浅谈聚烯烃成品的自动化包装及立体仓库

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　　摘 要：聚烯烃成品的自动化包装及立体仓库系统包括包装系统、仓储系统、自动码垛机至立体仓库的运输系统。控制系统能够安全、稳定、高效地完成所需要的工作；能够与上位信息系统、设备控制系统、其他自动化设备系统等进行无缝对接，以完成约定的业务处理及相应的数据传输。
　　关键词：自动化包装；立体仓库
　　聚烯烃成品立体仓库，主要包括两个包装厂房和一个立体仓库（两个防火分区）组成的连体建筑群，用作新建EVA（10万吨/年）、HDPE（40万吨/年）及PP（35万吨/年）的包装和仓储，预留原一期PP（20万吨/年）成品存放空间，合计105万吨/年。包装采用全自动化包装码垛生产线，拟设计EVA 2条包装线，HDPE和PP各4条包装线，共计10条FFS重膜包装机，25kg/袋，1500kg/托盘；设计库存量约11天。
　　1 自动化作业流程
　　1.1 包装流程
　　HDPE、PP及EVA的成品粒料从工艺装置经气力输送至各自的包装料仓缓存后进入包装线，包装线采用全自动包装系统+高位码垛系统+套膜系统。EVA粒料在进入包装系统之前先经过EVA除粉器进行脱粉处理以进一步去除颗粒中夹杂的EVA粉末及细丝，提高产品品质。包装线后设置输送线去立体仓库预留的接口位置。
　　1.2 货物入库流程
　　聚烯烃颗粒经包装码垛套膜后，由入库输送系统从包装厂房送入立体仓库，垛盘由入库输送系统送入仓库后，立体仓库的管理系统根据芯片信息安排垛盘的储存位置，并下达指令控制堆垛机，经二次复核确认后，将垛盘送入特定货位。
　　1.3 货物出库流程
　　当垛盘需要出库的时候，出库指令由仓库管理系统下达，经二次复核确认，堆垛机将垛盘从货位送至出货口，通过出库输送系统送至指定位置，由叉车将货物取下并分别装至箱式和平板式货车上，托盘随货物出厂。
　　2 计算机管理及车辆调度系统功能
　　控制系统包含如下子系统：自动识别系统、堆垛机控制系统、出入库输送控制系统、数据通信系统、检测系统。各子系统之间既相对独立，又相互交叉或有信息相互传递。系统监控管理软件具有出入库作业自动控制、出入库LED显示、作业状态仿真监视、报警显示等功能。
　　2.1 管理与监控系统的基本功能
　　2.2 车辆调度系统功能
　　WMS系统获取订单指令，检索仓库内商品物料后可生成相关的出库单，出库单包含车辆号牌信息以及出库装车台信息并做最终确认，同时向相关司机发布装货信息。此功能要求司机在手机终端安装专门开发的车辆调度APP。在生成出库单过程中，系统考虑该笔出库任务所需要耗费的装车台使用时间以及厂区内的行驶路线。
　　①车辆排单，承运商登录系统后，根据订单信息进行车辆到场时间预约，选择货品、预计到场日期及时间段；
　　②车辆进出厂，出库单中确认的车辆号牌信息经过确认后，WMS系统自动同步该号牌信息至门禁系统，门卫在门禁系统接收到该信息后确认，根据接收到的号牌信息做车辆准入放行处理；
　　③车辆叫号，系统在排出当日的出库计划，经仓库作业人员确认后，信息自动同步该数据至大屏叫号系统，大屏叫号系统根据接收到的装车台使用时间節点可自动外放叫号广播信息；
　　④车牌校对，司机将车辆驶入装货通道，WMS通过摄像头获取车牌编号，同时与装车出库单进行比对，比对错误时WMS系统报警，并提示司机装车通道错误。
　　3 重点及难点分析
　　①各子系统的构架、配置是本项目的难点之一。对策措施：充分与业主沟通交流，了解业主需求，明确系统功能定位及要求，结合成功经验，使系统构架、配置高效合理，完成物料输送及过程控制信息的传递功能；
　　②堆垛机及其他动设备的控制方案非常复杂，为保证人身、货物及设备的安全，对其控制、安全保护及监控是本项目的难点之一。对策措施：结合多套智能立体仓库的工程设计经验和维护使用经验，在堆垛机上配备有完善的硬件安全保护装置，在电控柜和现场触摸屏上配备紧急停止操作功能。
　　4 合理化建议
　　①建议采用稳定可靠的主流总线技术构建控制网络，控制网络与上层信息网络之间相互独立，可减少相互之间的信号干扰；
　　②建议堆垛机设置以下安全连锁，以保证人身、货物及设备的安全：货物超限检测；货位虚实检测；行走、升降极限限位；松绳断绳检测；货叉与行走升降联锁；电机运行过载报警；PLC故障报警。
　　参考文献：
　　[1] SH/T 3186-2017.石油化工自动化立体仓库设计规范[S].北京：中华人民共和国工业和信息化部，2017.
　　[2]张志.自动化立体仓库中输送控制系统研究[J].起重运输机械，2008.
　　[3]刘德文，梁敏.自动化立体仓库技术的应用[J].中国设备工程，2018.
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