【WCS設計與維護】自動化物(wù)流設備控制系統（WCS）應用(yòng)中(zhōng)的異常處理(lǐ)-愛佳物(wù)流咨詢手冊0507

時間：2003-03-09      來源：愛佳物(wù)流咨詢         浏覽量：

作(zuò)者：田峰先生，愛佳物(wù)流工(gōng)程設計&咨詢

自動化物(wù)流控制系統一般由以下子系統構成：
物(wù)流信息管理(lǐ)系統（Warehouse Management System簡稱WMS，包括庫存管理(lǐ)、入出庫作(zuò)業管理(lǐ)、報表管理(lǐ)、人員操作(zuò)權限管理(lǐ)等等）、物(wù)流設備控制調度系統（Warehouse Control System簡稱WCS）、執行設備控制系統（如堆垛機、輸送機、穿梭車(chē)、AGV小(xiǎo)車(chē)等等）。

系統出現異常時一般通過WCS系統處理(lǐ)，同時要結合WMS系統以保證系統信息資料的準确性、一緻性。

一、物(wù)流設備控制調度系統簡介
物(wù)流控制調度系統是基于物(wù)流信息管理(lǐ)系統與執行設備之間的一個層面，負責對物(wù)流信息管理(lǐ)系統指令任務(wù)的解析，調度執行設備将物(wù)料搬運單元貨品沿規定路徑送達目的位置，并将作(zuò)業執行過程中(zhōng)及作(zuò)業完成信息反饋給WMS系統。
物(wù)流控制調度系統軟件的實現語言可(kě)以通過VB、C++、Delphi等語言實現，硬件可(kě)以通過工(gōng)控機、PC、單片機或PLC等設備實現。
其中(zhōng)工(gōng)控機是較廣泛使用(yòng)的工(gōng)業控制設備，它具(jù)有(yǒu)可(kě)靠性高、适合工(gōng)廠環境等特點，可(kě)以很(hěn)好的集成一些數據采集卡、通訊卡、I/O卡等工(gōng)業闆卡。
物(wù)流控制調度系統，除了合理(lǐ)的分(fēn)配系統指令任務(wù)外，及時處理(lǐ)系統運行過程中(zhōng)出現的異常也是其非常重要的功能(néng)。
異常處理(lǐ)可(kě)以是對設備的運行異常狀态（如堆垛機走行編碼錯誤、升降編碼錯誤、走行定位錯誤，輸送機運行超時異常等等）進行處理(lǐ)，也可(kě)以是對操作(zuò)中(zhōng)因操作(zuò)錯誤導緻的資料異常（如空出、重入等）進行處理(lǐ)。有(yǒu)些異常系統可(kě)以自動處理(lǐ)，有(yǒu)些需要人工(gōng)幹預（這裏人工(gōng)幹預主要是指在操作(zuò)終端上及設備現場進行處理(lǐ)）。

二、系統出現異常時的常見提示形式
系統常見異常主要包括設備異常和資料異常，設備異常如堆垛機異常、輸送機異常、自動小(xiǎo)車(chē)等執行設備異常，資料異常主要是指人員操作(zuò)錯誤影響的數據庫資料異常，導緻空出、重入等異常現象。
異常提示根據系統的結構、性質(zhì)差異，有(yǒu)多(duō)種提示方式：系統輸出警報（LED、報警燈和警音）、相應設備彈出提示欄、改變任務(wù)狀态的顔色、異常代碼的發送、圖形顯示等等。
系統輸出警報形式（LED、報警燈和警音，如圖2）：

