物流系统控制
基于PLC的物流自动计数控制系统设计
洛阳理工学院河南省洛阳市摘要基于生产产业对自动化学科日益增长的需求，我们需要设计许多不同的自动化控制系统，在进行系统的调查之后，发现在物流行业在很多的地方仍然在大量使用人工劳动力进行计件工作，因此设计一款可以运用在物流行业进行计件工作的自动控制系统是非常有必要的。
系统的硬件设计包括：PLC的外部接线，管理模块、识别模块、信息处理模块；系统的软件设计包括，I/O表、梯形图、指令表。
关键词：计件包装、PLC、梯形图、自动化前言在现代化的工业生产中，由于生产设备的不断更迭，使得生产效率不断地提高，在生产的同时，需要对各种类的生产资料进行归类计数、包装，如果将这些繁重且重复度非常高的工作交予人工去完成，不仅需要消耗大量人力，而且效率低下，和已经具备一定规模的自动化生产显得格格不入，同时使用人工来进行计数工作不仅劳动强度大，而且作为计数方式效率十分地低下，在大量消耗人力的同时加重了工厂等生产设施的运行与维护成本，无法满足也不适合现代化生产的需要。
当需要对生产资料进行大量计数时使用人工来进行计数的方式已经变得不可取，因此使用一套现代化可以适应大规模生产的计数系统就变得尤为重要，在社会面上也拥有大量的需求，所以设计一套自动化计件系统加入到完整的生产线当中，用自动化的生产线来来代替传统的人工计数的生产线，代替繁重的人工作业是十分有必要的。
第1章总体方案设计1.1 基本组成当被检测物体放置于传送带上时，又电机带动传送带运行，让被检测物体运行至被检测区域内，通过传感器确认检测是否符合预设的检测物体的表征在对传送带上通过检测区域的被检测物体计数在将数据信息输入到信息采集系统中，进行集中统计处理1.2 系统的工作原理1.2.1 计件系统工作原理电路中两个红外发射式光电传感器，红外发光二极管和光敏晶体管成35°夹角封装在一起，焦点在距离传感器5-8mm处；工作时，光电传感器的红外发光二极管发射红外光，检测前方是否有物体。
航空货运物流控制系统的设计与实现
航空货运物流控制系统的设计与实现随着全球经济的发展和国际贸易的日益繁荣，货运物流业成为支撑国家经济发展的重要力量。
而航空货运物流是其中的重要分支，在国际贸易中发挥着重要作用。
为了更好地掌控航空货运物流，提高物流效率，保障货物的安全和稳定运输，航空货运物流控制系统得以设计和实现。
一、航空货运物流控制系统的主要功能1.货物追踪航空货运物流控制系统主要通过GPS技术和RFID技术实现对货物的追踪，可以随时准确地查看货物的位置和实时运输状态，可以实时监控航班的动态和货物的清关进度，更好地协调和配合物流配送。
2.运输信息管理航空货运物流控制系统实现了对物流信息的全面管理，有利于实时跟踪货物的运输信息，确保货物能够按照规定的时间和地点到达目的地。
同时，该系统还可以根据不同服务需求，为顾客提供不同的物流服务方案。
3.供应链管理航空货运物流控制系统还可以实现整个供应链的一体化管理，从服务需求、运输计划、运输过程中的各个环节都可以得到全方位的监控和管理。
这可有效提高供应链的效率，实现快速、高效、安全、便捷的货物配送服务。
二、航空货运物流控制系统的设计与实现1.系统架构设计航空货运物流控制系统包括前端、后端和存储三个层次，前端主要负责数据采集和物流信息查看，后端主要集成和管理数据，并通过算法进行数据处理，存储层则用于存储所有数据。
2.技术选择航空货运物流控制系统主要依赖于云计算和移动互联网技术，同时兼顾人工智能和物联网技术。
云计算和移动互联网技术保证了系统在全球范围内可用，人工智能技术实现智能化的运输计划和智能化的货物配送，物联网技术完成对货物的实时追踪和数据管理。
