CN112596478A - Wcs仓库控制系统架构及实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种WCS仓库控制系统架构及实现方法，属于仓储自动化控制系统技术领域，采用模板方法模式对控制系统进行架构，所述的控制系统架构以线程为中心，对线程的运行状态进行统计跟踪，包括所有链接的基础线程、所有输送线以及堆垛机的解析线程以及所有输送线以及堆垛机的任务发送线程；所述的所有链接的基础线程，分为西门子的socket直接通讯、西门子s7系列通信协议以及modbus通讯协议；所述的所有输送线以及堆垛机的解析线程，主要通过链接的基础线程来读取PLC的运行状态。该WCS仓库控制系统架构及实现方法，通过配置文件能够进行统一高效地管理，可持续对复杂程度日益增长的控制进行完整、快速地配置。
Description
技术领域
本发明属于仓储自动化控制系统技术领域，具体为一种WCS仓库控制系统架构及实现方法。
背景技术
随着控制系统的飞速发展，上位机程序与plc通讯越来越频繁，为提高系统的稳定性，异常问题的迅速查找与定位，现在系统中使用的轮询方式有很大的随意性，使开发周期不断缩短，现在急切需要一种控制方式能让WCS与plc配合快速完成并且实时观察到系统的运行状态，用于监控系统的运行情况。
针对当前WCS系统轮询机制的随意性，对线程执行状态无法管理，执行时间无法统计，无法对系统的运行情况直观的观察。同时由于系统异常信息没有统一管理，导致系统冗余难以理解。
为此，我们提出了一种WCS仓库控制系统架构及实现方法来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种WCS仓库控制系统架构及实现方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种WCS仓库控制系统架构，采用模板方法模式对控制系统进行架构，所述的控制系统架构以线程为中心，对线程的运行状态进行统计跟踪，包括所有链接的基础线程、所有输送线以及堆垛机的解析线程以及所有输送线以及堆垛机的任务发送线程；
所述的所有链接的基础线程，分为西门子的socket直接通讯、西门子s7系列通信协议以及modbus通讯协议，链接的基础线程可以根据实际使用情况分解，对于上述的各个通讯的PLC链接作用在网络断开后可以重连，其主要监控网络的正常链接；
所述的所有输送线以及堆垛机的解析线程，主要通过链接的基础线程来读取PLC的运行状态，优化分解任务，分析执行路径，用于存放在系统内存中给其他系统进行使用；
所述的所有输送线以及堆垛机的任务发送线程，用于根据读取的状态使用链接向PLC发送信息，一个PLC采用三个线程配合管理，为上位的WMS系统的调度指令提供执行保障和优化。
进一步优化本技术方案，所述的控制系统架构采用工厂方法模式并配合有相应的配置文件用以生成系统架构中的各种线程。
进一步优化本技术方案，所述的WCS仓库控制系统与上位的WMS系统进行信息交互，接受上位的WMS系统发出的指令，并将其发送给电控的PLC系统，从而驱动输送线和堆垛机产生相应机械动作，并提供对电控的PLC系统、输送线以及堆垛机的手动调试的操作接口。
进一步优化本技术方案，所述控制系统架构中的基础线程、解析线程以及任务发送线程的线程类包名即为动态库的名称。
进一步优化本技术方案，所述的仓库控制系统对于复杂系统通过扩展配置类的方式实现无限扩展能力，用户通过仓库控制系统的前台网页或者客户端查看系统的运行情况。
进一步优化本技术方案，所述的所有输送线以及堆垛机的任务发送线程，分为输送线任务发送的线程和堆垛机任务发送线程，其中，输送线任务发送线程根据状态结合数据库发送输送线任务，堆垛机任务发送线程在出入库时需要结合输送线与堆垛机状态发送下一个任务。
一种WCS仓库控制系统的实现方法，基于上述的一种WCS仓库控制系统架构进行实现，包括以下具体步骤：
S1、首先以所有链接的基础线程为核心对线程内容进行管理；
S2、所有链接的基础线程对输送线的解析线程以及堆垛机的解析线程的数据进行读取；
S3、输送线的解析线程和堆垛机的解析线程分析执行路径后，对堆垛机任务发送线程的状态进行判断；
S4、输送线的解析线程对输送线任务发送线程发送输送线任务；
S5、结合输送线任务发送线程和堆垛机任务发送线程反馈给核心线程发送下一个任务。
进一步优化本技术方案，所述S1中，对于大量的多种线程内容管理工作、异常捕获、日志功能都可以在链接的基础线程中完成，大大减轻的各线程类的工作。
进一步优化本技术方案，所述仓库控制系统中的各个线程单独运作，状态保持在线程中提供给其他线程进行使用。
与现有技术相比，本发明提供了一种WCS仓库控制系统架构及实现方法，具备以下有益效果：
