智能化仓储系统中WCS担任的角色

发布时间:2022-11-28 16:02:24人气:860

WMS是整个智能仓储中的大脑和中枢,主要作用就是思考和运算。WMS仓库管理系统目的是独立实现仓储管理各种功能:收货、存货管理、任务处理、分拣和配送控制。WMS将关注的焦点集中于对仓储执行的优化和有效管理,从而有效提高生产企业的仓库的执行效率和生产率。同时随着业务和环境的变化,WMS也在逐步的往仓库的上游和下游的管理去衍生。
WCS是介于WMS系统和PLC系统之间的一层管理控制系统。一方面,它与WMS系统进行信息交互,接受WMS系统的指令,并将其发送给PLC系统,从而驱动自动化设备发生动作,另一方面,它将PLC系统的状态及数据实时反映在界面上,并提供对PLC系统和输送线的手动调试接口。

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PLC(底层控制设备)是整个物流过程中硬件的驱动平台,与WCS紧密结合,完成各种业务逻辑的执行。
在高度自动化的仓库中,WCS的使用,节约了大量的人力物力时间,能够高效、快速、准确的完成上级系统下发的任务,为企业的快速工作响应提供了保障。

WCS系统的整体架构采用四层结构自上至下进行构建,分别为应用层、服务层、功能层和数据层。

应用层:应用层负责用户界面的呈现和数据信息的显示,以及部分控制功能的入口,不对业务逻辑或数据操作进行处理。应用层主要针对UI进行设计和客户端开发,实现用户和业务流程及后端数据的接入及交互。

服务层:与设备建立通讯,需要搭建PLC通讯服务,完成PLC状态信息的读取和操作指令的写入;数据库访问服务完成系统内部管理和控制信息的记录及读取;可视化看板的实现需要具备资源文件读写和加载服务;WCS与外部上层管理系统(WMS、ERP、MOM、MES 等)或控制系统(PDA、RFID、PAD、LED等)进行信息交互和指令下达,通过外部系统接口完成服务。

在任务分解过程中,结合设备和现场物流环境的特点,将堆垛机、传输线、AGV的任务作为一个完整任务的三个独立单元,根据实际情况进行组合和协调。服务层以PLC通讯服务作为基础,针对具体功能流程服务进行自主开发,包括PLC通讯、路径规划、任务生成和分解、入库单据服务、库位存储服务、电子标签服务等功能。

 

功能层:结合具体的业务逻辑,针对特定的设备任务进行操作,负责对访问服务调用的数据模型进行处理,完成数据的管理和应用功能的实现。该层主要完成核心业务功能,同时将设备控制动作进行串联,完成设备与软件功能的交互,针对不同的功能需求进行逻辑处理和指令响应。

数据层:针对PLC状态点进行数据采集,创建持久化的数据模型,供服务访问和功能调用。针对数据库对象实体进行存储和管理,完成编程对象和数据库表之间的映射。数据层是系统数据访问与操作的接口,包括数据库存储和资源文件的存储等。数据库采用SQL Server搭建,并利用Redis进行缓存和远程字典服务。针对两种数据库的操作进行通用化封装,形成数据库操作组件,供各个功能模块进行调用。

WCS系统与上位系统对接,实现设备智能调度与控制管理,主要功能包括任务管理、设备调度、设备监控、物流监控、故障提示、运行记录等。

1、与仓库内系统对接,实现仓库内信息交互。对于制造业而言,WCS系统经常需要对接WMS仓储系统、MES生成执行系统、ERP系统等主要企业管理软件。WCS系统在整个企业信息流中属于最底层的执行层系统,它需要向上获取上层系统的指令,指导仓库作业。

2、流程平稳对接现场自动化设备。WCS系统不是直接同硬件设备进行对接,而是通过通讯协议和硬件设备的底层PLC进行对接,进而控制设备的前进、后退等动作。WCS系统一般对接的硬件设备有:堆垛机、四项车、AGV小车、料箱车、输送线、机械臂、贴标机、外形检测光幕、点数机、读码器等。

3、仓库现场监控,反馈设备状态。WCS系统相当于仓库现场的监控器,它能直观准确地获取立体仓库内所有硬件设备的状态、位置、预警状态、以及执行任务情况。一般而言WCS系统内置三维监控系统,此系统能够更直观地将仓库现场情况,利用可视化的形态展示在仓管员面前。

4、WCS系统安全功能。安全对于自动化仓库而言是重中之重,WCS系统必须在功能设计上的各个方面注意保证设备安全、仓库内产品安全、设备防碰措施、路径规划等问题,全方面提高自动化立体仓库的安全水平。

WCS与WMS

WMS在仓库管理中的作用:

(1)可规划好商品的摆放位置,提升仓库利用率,便于拣货人员找货。

(2)可以记录库内的作业变化,以及货物的收发情况,并通过数据接口将信息传递给上游的ERP及下游的接收部门,形成完整的信息闭环,打破信息孤岛。

(3)系统可根据任务给出指导性路径,避免拣货人员无效找寻,提高了时间内的拣选量和准确度。

(4)系统支持自动补货,通过自动补货算法,不仅确保了存货量,也提高仓储空间利用率,降低货位蜂窝化现象。

WCS在仓库管理中的作用:

(1)自动化管理生产线。

(2)实时监控产线动态。

(3)自动分配WMS软件的生产任务。

(4)多线程处理,高效运行。


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