即當設備異常時，設備本身的控制處理(lǐ)器通過通訊模塊把異常信号發送到控制服務(wù)器，控制服務(wù)器收到信号後進行處理(lǐ)，然後輸送到相應的顯示設備。人員得知異常後，及時對異常設備進行處理(lǐ)。
相應設備彈出提示欄、改變任務(wù)狀态的顔色(如圖5、圖6)：即當系統異常時，終端操作(zuò)台或控制服務(wù)器彈出提示欄、改變任務(wù)狀态的顔色。
圖形顯示（圖4）：
先在控制程序内設置設備在各種運行狀态的顔色（要求程序有(yǒu)設備狀态圖形顯示功能(néng)），當系統異常時，終端操作(zuò)台
或控制服務(wù)器根據異常種類顯示相應的顔色或圖形形狀。
異常代碼的發送（圖3）：
控制系統按照某種方式與相應設備通訊，當設備異常時，控制系統收到異常代碼時向相應人員發送異常報告，當人員收到信息後，及時對系統異常作(zuò)出相應的處理(lǐ)。
 
三、系統異常的處理(lǐ)方式
1.系統自動處理(lǐ)異常。即當系統異常時，系統自動執行校正，然後通過某種方式把異常記錄（輸出報表或向相應管理(lǐ)員發送異常信息），操作(zuò)管理(lǐ)人員可(kě)以根據異常信息及時對設備排定保養時間和對數據資料進行維護。
如A系統堆垛機貨叉未在中(zhōng)心（僅限于累計誤差導緻的異常），堆垛機首先進行自動重複歸原點校正，然後繼續執行下一個任務(wù)。
A系統重入異常時，系統首先記錄此異常貨格，然後系統自動搜索下一空貨格，執行入庫動作(zuò)。再把異常貨格情況輸出報表，提示相應人員定時處理(lǐ)（利用(yòng)盤點或定時保養時處理(lǐ)）。
A系統空出異常時，根據需要有(yǒu)兩種做法：一種是系統直接把此貨格數據信息删除，标記為(wèi)空貨位，然後直接查找下一個滿足要求的貨格，執行出庫動作(zuò)；另一種是系統把此貨格标記為(wèi)異常貨位，輸出異常記錄，待相應的人員定時處理(lǐ)（利用(yòng)盤點或定時保養時處理(lǐ)）。
2.終端操作(zuò)台上直接處理(lǐ)。當系統異常時，在終端操作(zuò)台上彈出提示，然後在終端操作(zuò)台上直接進行相應的處理(lǐ)，以恢複系統正常運行。
終端操作(zuò)台通過物(wù)流系統局域網與控制服務(wù)器進行信息交換，及時把終端請求命令發送給控制服務(wù)器，控制服務(wù)器接到命令後直接或間接發送到執行設備進行相應的處理(lǐ)動作(zuò)。
如B系統堆垛機走行編碼錯誤（僅限于累計誤差導緻的異常），首先操作(zuò)人員在操作(zuò)台上進行異常複歸，然後在操作(zuò)台上執行走行歸原點校正，動作(zuò)完成後，再對之前的命令進行命令重傳，完成設備的異常處理(lǐ)。避免了異常處理(lǐ)時的手動入庫處理(lǐ)，同時避免了聯系維修人員的時間浪費。
如B系統堆垛機入出庫時通訊超時，通常是在貨品輸送的下一個環節，不在正常連線(xiàn)狀态（如設備異常、手動狀态等）。自動化執行設備動作(zuò)之間的相互銜接時，都有(yǒu)其動作(zuò)互鎖措施（任務(wù)的傳送、點通訊器、氣油壓擋闆等）。此時操作(zuò)人員應該及時判斷此環節異常原因，并修複完成，使此環節設備在正常連線(xiàn)狀态。然後在終端操作(zuò)台上對通訊超時的工(gōng)作(zuò)任務(wù)進行命令重傳，即可(kě)以修複系統的正常運行。
3.終端操作(zuò)台上顯示，信息管理(lǐ)服務(wù)器上處理(lǐ)。即當系統異常時，在終端操作(zuò)台上彈出提示，然後在信息管理(lǐ)服務(wù)器上進行相應的處理(lǐ)，以恢複系統正常運行。
終端操作(zuò)台通過物(wù)流系統局域網向信息管理(lǐ)服務(wù)器提交請求，信息管理(lǐ)服務(wù)器再與控制服務(wù)器進行信息交換，服務(wù)器接到命令後直接或間接發送到執行設備進行相應的處理(lǐ)動作(zuò)。
如C系統重入故障時，操作(zuò)人員通知信息管理(lǐ)人員，在信息管理(lǐ)服務(wù)器上作(zuò)數據資料調整，然後複歸設備異常，再對上一任務(wù)進行命令重傳。
4.終端操作(zuò)台上顯示，控制服務(wù)器上處理(lǐ)。即當系統異常時，在終端操作(zuò)台上彈出提示，然後在控制服務(wù)器上進行相應的處理(lǐ)，以恢複系統正常運行。
控制服務(wù)器通過協議，及時通過物(wù)流系統局域網把控制信息發送到每一終端操作(zuò)台，而在終端操作(zuò)台上及時更新(xīn)各設備和執行任務(wù)顯示狀态。
如D系統輸送系統檢測到某一貨品不符合規格或執行中(zhōng)人為(wèi)操作(zuò)錯誤，通過人員在操作(zuò)服務(wù)器做相應的處理(lǐ)，系統做到及時退回，人員處理(lǐ)完成後，再重新(xīn)執行輸送。
5.僅控制服務(wù)器上顯示和處理(lǐ)。即當系統異常時，隻有(yǒu)在終端操作(zuò)台上彈出提示和進行相應的處理(lǐ)，以恢複系統正常運行。
控制服務(wù)器直接與執行設備控制處理(lǐ)器進行信息交換，及時更新(xīn)設備和執行任務(wù)狀态。
如E系統無人小(xiǎo)車(chē)發送控制異常時，操作(zuò)人員在控制服務(wù)器查詢設備異常，判斷異常後及時對相關命令進行處理(lǐ)，以恢複系統正常運行。
 