该WCS仓库控制系统架构及实现方法，通过配置文件能够进行统一高效地管理，提高了线程配置的灵活性、完整性、严密性和诊断效率。适应了电控plc与上位系统的未来需求，可持续对复杂程度日益增长的控制进行完整、快速地配置，同时可以扩展到所有需要控制系统轮询执行的应用场景。
附图说明
图1为本发明提出的一种WCS仓库控制系统实现方法的线程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种WCS仓库控制系统架构，采用模板方法模式对控制系统进行架构，所述的控制系统架构以线程为中心，对线程的运行状态进行统计跟踪，包括所有链接的基础线程、所有输送线以及堆垛机的解析线程以及所有输送线以及堆垛机的任务发送线程；
所述的所有链接的基础线程，分为西门子的socket直接通讯、西门子s7系列通信协议以及modbus通讯协议，链接的基础线程可以根据实际使用情况分解，对于上述的各个通讯的PLC链接作用在网络断开后可以重连，其主要监控网络的正常链接；
所述的所有输送线以及堆垛机的解析线程，主要通过链接的基础线程来读取PLC的运行状态，优化分解任务，分析执行路径，用于存放在系统内存中给其他系统进行使用；
所述的所有输送线以及堆垛机的任务发送线程，用于根据读取的状态使用链接向PLC发送信息，一个PLC采用三个线程配合管理，为上位的WMS系统的调度指令提供执行保障和优化。
具体的，所述的控制系统架构采用工厂方法模式并配合有相应的配置文件用以生成系统架构中的各种线程。
具体的，所述的WCS仓库控制系统与上位的WMS系统进行信息交互，接受上位的WMS系统发出的指令，并将其发送给电控的PLC系统，从而驱动输送线和堆垛机产生相应机械动作，并提供对电控的PLC系统、输送线以及堆垛机的手动调试的操作接口。
具体的，所述控制系统架构中的基础线程、解析线程以及任务发送线程的线程类包名即为动态库的名称。
具体的，所述的仓库控制系统对于复杂系统通过扩展配置类的方式实现无限扩展能力，用户通过仓库控制系统的前台网页或者客户端查看系统的运行情况。
具体的，所述的所有输送线以及堆垛机的任务发送线程，分为输送线任务发送的线程和堆垛机任务发送线程，其中，输送线任务发送线程根据状态结合数据库发送输送线任务，堆垛机任务发送线程在出入库时需要结合输送线与堆垛机状态发送下一个任务。
如图1所示，一种WCS仓库控制系统的实现方法，基于上述的一种WCS仓库控制系统架构进行实现，包括以下具体步骤：
S1、首先以所有链接的基础线程为核心对线程内容进行管理；
S2、所有链接的基础线程对输送线的解析线程以及堆垛机的解析线程的数据进行读取；
S3、输送线的解析线程和堆垛机的解析线程分析执行路径后，对堆垛机任务发送线程的状态进行判断；
S4、输送线的解析线程对输送线任务发送线程发送输送线任务；
S5、结合输送线任务发送线程和堆垛机任务发送线程反馈给核心线程发送下一个任务。
具体的，所述S1中，对于大量的多种线程内容管理工作、异常捕获、日志功能都可以在链接的基础线程中完成，大大减轻的各线程类的工作。
具体的，所述仓库控制系统中的各个线程单独运作，状态保持在线程中提供给其他线程进行使用。
实施例二：
一种WCS仓库控制系统架构，采用模板方法模式对控制系统进行架构，所述的控制系统架构以线程为中心，对线程的运行状态进行统计跟踪，包括所有链接的基础线程、所有输送线以及堆垛机的解析线程以及所有输送线以及堆垛机的任务发送线程；
所述的所有链接的基础线程，采用西门子s7系列通信协议，链接的基础线程可以根据实际使用情况分解，通讯协议的PLC链接作用在网络断开后可以重连，其主要监控网络的正常链接；
所述的所有输送线以及堆垛机的解析线程，主要通过链接的基础线程来读取PLC的运行状态，优化分解任务，分析执行路径，用于存放在系统内存中给其他系统进行使用；
所述的所有输送线以及堆垛机的任务发送线程，用于根据读取的状态使用链接向PLC发送信息，一个PLC采用三个线程配合管理，为上位的WMS系统的调度指令提供执行保障和优化。
具体的，所述的控制系统架构采用工厂方法模式并配合有相应的配置文件用以生成系统架构中的各种线程。
具体的，所述的WCS仓库控制系统与上位的WMS系统进行信息交互，接受上位的WMS系统发出的指令，并将其发送给电控的PLC系统，从而驱动输送线和堆垛机产生相应机械动作，并提供对电控的PLC系统、输送线以及堆垛机的手动调试的操作接口。
具体的，所述控制系统架构中的基础线程、解析线程以及任务发送线程的线程类包名即为动态库的名称。
具体的，所述的仓库控制系统对于复杂系统通过扩展配置类的方式实现无限扩展能力，用户通过仓库控制系统的前台网页或者客户端查看系统的运行情况。
