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，結(jié)合現(xiàn)代港口物流配送的工程實例從體系結(jié)構(gòu)、采取手段、實現(xiàn)功能、安全保障等幾個方面詳細闡述了物流配送自動化的實現(xiàn)，指出物流配送自動化是現(xiàn)代港口物流信息化進程的關(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越突出，港口碼頭的運作和管理逐漸與整個交通運輸和倉儲配送的大鏈條融合在一起。港口處于陸運和水運兩大基本運輸方式的聯(lián)結(jié)點，現(xiàn)代物流活動所要求的全過程、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)運功能、貨物集散、中轉(zhuǎn)、倉儲功能、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，前者主要是包括運輸、倉儲、裝卸等一系列活動的系統(tǒng)，而后者則是對各種伴隨實物流動而產(chǎn)生的信息進行收集、加工、處理等活動的系統(tǒng)。 　　隨著計算機控制技術(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)自動監(jiān)控和管理技術(shù)得到了突飛猛進的發(fā)展，生產(chǎn)過程監(jiān)控和管理系統(tǒng)和企業(yè)資源計劃（ERP）管理系統(tǒng)的實現(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、儲備能力為4＊11000立方米，具有4個庫的卸船入庫系統(tǒng)、4條散裝出庫系統(tǒng)、4條裝船出庫系統(tǒng)和4條包裝出庫系統(tǒng)，如圖1。船裝水泥經(jīng)過由卸船機、高速螺旋輸送機、高速螺旋提升機和氣動插板閥等構(gòu)成的流程，輸送到4個水泥儲存庫中的任一個庫;庫中的水泥經(jīng)過高速螺旋輸送機、高速螺旋提升機、溜槽和氣動插板閥等構(gòu)成的流程可輸送到任意的包裝料倉、散料倉，水泥在溜槽中靠高壓空氣推動;再根據(jù)需要進行散料裝車出庫、袋包包裝出庫或散料裝船。在船舶、儲存庫、暫存?zhèn)}、散料裝車機和包裝間范圍內(nèi)形成一個順暢的、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)計成一分布式系統(tǒng)。現(xiàn)場設(shè)備信號級、控制級和中央操作管理級，通過工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)系統(tǒng)的通信。系統(tǒng)設(shè)置2臺中央操作管理站、互為冗余，2個控制站，系統(tǒng)通過預(yù)留的以太網(wǎng)接口還可與港口的管理系統(tǒng)實現(xiàn)通信，實現(xiàn)資源共享，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲如圖2。 [align=center] 圖2 網(wǎng)絡(luò)拓撲圖[/align] 　　中央操作站選用高可靠性的工業(yè)PC機，設(shè)置在中央控制室。主要技術(shù)指標(biāo)：CPU為PⅣ≥1GHz、≥30G硬盤、21’’彩色顯示器、標(biāo)準(zhǔn)鍵盤、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、報警、記錄、存儲和報表生成等管理功能;其中一臺同時兼有工程師站的功能，完成對整個系統(tǒng)的編程、組態(tài)工作。配置兩臺打印機，分別完成生產(chǎn)報表和報警打印的功能。 　　控制站選用GE公司的90-30系列可編程序控制器（簡稱PLC），2個控制站分別實現(xiàn)對入庫和出庫配送流程中電氣設(shè)備和工藝參數(shù)的采集、處理和控制。控制站的主要配置由CPU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，允許用戶能快速直觀地建立監(jiān)控過程的實時窗口，升級和維護快且方便，具有在線組態(tài)、實時和歷史趨勢、數(shù)據(jù)采集和處理、靈活的用戶定義報表、報警和管理、可擴展的組態(tài)向?qū)У取２僮飨到y(tǒng)軟件采用美國微軟Windows2000，工具軟件為Microsoft Excel 2000。 4 系統(tǒng)功能設(shè)計與實現(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： 　　（1）卸船入庫配送系統(tǒng)庫的選定：根據(jù)水泥標(biāo)號、生產(chǎn)管理的需要，選定1#～4#庫中的任意1個庫，才可進行卸船入庫配送系統(tǒng)的運行。 　　（2）出庫配送流程線路的選定：1～4#水泥庫出庫配送流程可選1～4#包裝倉中的任意1～4個倉、1～4#散裝倉中的任意1～ 2個倉、裝船配送流程線路。一次可選1～4個水泥庫中的幾個庫同時出庫，但所選擇的配送流程中包裝倉、散料倉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)字量信號有電氣設(shè)備的手/自動信號、運行信號、各種故障信號、電源信號和設(shè)備啟/停控制信號及工藝流程狀態(tài)信號等;模擬量信號主要有料位、電流等。 　　控制功能：實現(xiàn)現(xiàn)場手動控制、單臺遙控和自動控制三種控制方式。現(xiàn)場手動控制用于在自動系統(tǒng)停機或故障、電氣設(shè)備現(xiàn)場維護、現(xiàn)場處理緊急事故時。單臺遙控，其啟/停控制不影響其它任何設(shè)備的狀態(tài)，多用于單臺設(shè)備運行、試車、維修等工況，滿足生產(chǎn)及安全要求，在操作站上實現(xiàn)。