中控提出的In Plant(Intelligent Plant）工廠自動化整體解決方案，其目的是促進企業信息集成，實現集控制、優化、調度、管理、經營于一體的綜合自動化新模式，全面提升企業產品質量、生產能力、信息化水平以及綜合競爭力。突破傳統自動化體系的層次概念，以統一數據管理、統一通信、統一平臺，有機整合、優化各種獨立或分離的產品與技術，發揮其產品、技術體系的最大功能，從而產出最大的效益。

典型的智能倉儲物流系統網絡結構圖如圖1所示，通常可以分為設備層、單機儀控層、系統監控層、管理層4個層次結構，構成了一個分布式的工業網絡控制系統[2]。

設備層：智能物流系統設備層主要包括自動化搬運與輸送設備、自動化分揀設備、自動化倉儲設備及其他專機設備等。

單機儀控層：單機儀控層以PLC系統作為核心控制單元，HMI作為“人機接口”為控制系統和用戶之間進行信息交換和人機交互。

系統監控層：系統監控層以倉庫控制系統（Warehouse Control System,WCS）作為核心監控單元，介于倉庫管理系統（Warehouse Management System,WMS）、制造執行系統（Manufacturing Execution System,MES）系統與PLC控制系統之間的一層管理控制系統。向上層信息系統提供數據服務和向下層控制系統下發控制指令。

管理層：管理層提供給生產和銷售中心、供應鏈調度管理中心、產品研發中心、遠程管理中心的用戶管理交互界面，同時通過與生產制造執行層的對接，實現對數據的報表制作及數據查詢服務等。可實現銷售管理、訂單管理、客戶關系管理、供應商關系管理、供應鏈管理、產品生命周期管理、人力資源管理、財務管理等業務的管理與維護[3]。

針對某工程塑料智能倉儲物流系統項目在自動包裝、自動稱重（復稱）、自動打碼貼標、自動掃碼、自動碼垛、自動導引運輸車（Automated Guided Vehicle,AGV）自動入庫以及各軟件系統間進行信息交互的應用場景。由若干類型的輸送設備通過分流、合流節點等節點元素連接“物流源”“物流目的地”和服務臺構成的績效系統。輸送的對象主要是托盤、箱包或其他有固定尺寸的單元貨物。為了滿足貨物輸送、整理歸類、包裝和分揀的需要[4]，進行系統業務流程規劃設計。

包裝作為工業生產過程中的最后一道工序，利用自動化的包裝設備根據物料形態、包裝工藝、質量要求等，通過各類傳感器檢測將信號傳送至PLC控制系統，根據預先設計好的程序邏輯控制各類驅動裝置和執行機構的進行稱重計量、自動下料、自動取袋、自動裝料、自動封口等自動化控制。設備在自動運行過程中根據其工藝參數進行實時的跟蹤檢測、閉環控制以及不合格自動標記剔除并自動報警輸出。故自動包裝質量與包裝效率直接與工藝參數、設備精度、控制系統的響應速率和穩定性能等息息相關。

包裝后的再次稱重只是為了復核包裝稱重計量的合格性，可利用在電子臺秤上加裝輸送設備的方式或在輸送設備的下方加裝稱重傳感器的方式實現靜態稱重或動態稱重，并可將稱重數據通過通信的方式上傳PLC系統中進行數據交互、數據存儲以及二次利用。對于復稱不合格的產品需要有不合格剔除口進行剔除，并且需要對不合格的產品信息進行標記并上送到上層軟件系統作為后續質量追溯和問題排查的依據。

產品碼標簽作為產品質量追溯的信息載體，工業現場常采用自動打碼貼標機完成此項任務。為保證打印條碼數據的有效性、完整性和可追溯性，故生產任務下達、生產報工、編碼規則、數據傳遞等都需要在系統間進行交互。生產線開始生產前MES系統將所生產產線的打印數據整體打包發送到打印軟件中，打印軟件需對打印數據進行分析，并將特定打印引擎的打印數據發送到對應的打印引擎中，驅動其打印標簽并剝離，待物料到位并對物料進行壓料搟平處理后PLC系統向打碼貼標機發送請求打印信號，貼標機手臂吸住標簽并對物料進行貼標處理，貼標完成后上傳貼標完成信號。

另外，在輸送設備上進行自動打碼貼標對來料產品所停位置的一致性要求較高，否則會影響打碼貼標的質量。其影響因素主要有控制系統的響應速率和穩定性以及機械設計的合理性等。

工業掃碼器具備條碼掃描和數字圖像采集功能，主要用于解決工業現場中的產品條碼自動檢測問題，判斷所打印條碼的正確性和唯一性及是否存在無碼、錯碼、重碼、打印不清晰無法識別等多種不良現象。并通過所讀取條碼信息和不同狀態來控制生產線的啟停和產品的分揀，從而實現產線的自動化、柔性化、信息化。本項目中通過2次掃碼的方式來識別條碼的正確性和唯一性以及控制產品的分揀。