具体的，所述的所有输送线以及堆垛机的任务发送线程，分为输送线任务发送的线程和堆垛机任务发送线程，其中，输送线任务发送线程根据状态结合数据库发送输送线任务，堆垛机任务发送线程在出入库时需要结合输送线与堆垛机状态发送下一个任务。
一种WCS仓库控制系统的实现方法，基于上述的一种WCS仓库控制系统架构进行实现，包括以下具体步骤：
S1、首先以所有链接的基础线程为核心对线程内容进行管理；
S2、所有链接的基础线程对输送线的解析线程以及堆垛机的解析线程的数据进行读取；
S3、输送线的解析线程和堆垛机的解析线程分析执行路径后，对堆垛机任务发送线程的状态进行判断；
S4、输送线的解析线程对输送线任务发送线程发送输送线任务；
S5、结合输送线任务发送线程和堆垛机任务发送线程反馈给核心线程发送下一个任务。
具体的，所述S1中，对于大量的多种线程内容管理工作、异常捕获、日志功能都可以在链接的基础线程中完成，大大减轻的各线程类的工作。
具体的，所述仓库控制系统中的各个线程单独运作，状态保持在线程中提供给其他线程进行使用。
本发明的有益效果是：该WCS仓库控制系统架构及实现方法，通过配置文件能够进行统一高效地管理，提高了线程配置的灵活性、完整性、严密性和诊断效率。适应了电控plc与上位系统的未来需求，可持续对复杂程度日益增长的控制进行完整、快速地配置，同时可以扩展到所有需要控制系统轮询执行的应用场景。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种WCS仓库控制系统架构，采用模板方法模式对控制系统进行架构，其特征在于，所述的控制系统架构以线程为中心，对线程的运行状态进行统计跟踪，包括所有链接的基础线程、所有输送线以及堆垛机的解析线程以及所有输送线以及堆垛机的任务发送线程；
所述的所有链接的基础线程，分为西门子的socket直接通讯、西门子s7系列通信协议以及modbus通讯协议，链接的基础线程可以根据实际使用情况分解，对于上述的各个通讯的PLC链接作用在网络断开后可以重连，其主要监控网络的正常链接；
所述的所有输送线以及堆垛机的解析线程，主要通过链接的基础线程来读取PLC的运行状态，优化分解任务，分析执行路径，用于存放在系统内存中给其他系统进行使用；
所述的所有输送线以及堆垛机的任务发送线程，用于根据读取的状态使用链接向PLC发送信息，一个PLC采用三个线程配合管理，为上位的WMS系统的调度指令提供执行保障和优化。
2.根据权利要求1所述的一种WCS仓库控制系统架构，其特征在于，所述的控制系统架构采用工厂方法模式并配合有相应的配置文件用以生成系统架构中的各种线程。
3.根据权利要求1所述的一种WCS仓库控制系统架构，其特征在于，所述的WCS仓库控制系统与上位的WMS系统进行信息交互，接受上位的WMS系统发出的指令，并将其发送给电控的PLC系统，从而驱动输送线和堆垛机产生相应机械动作，并提供对电控的PLC系统、输送线以及堆垛机的手动调试的操作接口。
4.根据权利要求1所述的一种WCS仓库控制系统架构，其特征在于，所述控制系统架构中的基础线程、解析线程以及任务发送线程的线程类包名即为动态库的名称。
5.根据权利要求1所述的一种WCS仓库控制系统架构，其特征在于，所述的仓库控制系统对于复杂系统通过扩展配置类的方式实现无限扩展能力，用户通过仓库控制系统的前台网页或者客户端查看系统的运行情况。
6.根据权利要求1所述的一种WCS仓库控制系统架构，其特征在于，所述的所有输送线以及堆垛机的任务发送线程，分为输送线任务发送的线程和堆垛机任务发送线程，其中，输送线任务发送线程根据状态结合数据库发送输送线任务，堆垛机任务发送线程在出入库时需要结合输送线与堆垛机状态发送下一个任务。
7.一种WCS仓库控制系统的实现方法，基于权利要求1-6所述的一种WCS仓库控制系统架构进行实现，其特征在于，包括以下具体步骤：
S1、首先以所有链接的基础线程为核心对线程内容进行管理；
S2、所有链接的基础线程对输送线的解析线程以及堆垛机的解析线程的数据进行读取；
S3、输送线的解析线程和堆垛机的解析线程分析执行路径后，对堆垛机任务发送线程的状态进行判断；
S4、输送线的解析线程对输送线任务发送线程发送输送线任务；
S5、结合输送线任务发送线程和堆垛机任务发送线程反馈给核心线程发送下一个任务。
8.根据权利要求7所述的一种WCS仓库控制系统的实现方法，其特征在于，所述S1中，对于大量的多种线程内容管理工作、异常捕获、日志功能都可以在链接的基础线程中完成，大大减轻的各线程类的工作。
9.根据权利要求7所述的一种WCS仓库控制系统的实现方法，其特征在于，所述仓库控制系统中的各个线程单独运作，状态保持在线程中提供给其他线程进行使用。
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