3.系统实现系统实现主要包括算法的设计、数据库的构建和API接口的开发。
算法设计主要涉及航班查询、货物定位、订单跟踪等方面；数据库的构建主要是存储各种数据信息；API接口是为前端提供服务，支持在WEB端或APP端访问后端数据，实现用户数据查看和操作的接口开发。
厂内物流调度控制系统RCS-2000 V3
RCS-2000 V3.2调度系统提供对外接口生成任务单接口基本信息Path： /hikRpcService/genAgvSchedulingTaskMethod： POST接口描述：上层系统平台发送调度请求, RCS通过请求参数, 生成调度AGV任务单生成叉车任务、潜伏车任务、CTU任务、辊筒车任务请求参数Headers参数名称参数值是否必须示例备注Content-Type application/json是Body名称类型是否必须默认值备注其他信息reqCode string必须请求编号，每个请求都要一个唯一编号，同一个请求重复提交，使用同一编号。
最大长度:32reqTime string 非必须请求时间截格式: “yyyy-MM-ddHH:mm:ss”。
最大长度:20clientCode string 非必须客户端编号，如PDA，HCWMS等。
最大长度:16tokenCode string 非必须令牌号, 由调度系统颁发。
最大长度:64taskTyp string必须任务类型，与在RCS-2000端配置的主任务类型编号一致。
内置任务类型: 厂内货架搬运: F01 厂内货架空满交换: F02 辊筒搬运接驳:F03 厂内货架出库AGV待命:F04旋转货架: F05 厂内电梯任务: F06以下为叉车专用任务类型高位货架到工作台: F11 工作台到高位货架: F12 巷道到工作台: F13 工作台到巷道: F14 高位货架到工作台(接驳) : F15 工作台到高位货架 (接驳): F16 巷道到工作台(接驳) : F17 工作台到巷道(接驳) : F18 叉车电梯主任务: F20最大长度:16ctnrTyp string 非必须容器类型（叉车/CTU专用）叉车项目必传。
最大长度:16ctnrCode string 非必须容器编号（叉车/CTU专用）最大长度:32ctnrNum string 非必须1容器数量（叉车堆叠专用）最大长度:2taskMode string 非必须任务模式0-普通move1-出库move2-入库move3-移库move出库move模式不能被打断，普通move和入库move可以被打断，出库move执行完必须配合入库move或者移库move执行最大长度:1最小长度:1枚举:0,1,2枚举备注:0-普通move1-出库move2-入库movewbCode string 非必须工作位，一般为机台或工作台位置，与RCS-2000端配置的位置名称一致, 工作位名称为字母\数字\或组合, 不超过32位。
物流系统的五个要素
物流系统的五个要素物流系统的五个要素是：物流规划、物流控制、物流质量、物流信息和物流服务。
一、物流规划物流规划是物流系统的核心，它关系到企业的运行效率、成本控制和市场份额的改善。
物流规划决定了物流系统的结构、管理方式、经营模式、资源配置和运营活动，涵盖了货物生产、储存、运输、配送、收货等各个环节。
物流规划还包括物流战略和管理、物流组织、物流网络设计和路径规划等，对企业物流管理起到关键性作用。
二、物流控制物流控制是物流系统的重要组成部分，关系到企业的成本、效率和社会效益。
物流控制的主要任务是确保物流运行的有序和高效，通过合理的控制手段，使企业的物流运营可以按计划进行，并改善物流系统的运行效率和客户满意度。
物流控制主要包括物流监控、物流监督、物流评估、物流改善和物流计划等。
