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原文传递自动化立库WEB可视化管控系统设计与实现

论文题名：	自动化立库WEB可视化管控系统设计与实现
关键词：	自动化立体仓库;仓储管控系统;软件设计;可视化技术;全球广域网
摘要：	随着电子商务及仓储物流行业的高速发展，现代仓储模式正逐步向自动化、信息化等方向发展。自动化立体仓库以其强大的存储能力及高效的仓储作业效率，成为了仓储行业首选库型，但由于其多作业任务并行执行、库存管理复杂及设备数量众多等特点，给其配套信息化仓储管控系统的建设带了更大的难度。　　伴随现代信息技术的进步，信息化仓储管控系统的研究得到了迅猛发展，但大部分仓储管控系统仍然存在以下问题：首先，大部分单体式架构的仓储管控系统已无法应对订单作业量巨大、设备众多的仓储需求。其次，传统仓储管控系统可视化程度较低，难以满足大规模仓储场景中对设备及作业流程的远程自动化控制需求。　　针对现有仓储管控系统存在的诸多不足及技术升级的急迫需求，本文以自动化立体仓库为研究对象，采用面向服务架构设计方法、OPC工业互联互通技术、数据库技术、Web服务技术、可视化技术，提出了一种基于Web的可视化仓储管控技术途径。课题主要研究内容如下：　　（1）仓储Web可视化管控系统分析与设计　　针对自动化立体仓库库存管理复杂、异构设备多且作业控制困难等特点，分析现代仓储管控系统需求及亟需解决的关键技术问题，给出了可行的可视化管控技术路线。为提高系统在大规模仓储作业场景中的稳定性及可用性，解决系统维护困难、扩展性差等问题，提出了面向服务的仓储管控系统架构，设计了设备监控、作业控制等应用服务。为提高仓储管控质量及效率，设计了面向仓储设备监控的Web可视化方案。基于ER实体关系分析，设计数据库表结构，建立数据库表与仓储模型类映射关系，为系统提供统一的数据服务。　　（2）基于OPC与Web服务的设备可视化监控　　针对底层设备众多且通信方式异构等问题，采用OPC技术在设备监控服务端与PLC设备端之间建立统一的通信接口，屏蔽设备通信异构性。基于OPC技术，以仓储监控服务为核心，结合Signal R技术，建立设备数据由服务端到客户端的实时推送机制。采用Html/CSS/SVG等前端可视化技术，建立设备监控可视化视图模型，实现对设备状态及作业场景的实时可视化监控。　　（3）仓储资源管理与作业流程控制　　为解决自动化立体仓库货位密集、库存管理复杂、不直观等问题，建立基于货架布局的可视化管理视图，实现以货位为单位的库存、物料、托盘及货位编码等信息的管理功能，采用Web图表技术对库存信息进行统计图展示。为了确保作业中货位及托盘编号的准确性及可用性，减少出入库作业差错率，建立了作业完整性、有效性、一致性的验证机制。为实现作业流程的自动化控制，保证多作业任务并行有序执行，基于仓储作业工作流分析，考虑设备资源约束与RGV避堵规则，建立了基于“事件-响应”特征的作业流程自动化控制机制。在服务端推送技术的基础上，对作业进度、库存更新以及设备故障等信息实时Web可视化跟踪，进一步提高作业过程的可控程度。　　综上，课题受上海市科学技术委员会科研计划项目（17DZ2283800）及松江区重点领域示范应用项目（2018-01）资助。采用ASP.NET Core技术、SQL Server数据库技术、OPC技术、Signal R技术及SVG/Html等Web可视化技术，开发了自动化立库WEB可视化管控系统。通过企业试应用，取得了良好效果。结果表明，所研制系统能满足分布式仓储作业可视化管控需求，为进一步研究基于Web的仓储管控系统提供了可借鉴的技术基础。
作者：	余玉风
专业：	机械工程
导师：	项前;杨光辉
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东华大学
学位年度：	2020
正文语种：	中文