WCS(Warehouse-Control-System)说明

1OK-WCS系统用于集成各种自动物料搬送设备(MaterialHandlingEquipment-MHE)和相关信息设备，包括自动化立体仓库（AS/RS）、输送设备（Conveyer）、分拣设备（Sorter）、数字拣选电子标签系统（PTL/DPS）、自动引导小车（AGV）等现代化物流设备。OK-WCS保证了设备运行的可靠稳定，数据交换的迅速高效，尤其全面考虑了各类异常情况，设计了强壮的数据保护、快速的设备控制恢复机能。标准化的控制与通讯方法，大大降低了现场实施，后期维护的成本。1OK-WCS系统架构及信息系统接口如1.1.1章节图所示，OK-WCS是WMS之外，用于接受来自WMS的指示并执行，同时向WMS返回报告的系统。根据冈村的信息系统解决方案，OK-WCS只与WMS接口，不与其他信息系统接口。OK-WCS只负责执行与WMS相关的任务。OK-WMS与OK-WCS之间不设置独立的接口软件。如果OK-WCS需要与其他信息系统接口，则可以采用以下方式：2消息服务－WCSWCSSocketServer(Server)消息服务(Client)Client1Port5001SocketSession1Port5002SocketSession2Client2Port5003Client3SocketSession3Port5004Client4SocketSession4如上图所示，其他信息系统通过消息服务与WCS的WCSSocketserver模块建立通讯连接，双方在局域网上通过socket进行通讯，所有通讯的内容均以文本形式进行发送/接收，信息传递的格式可以根据需要进行定制。根据需要，可以建立多个独立的SocketSession会话来建立WCS与其他信息系统的消息服务之间的接口，用于传送不同的内容。WCSSocketServer完成以下功能：1.控制消息的发送/接收；2.解析收到的消息内容并发送给WCS；3.将从WCS收到的需要发送给客户消息服务的消息整理发送；4.监视通讯异常并报警。32OK-WCS设备接口WCS架构设计为设备接口是可安装和可拆卸的，因此可以根据与设备供应商的协议装入设备驱动模块；因此，WCS支持设备多种接入方式，包括：工业以太网、串行口、现场总线等等。目前使用最多的接口方式是以太网及串行口方式。设备本身的电控装置（目前使用最多的是可编程控制器PLC，以及单片机，某些复杂设备如分拣机等有单独的前置PC）负责完成现场数据的采集，如堆垛机货叉取出完毕报告，及设备动作的执行，如堆垛机出库动作,包括启动、伸货叉、收货叉等。WCS的设备接口负责从设备本身的电控装置获得现场数据及把动作指示下发到电控装置，由电控装置负责带动执行元件，如电机、液压元件、气压元件等。#1堆垛机PLC#2堆垛机PLC#11堆垛机PLC#12堆垛机PLC１楼ＯＰ侧ＣＶ１楼ＨＰ侧ＣＶ盤2楼ＯＰ侧ＣＶ2楼ＯＰ侧ＣＶＥｔｈｅｒｎｅｔ控制PCM马达接触器光电开关电气连接4WCS实时监控通讯介质（例如以太网或串口），如果发现通信异常，立即关闭通信连接；同时WCS启动重新连接逻辑，试图重新连接设备，如通讯恢复则程序继续进行，如果通信不能恢复，则需要手动重新启动被连接设备，完成设备连接。3OK-WCS任务执行WCS执行的任务是由WMS下发的，这些任务（Task）不一定与物流操作上的订单一一对应。这是由于WMS已经对订单，特别是出库订单进行了优化和组合，例如波次处理。因此，WCS只能对任务进行操作，不能对订单进行操作。相应地，WCS可以对任务进行监控，不能对订单进行监控。在所有的任务执行之前，首先要进行设备可用性查询，如果设备未被占用，则查询设备的分支是否可用，这里的分支指的是任务执行的去向，例如穿梭小车可以搬送的方向。对于每个可用的分支，查询可以执行的任务，并进行任务优先级处理。经过优先级处理的任务进入任务队列开始执行，在任务的执行过程中为了保证任务的完整性，任务的执行应符合原子操作的要求。5开始结束设备是否可用设备分支是否可用任务优先级处理YTransactionControl开始结束任务产生任务执行（根据需要）任务变更例外任务取消6一个完整的任务可能是多个设备动作配合完成的结果，同时，一个设备上面也会同时运行多个任务，因此，在WCS向对应的设备发送动所指示过程中，任务状态和设备状态数据会被持久化，直到任务的完整结束。任务在执行过程中，由于设备或其它原因不能按照原来的分支执行，系统将查询出可用的分支，并执行任务变更，变更后的任务的优先级别不变，任务在执行过程中，由于设备或其它原因完全不能执行，系统将取消此任务，并释放为此任务登记的资源。只要任务在执行中，且当前状态和目的分支不一致，WCS将向设备发送动作指示，直到当前状态和目的分支完全一致，此时任务完成。4WCS监视功能WCS监视功能用于为操作人员提供友好的监控界面、便于操作人员既使了解设备及任务信息。监控界面通过动画显示使操作人员对设备的情况有直观的了解。设备正常动作信息显示。设备异常信息指示。设备通讯故障提示。入出库任务显示。WCS报告。操作人员在远方即可通过此类界面了解设备现场情况。75WCS异常处理在实际操作中，物料搬送系统发生异常，主要是以下几种原因：1.被搬送物发生异常；2.搬送设备发生机械或电气异常，例如过载等；3.与被搬送物相关联的数据发生异常；前两种异常都可以直接在设备上进行处理，只有在发生最后一种异常时，才需要进行WCS层面上的异常处理。无论发生任何异常，WCS系统均能记录异常发生的事件，包括异常发生时间，异常代码等相关信息，并在监视界面上进行显示，提醒维护人员及时进行处理。86WCS系统管理6.1WCS系统网络架构要求WCS系统控制PC以及被控制设备（如果使用TCP/IP连接）均可以直接接入仓库局域网，便于安装及维护。其网络连接方式及要求与其它网络设备相同。需要指出的是，为了提供及时快速的维护服务，需要用户能够提供远程接入手段，例如VPN。6.2WCS系统安全管理对于被控制设备，虽然可以通过TCP/IP接入仓库局域网，但是由于它们不运行操作系统，因此不会沾染病毒及木马等安全威胁，也不会传播这些安全威胁。控制PC则根据企业信息系统安全的要求，设置病毒防护及防火墙等安全措施，保证网络内部的信息安全。6.3WCS系统用户管理如前面所述，正常运行时WCS系统是不需要人员介入的，只有在进行异常处理或维护时才需要用户介入。根据WCS系统的特点，WCS系统的用户应授予完整的操作权限，这样才能及时进行人工异常处理及维护。为此，用户应只给予少数操作人员WCS系统使用权限并加以严格管理。