三、物流质量物流质量是指物流系统的效率、准确度、及时性和安全性的总体水平。
物流质量的提高可以大大改善企业的竞争力，提高企业的市场占有率，提升企业的声誉和形象。
物流质量的提高主要依靠物流运营的可持续性，即实施全面的物流管理，以确保物流运输过程中的安全、高效、及时、准确等要求。
四、物流信息物流信息是物流系统运行的基础，是物流管理的重要依据，它集成了物流系统中所有参与者的信息，如客户、供应商、运输商、报关行等，可以有效地收集、整理、处理和分析物流信息，从而提高物流运营效率，降低成本，提升物流服务质量。
五、物流服务物流服务是物流系统的最终目标，也是物流系统运行的关键因素，它包括物流计划规划服务、物流订货服务、物流报关服务、物流运输服务和物流售后服务等。
物流服务需要物流系统的所有参与者共同参与，共同努力，以确保物流运输的高效、可靠、安全和及时，从而提高物流服务的质量和水平，更好地满足客户的需求。
物流管理信息系统
系统能够对运输过程进行分析，提供 数据支持，帮助企业优化运输策略。
仓储管理功能
库存管理
系统能够实时记录仓库的 库存情况，对货物进行进 销存管理，避免库存积压 和缺货现象。
入库管理
通过扫描货物条码等信息 ，实现快速、准确的入库 操作。
出库管理
根据订单信息，进行合理 的出库安排和货物拣选。
库存预警
销售订单
支持多种销售订单创 建方式，包括手工录 入、接口对接等。
销售跟踪
系统能够实时跟踪销 售订单状态，提供订 单的详细信息。
销售提醒
根据订单状态，自动 提醒相关人员进行后 续操作。
销售分析
通过对历史销售数据 的分析，为企业的销 售预测和库存管理提 供数据支持。
物流管理信息系统的应用领
04
域
生产制造业
采购管理功能
采购申请
根据企业的实际需求 ，采购部门可以向系 统提交采购申请。
供应商管理
系统能够对供应商进 行全面管理，包括供 应商资质审核、供货
能力评估等。
采购合同
支持在线签订采购合 同，确保采购过程的
合规性。
采购分析
通过对历史采购数据 的分析，帮助企业优 化采购策略和提高采
购效益。
销售管理功能
物流管理信息系统的安全挑战主要包括网络安全、数据 安全和物理安全等方面。网络攻击和病毒传播等威胁着 物流管理信息系统的网络安全；数据泄露和篡改等威胁 着数据安全；同时，系统故障、自然灾害等可能影响物 理安全。
解决方案
针对上述安全挑战，可以采取以下措施：首先，建立完 善的网络安全防护体系，包括防火墙、入侵检测和入侵 防御系统等；其次，采用数据加密和备份技术，保障数 据安全；最后，建立严格的物理安全管理制度，包括访 问控制、监控监测和应急响应等措施。同时，采用容错 技术和备份机制，提高系统的可靠性和可用性。
物流系统控制概述
23
Cz
1 2 C1Q
C2 D Q
(6 1)
令一阶导数为0，得到：
dCz dQ
1 2
C1
C2D Q2
0
由上式得到经济订货批量：Q* 2C2D C1
❖订货费 ❖保管费 ❖缺货损失费
10
1．订货费
订货费：指为补充库存，办理一次订货发生的有关费用 。
订货费包括订货过程中发生的订购手续费、联络通讯费、 人工核对费、差旅费、货物检查费、入库验收费等。
❖ 当生产企业自行组织生产时，订货费相当于组织—次生产所必须 的工装夹具安装、设备调整、试车、材料安排等费用。
(4)最高库存量S。在提前订货时间可以忽略不计的存储模型中， S指每次到货后所达到的库存量。当存在提前订货时，S指发 出订货要求后，库存应该达到的数量。
(5)最低库存量。一般是指实际库存的最低数量。 (6)平均库存量。库存保有的平均库存量。 (7)订货间隔期T。两次订货的时间间隔或订货合同中规定的两次