四、系統異常信息在控制系統中(zhōng)的信息采集及發送
 OPC協議：OPC 是工(gōng)業軟件中(zhōng)廣泛采用(yòng)的數據交換協議，許多(duō)數據采集設備都會提供實現OPC 數據存取規範的服務(wù)器，和上層軟件交換數據。OPC軟件界面基于Windows技(jì )術OLE(對象鏈接和嵌入)、COM(組件對象模塊)和DCOM(分(fēn)布式組件對象模塊)。
 總線(xiàn)方式：就是根據自動控制器的自身總線(xiàn)方式（如工(gōng)業現場比較常用(yòng)的Profibus總線(xiàn)），實現控制服務(wù)器與執行設備的信息交換，達到對執行設備的自動控制。
 TCP/IP協議：1、在執行設備控制系統中(zhōng)安(ān)裝(zhuāng)一塊通訊模組，通過控制處理(lǐ)器設其IP，然後通過TCP/IP協議與控制服務(wù)器進行信息發送和接受，實現物(wù)流命令的執行和反饋。
2、操作(zuò)台通過在物(wù)流系統網絡，利用(yòng)TCP/IP協議與控制服務(wù)器進行信息發送和接受，實現物(wù)流命令的執行和反饋。
 I/O卡控制：在控制服務(wù)器上安(ān)裝(zhuāng)I/O卡，執行設備的輸入和輸出部分(fēn)信号直接接到I/O卡上，控制服務(wù)器直接通過這些I/O點和執行設備本身的自動控制程序，對設備的動作(zuò)進行控制，達到自動控制接收現場信号的目的。
 數據卡采集：在控制服務(wù)器上安(ān)裝(zhuāng)數據采集卡，數據采集卡與執行設備控制處理(lǐ)器相連，控制服務(wù)器通過數據采集卡實現信息的交換，達到對執行設備的自動控制。
 串口通信：通過控制服務(wù)器本身的串口，按照規定的協議實現控制服務(wù)器與執行設備的通訊，大部分(fēn)LED顯示設備就是通過串口實現。

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