流配送統(tǒng)計(jì)的管理，包括庫(kù)存及周轉(zhuǎn)率等。 　　市場(chǎng)信息管理：綜合市場(chǎng)信息，對(duì)全廠的生產(chǎn)進(jìn)行指導(dǎo)。 　　商務(wù)計(jì)費(fèi)管理：結(jié)合袋包裝車(chē)單據(jù)、散料裝車(chē)單據(jù)、袋包管理等進(jìn)行計(jì)費(fèi)管理。 　　船舶作業(yè)管理：結(jié)合港口碼頭運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)，對(duì)卸料船和裝料船進(jìn)行船舶作業(yè)管理。 　　車(chē)輛管理：結(jié)合對(duì)車(chē)輛進(jìn)出口的管理、利用電子條碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)此功能。 　　在這些管理功能基礎(chǔ)上與商務(wù)辦公系統(tǒng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)后勤管理、人力資源管理、港區(qū)管理、電子商務(wù)平臺(tái)的各項(xiàng)管理。 　　利用InTouch組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)報(bào)警處理與存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的運(yùn)算與處理、數(shù)據(jù)庫(kù)的冗余控制、I/O數(shù)據(jù)連接、圖形界面等。系統(tǒng)采集的數(shù)字量和模擬量點(diǎn)數(shù)2000多點(diǎn)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)量達(dá)5000多點(diǎn)。信息化管理基于Microsoft SQL數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)。 5 結(jié)束語(yǔ) 　　利用PLC控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代港口物流配送自動(dòng)化、信息化的基本措施?？杉皶r(shí)掌握和了解配送流程中各設(shè)備的運(yùn)行工況、工藝參數(shù)的變化，優(yōu)化配送流程，保證配送流程穩(wěn)定、安全的運(yùn)行，并降低配送成本，提高管理水平，使之長(zhǎng)期正常穩(wěn)定地運(yùn)行、取得最佳效益。以最佳的路徑，最快的速度，準(zhǔn)確地將物料從一個(gè)位置輸送到另一個(gè)位置，完成物料的時(shí)空轉(zhuǎn)移，以保證港口的高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。本系統(tǒng)自投入運(yùn)行以來(lái)，安全穩(wěn)定，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 　　本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：根據(jù)需要、通過(guò)操作界面可以任意設(shè)定配送流程，將管理功能與控制功能結(jié)合;在實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制的同時(shí)實(shí)現(xiàn)信息化管理，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)質(zhì)上的管控一體化;將工業(yè)以太網(wǎng)與Genius I/O 總線結(jié)合實(shí)現(xiàn)了控制網(wǎng)絡(luò)的合理配置。 參考文獻(xiàn) 　　1.王相林.組網(wǎng)技術(shù)與配置[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2003年10月. 　　2.何衍慶.集散控制系統(tǒng)原理與應(yīng)用[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002. 　　3.高素萍.工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展與實(shí)現(xiàn).微計(jì)算機(jī)信息[J]，2005，6：