／件*月或元／件*日) C2—每次订货的订货费(元)； t一提前订货时间，如为零，表示订货后瞬间全部到货
。
21Biblioteka (2)建立模型存储量变化状态图如图6-3所示。
图中存储量斜线上的每一点表示在该时刻的库 存水平，每一个存储周期存储量的变化形成一 个直角三角形。
一个存储周期内需要该种物资Q＝DT；
一个存储周期的平均存储量为1／2•Q；
记录
计法
有关技术措施
网络或期量标准 生产报表等反馈 网络图及甘特图 信息
调度措施
精确度和粗糙度
检测结果
控制图，散布图 检修调整设备 和工装
R-WCS物流设备控制系统说明书
在自动仓储系统复杂多变的应用环境中，WCS必须要保证高可靠性和高效率。
因此，WCS的规划十分重要。
仓储系统的发展离不开[wiki]物流[/wiki]装备和物流软件这两个关键因素。
通常，自动化仓储物流系统软件由两部分组成：[wiki]仓库 [/wiki]管理系统(WMS)、仓库设备控制系统(WCS)。
WMS不仅涉及仓储系统的业务流程、业务规则，还涉及与整个大物流系统的各种信息接口，这些信息接口使仓储子系统和整个物流环境有机地结合在一起。
协调运作。
在自动仓储系统的规划中，首先要解决物流系统的整体流程规划、功能规划等问题，以及为了满足流程或完成功能所需要配置的相应硬件设备的选择问题；其次要解决物流软件的规划问题，包括WMS 和WCS。
自动仓储系统大致可分为三个层次，如图1所示，最上层是WMS，负责仓储业务逻辑的处理；最下层是具体的物流设备，如巷道堆垛机、AGV系统等；WCS位于WMS与物流设备之间的中间层，负责协调、调度底层的各种物流设备，使底层物流设备可以执行仓储系统的业务流程，并且这个过程完全是按照程序预先设定的流程执行的。
调度控制软件的规划在自动仓储系统中是非常重要的部分。
在一个复杂的、高可靠性的系统中，调度控制软件的重要性更加显著。
设备调度控制软件应满足的要求设备控制是指一种用来协调、调度底层物流设备作业的机制。
WCS 系统将负责控制实物的流动。
如托盘的流动。
高度自动化仓储系统中的物流自动化控制系统一般要满足以下要求。
1 应安全、高效地调度、协调底层物流设备运行。
当然，这个要求在实际应用时可能会有些矛盾，如在调度一轨双车时(在同一个水平运行轨道上拥有两个可以交叉作业的穿梭小车，由于两个小车作业区的交叉，所以需要WCS对其进行必要的调度)，如果追求安全就会应该让两个小车距离远一些。
但如果追求高效，就要求两个小车只要不出现撞车就可以交叉作业；2 设备控制系统应能够7×24小时全天候稳定运行，故障时间应最小化，并且发生故障时可以很快恢复正常的执行状态；3 高度自动化仓储系统虽然是先进和高效的方式，但资金投入很大，有些投资者可能会选择分阶段投入，这也导致在项目中WCS软件也应该是一个分阶段实施的过程，因此要求WCS应建立在一个可以灵活伸缩的架构之上；4 目前在软件行业中新技术层出不穷，并且WCS位于承上启下的中间层。
物流配送控制系统规划研究
现 代 商 贸 工 业 Ｍｏ ｄ ｅ ｒ ｎ Ｂ ｕ ｓ ｉ ｎ ｅ ｓ ｓ Ｔｒ ａ ｄ ｅ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
２ ０ １ ３年 第 １ ５期
物 流 配 送控 制 系统 规 划研 究
陈 自然
（ 中 国 中元 国 际 Ｘ － 程公 司， 北京 １ ０ ０ ０ ８ ９ ）
关键 词 ： 物流管理 ； 流 配送 ； 规 划
中图分类号 ： Ｆ ２ ５
文献标 识码 ： Ａ
一
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ３ １ ９ ８ （ ２ ０ １ ３ ） １ ５ — ０ ０ ６ １ — ０ １