自動控制，按工藝要求自動啟/停各電氣設(shè)備，自動“啟/停”各配倉系統(tǒng)、配送系統(tǒng)、包裝系統(tǒng)等，實現(xiàn)順序控制、聯(lián)鎖控制、故障聯(lián)鎖控制和過程控制等。 　　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#入庫系統(tǒng)、1#～4#出庫配倉系統(tǒng)、散料出庫系統(tǒng)、包裝出庫系統(tǒng)和配倉總流程共十二個配送流程畫面實時顯示和監(jiān)視各流程的運行工況，通過動態(tài)、變色、閃爍、數(shù)字、棒圖及曲線的方式實時監(jiān)視各電氣設(shè)備、工藝參數(shù)的工況，全中文界面。同時可調(diào)出以分畫面或彈出窗口的形式顯示的各設(shè)備信號狀態(tài);如圖3，為系統(tǒng)流程監(jiān)控畫面之一。 [align=center] 圖3 流程監(jiān)控畫面[/align] 　　趨勢功能：對各倉的料位、主設(shè)備的電流等工藝參數(shù)設(shè)有實時/歷史趨勢功能。 　　記錄功能：對重要電氣設(shè)備的啟/停、重要操作、故障、緊急停機、參數(shù)超限等設(shè)有記錄功能。 　　報警功能：具有對各電氣設(shè)備故障、參數(shù)超限、緊急停機、系統(tǒng)故障、系統(tǒng)軟件故障等的報警，中文提示，并配合聲音報警。 　　歷史儲存：對數(shù)據(jù)趨勢、報警、記錄等可歷史儲存三個月。 　　報表功能：有報警報表、各種生產(chǎn)報表、趨勢記錄、歷史記錄報表等，實現(xiàn)定時、隨時和實時打印的功能。 　　4.3信息化管理 　　對現(xiàn)場的I/O信號及數(shù)據(jù)等實時信息，操作站建立實時數(shù)據(jù)庫，在此數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上形成歷史數(shù)據(jù)庫、報警數(shù)據(jù)庫和安全信息數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)的操作、監(jiān)視、趨勢、記錄、報警、歷史儲存和報表等信息是港口資源計劃管理的重要信息，是實現(xiàn)信息化管理的重要依據(jù)。運用這些數(shù)據(jù)，通過以太網(wǎng)與管理系統(tǒng)通信，實現(xiàn)如下十大管理功能： 　　配送流程管理：對1#～4#入庫系統(tǒng)、1#～4#出庫配倉系統(tǒng)、散料出庫系統(tǒng)、包裝出庫系統(tǒng)和配倉總流程共十二個配送流程的管理及優(yōu)先權(quán)管理。 　　設(shè)備維護管理：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：包括對卸船、散料裝車出庫、散料裝船、包裝出庫的協(xié)調(diào)。 　　決策管理：根據(jù)生產(chǎn)、市場、庫存量、裝車量、裝船量等，進行決策管理。 　　統(tǒng)計管理：完成對物流配送統(tǒng)計的管理，包括庫存及周轉(zhuǎn)率等。 　　市場信息管理：綜合市場信息，對全廠的生產(chǎn)進行指導(dǎo)。 　　商務(wù)計費管理：結(jié)合袋包裝車單據(jù)、散料裝車單據(jù)、袋包管理等進行計費管理。 　　船舶作業(yè)管理：結(jié)合港口碼頭運營特點，對卸料船和裝料船進行船舶作業(yè)管理。 　　車輛管理：結(jié)合對車輛進出口的管理、利用電子條碼技術(shù)實現(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)合實現(xiàn)后勤管理、人力資源管理、港區(qū)管理、電子商務(wù)平臺的各項管理。 　　利用InTouch組態(tài)軟件開發(fā)實現(xiàn)報警處理與存儲、數(shù)據(jù)的運算與處理、數(shù)據(jù)庫的冗余控制、I/O數(shù)據(jù)連接、圖形界面等。系統(tǒng)采集的數(shù)字量和模擬量點數(shù)2000多點，實時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)量達5000多點。信息化管理基于Microsoft SQL數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)。 5 結(jié)束語 　　利用PLC控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是實現(xiàn)現(xiàn)代港口物流配送自動化、信息化的基本措施。可及時掌握和了解配送流程中各設(shè)備的運行工況、工藝參數(shù)的變化，優(yōu)化配送流程，保證配送流程穩(wěn)定、安全的運行，并降低配送成本，提高管理水平，使之長期正常穩(wěn)定地運行、取得最佳效益。以最佳的路徑，最快的速度，準(zhǔn)確地將物料從一個位置輸送到另一個位置，完成物料的時空轉(zhuǎn)移，以保證港口的高效率運轉(zhuǎn)。本系統(tǒng)自投入運行以來，安全穩(wěn)定，取得了顯著的經(jīng)濟效益。 　　本文作者創(chuàng)新點：根據(jù)需要、通過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;在實現(xiàn)過程控制的同時實現(xiàn)信息化管理，系統(tǒng)實現(xiàn)了實質(zhì)上的管控一體化;將工業(yè)以太網(wǎng)與Genius I/O 總線結(jié)合實現(xiàn)了控制網(wǎng)絡(luò)的合理配置。 參考文獻 　　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)展與實現(xiàn).微計算機信息[J]，2005，6：