一次掃碼稱重檢測不合格產品自動剔除報工：在自動化物流輸送設備上因一次掃碼或稱重不合格剔除產品時由WCS系統調用不良品傳輸接口將產品信息傳輸至MES系統。

二次掃碼及稱重檢測合格產品自動碼垛報工：產品在自動稱重和自動打碼貼標合格后進入自動碼垛工位進行自動碼垛，在進行自動碼垛前，需進行二次掃碼對不同品規的產品進行掃碼分揀。掃碼完成后機器人根據條碼信息進行自動碼垛，同時將條碼信息實時上傳MES系統，當機器人將產品放至托盤上時，由WCS系統調用條碼傳輸接口，將條碼信息傳輸至MES系統。

工業機器人作為智能倉儲物流系統中的重要組成部分，主要用于搬運和碼垛功能的實現。根據自動掃碼所獲取到的條碼信息進行自動分揀碼垛，同時將所獲取到的條碼信息上傳WCS系統數據庫進行存儲。碼垛完成時，由WCS系統調用MES系統接口將碼垛完成信息及托盤產品條碼組合信息傳輸至MES系統，同時WCS系統調用WMS系統接口將碼垛完成信息傳輸至WMS系統，WMS系統據此信息作為調度AGV接料的依據。

產線開始工作后，自動碼垛設備對其中一個空托開始碼垛成品袋包，碼垛完成后，WMS系統將“成品下線”任務呼叫信號給到AGV調度系統。調度AGV到任務起點取貨。AGV抵達任務起點叉取貨物，抵達任務終點叉卸貨物時都會將分段任務的信息反饋回WMS系統。

設備狀態信息由PLC系統進行采集并上傳到WCS系統進行實時仿真與綜合監控，再由WCS系統調用MES系統接口進行實時反饋，MES系統據此信息作為設備OEE計算的依據。

智能倉儲物流系統中，包含各類自動化設備（如自動包裝機、自動打碼貼標機、自動化輸送設備、AGV、機器人、堆垛機等）和信息化軟件系統等數字化設備系統，應能實現互聯互通。

此項目包括9條包裝碼垛生產線、AGV自動配送及各軟件系統對接需求，整個項目數據信息交互如圖2所示，通過需求的梳理測算I/O測點多達600余個，需要做信號交互和通信的設備數量40余套。結合系統響應速度、存儲器容量以及分布式應用加集中監控的要求確定控制方案。PLC系統選用中控GCS平臺，分站控制采用GCS-G3控制系統，主站集中監控采用GCS-G5控制系統，綜合監控系統選用中控RTN軟件平臺。

GCS控制系統基于UCP統一控制協議進行網絡構架，使產品適用于現場分散的場合，滿足了連續或半連續工業過程以及大型基礎設施場所的控制需求。GCS平臺在產品性能上，具有高速邏輯與聯鎖控制能力、豐富的高階函數運算和完整的控制策略[5]。

GCS控制系統融合了最新的現場總線技術和網絡技術，可連接符合PROFIBUS、MODBUS RTU/TCP、HART和EPA等國際標準的各種智能設備和儀表，支持多種異構系統的綜合集成。

綜合監控系統是位于監控層的專用軟件，負責對下集中管理和調度控制層，向上連接管理層，是企業生產信息化的重要組成部分。主要功能包括對倉儲物流設備的實時集中監控功能和各系統之間協調聯動功能兩大部分。一方面，通過綜合監控系統豐富的驅動程序，可實現對工業現場的各倉儲物流設備等進行實時集中監視和控制的基本功能；另一方面，通過綜合監控系統完善的控制策略和通信服務程序，還可實現各相關系統設備之間協調、系統間實時信息共享與信息展示等。為上層管理層系統提供執行、保障和優化途徑，實現智能倉儲物流系統的管控一體化。

項目建成后可根據MES系統下達生產工單，生產線根據工單進行自動包裝、自動稱重（復稱）、自動打碼貼標、自動掃碼、自動碼垛、AGV自動入庫，實現了減人增效，改善了勞動工人的生產環境，降低了勞動工人的勞動強度；生產數據自動采集實時上報，綜合監控系統進行實時仿真與展示，實現了倉儲物流各環節的信息化；通過Web Service接口對接MES系統進行數據分析，實現各系統間數據共享與智能化。

中控以其豐富的軟硬件系統平臺，完美契合了智能物流系統的各種應用場景和需求，助力物流各環節實現自動化、柔性化、信息化、智能化生產和管理，提高物流系統智能化分析決策和自動化操作執行能力，提升物流運作效率。助力用戶實現“減員、降本、增效、提質、綠色環保、安全生產”的控制需求，為智能倉儲物流系統應用提供全流程的解決方案。