１ 前 言
随着 信息与科 技 的进 步 ， 企 业 所 面 临 的竞 争 已经 由传 统 的 竞 争 方 式 逐 渐 转 变 为 整 体 供 应 链 体 系 的竞 争 。物 流 指 的是 货 品 运 输 、 存 货管理 、 订单 处理 、 仓库 ， 以 及 物 料 处 理 等 相 关 的作 业 。 目前 ， 物 流 管 理 已 经 成 为 整 体 供 应 链 中 重 要
摘 要 ： 物 流 配送 中 心 在 货 物 流 通 中扮 演 着相 当 重 要 的 角 色 ， 其 目的 在 于 如 何 有 效 降低 运 输 成 本 ， 商 用 车 辆 的路 线 与
排 程 规 划 为 其 重 要 营 运 决 策 。 以 往 物 流 配 送 中 心 对 于车 辆 路 线 的 规 划 是 采 取 直 接 服 务 式 网 络 进 行 收 货 或 取 货 的 动 作 ， 但 在 面 对 众 多的 需 求 点 时 ， 此 种 服 务 方 式 很 难在 短 时 间 内完 成 最 佳 的 路 线 规 划 ， 且 往 往 会 造 成 运 输 成 本 的 大 幅 增 加 。 所 以 对 物 流 配 送 的 控 制 系统 规 划 进 行 研 究 非 常 必 要 。在 分 析 物 流 管 理 问题 的 基 础 上 ， 重 点研 究 了物 流 配 送 控 制 系统 的 规 划 。
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一阶
二阶
二阶
二阶
三阶
三阶
三阶
三阶
三阶
三阶
递阶控制机制
6.2.2 分型控制——异构结构控制，是一种分布式的系
统控制方式。分型控制系统通常是由独立的个体组成，并 采取扁平化的系统体系结构。
一阶 二阶 二阶 二阶
一阶 二阶 二阶
一阶 二阶
分型控制机制的特点是：
a.协商而非管理与监督的控制关系；
事前控制
物流系统输入
物流系统运行过程
物流系统输出
（ 2 ）事中控制——又称实时控制，指的是在物流系统运 营过程中临时采用的一种控制方法，通常是参照现有的理 论或者比较实用的经验而采取的矫正行为。
事中控制
物流系统输入
物流系统运行过程
物流系统输出
（ 3 ）事后控制——也叫反馈控制，它主要通过监测物流 系统实际运营结果，比较该结果与物流系统目标之间是否 存在偏差，尽可能缩小物流系统实际运营结果与物流系统 目标之间的差距。
6.1
物流系统控制的基本概念
6.1.1 系统控制的概念
系统控制的目的是：在外部条件变化的情况下，通过一定 的手段来保证系统目标的实现。
系统控制可以分为开环系统和反馈系统两种:
开环系统的特征是：系统的输入决定输出，而系统的输出 对系统的输入不存在反馈控制作用。
反馈系统的特征是：有一个闭合的回路结构，这个回路结 构使系统过去的活动结果返回调节系统将来的活动，即系 统的输出对输入有影响。
b.分布式、分散化的控制机制，系统容错性和可维护性强； c.突出个体而较少考虑全局，信息传递和系统控制局域化， 不能实现全局最优； d.适用于同质系统之间的控制机制，不适用于大系统的控 制；
6.2.3 混合控制
（1） 适度递阶控制——保留了递阶控制结构中上、下级 之间主从式的控制关系。
计划 功能 控制
6.3.2 物流系统存储控制的构成要素 （1）存储系统控制的系统输出 ——需要将库存的相关物 资输送到需求对象。 存储系统的输出方式 间断式 连续式
物资需求 确定性的 随机性的。
（2） 存储控制的系统输入——库存补充。 （3） 存储系统控制 a.单一式
需求 补充
b.并联式
补充
6.3 物流系统存储控制
6.3.1 概述 物流系统存储控制其实就是存储论在物流系统中的应用。 存储论所研究的就是在经济合理或者某些特定的前提下， 建立储备物资的数量界限。 存储论所要解决的实际问题分类： 第一种分法认为存储论所面临的实际问题有两种情况，一 种情况是以生产企业的生产销售条件为主体的存储定量方 法；另一种情况是以需求企业的需求条件为主体的存储定 量方法，这种方法主要适用于市场采购物资。 第二种分法认为储存控制分为安全型存储和经济型存储两 种，安全型存储重点研究在保证生产连续均衡进行的前提 条件下保持合理库存（不缺货）。经济型存储重点研究分 析库存总费用中各组成部分相互之间的综合平衡关系（费 用最小）。
6.3.4 物流系统存储控制的费用构成
订货费用
保管费用 缺货费用
6.3.5 物流系统存储控制策略
（1）周期性检查策略
（2）连续性检查策略 （3）固定订货策略 （4）基础存储量策略 6.3.6 物流系统存储控制模型
静态确定型存贮模型 确定型存储模型 动态确定型存贮模型 静态随机型存贮模型 随机型存储模型 动态随机型存贮模型
6.4 物流系统确定型存储控制模型
（1）整批间隔进货且不允许缺货存储模型
单位时间存储总费用
1 1 C ( C1QT C2 ) T 2 1 C2 C1Q 2 T 1 C2 R C1Q 2 Q
经济订货批量:
Q
*
2RC2 C1
事后控制
物流系统输入
物流系统运行过程
物流系统输出
6.2 物流系统控制机制
常见机制主要分为三种，分别为递阶控制、分型控制和混 合控制。 6.2.1 递阶控制——也译作等级控制，是一种主从式的 控制方式。递阶控制体系的顶层是系统控制的核心，在主 从式控制方式作用下，递阶控制系统自顶向下逐级传递控 制指令，自底向上逐级传递命令执行的反馈信息。 递阶控制机制的基本特点是： a.每个子节点有且仅有一个父节点，从而保证控制系统指 令的严格执行； b.集中化、主从式的控制机制； c.系统适应性低，对系统进行或演变提供较少支持； d.动态多变或环境扰动强烈的系统体系结构设计不宜采用 递阶控制机制。
补充
需求 补充
c.串联式
补充 需求 补充 需求 需求 补充
需求
d.混合式
补充
需求
需求 需求
补充 需求
补充
补充
补充
6.3.3 物流系统存储控制的标准 我们通常考虑以下四个方面： （1）存储资金周转率=供应总金额/平均存储金额（次） （ 2 ）存储控制系统服务水平 = 存储控制系统供应量 / 外界 物资需求量X100% （3）缺货率 a1=缺货的企业总数/系统供货的企业总数 a2=缺货量/需求量 a3=（各期缺货量X各期缺货持续时间）/（供货批量X供货 周期） （ 4 ）平均供应费用 = 存储控制系统年度总费用 / 存储系统 年度供应物资资金额综合
N层
N-1层 计划 功能 控制 计划 功能 控制 计划 功能 控制
适度阶梯控制机制系统结构简图
（2）整子系统 两个基本特性： a.整子是自主的整体，具有自治性。整子能够不经上级授 权与指导，自主应对干扰。 b.整子是整体的有机组成部分，他受制于上层整体的控制， 整子之间具有合作性。 整子控制机制发挥作用的方式为：当系统处于常规运行状 态时，整子主要发挥合作性以保证全局最优化，因而也实 现了更高层次整子系统的运行优化。
6.1.2 物流系统控制的含义
物流系统控制是为了尽可能缩小物流系统实际运营结果与 物流系统目标之间的差距。
6.1.3 物流系统控制的内容Fra bibliotek
（1）成本控制
（2）质量控制 （3）流程控制
6.1.4 物流系统控制的分类
（ 1 ）事前控制——也称为超前控制或者前馈控制，他主 要通过对物流系统各投入要素进行严格的监视，确保他们 符合特定的标准。