自“十二五”以来, 粮食产业快速发展, 现代化的粮食仓储、物流是其中的关键一环。信息技术、智能传感、数据库、数据匹配、PLC控制等技术的进一步发展、融合, 推动了粮食仓储物流领域的智能化, 智能粮食仓储物流系统应运而生[1]。

粮食物流的主要属性有:货主、批次、品种、等级、重量等。复杂的系统和属性给一线操作人员带来了一定影响, 操作失误时有发生[2]。针对此问题, 在原粮食仓储系统基础上研究并开发“货主联锁”功能, 有着很大的必要性和现实意义。

智能粮食仓储物流核心系统一般由机械电气设备、控制系统、信息管理系统、门禁系统组成。

机械电气设备包括:变电站、马达控制中心、托辊式皮带机、气垫式输送机、埋刮板式皮带机、斗式提升机、夹带式提升机、物料秤、清理筛、物料闸\\阀门、空气压缩系统、除尘系统等。

控制系统包括:现场操作箱、现场检测元件、PLC控制柜及附属设备、上位人机交互界面、下位编程器等。

信息管理系统包括:数据库、信息管理系统人机交互界面等。

业务的繁忙、系统的复杂性、货主需求的提升, 使系统中控操作员的工作压力不断升高。受操作员个人职业素养、情绪、疲劳、交接班的影响, 误操作时有发生。只考虑粮食的货主、类别、品质属性, 应用“头脑风暴”法分析各类误操作的可能性和危害性, 分析结果见表1。

表1 无“货主联锁”时可能误操作 导出到EXCEL

基于天津第二港埠有限公司散粮站改造项目为基础, 研究并开发货主联锁功能, 系统工艺流程见图1。

图1 系统工艺流程图  下载原图

该散粮输送控制系统中, 主要作业方式有:① 码头来粮装火车;② 码头来粮进筒仓;③ 汽运来粮装火车;④ 汽运来粮进筒仓;⑤ 筒仓出粮装汽车;⑥ 筒仓出粮装火车。

以码头来粮进筒仓为例, 按照图2操作流程, 一个完整的具有“货主联锁”功能的操作过程如下。

图2 逻辑流程图  下载原图

(1) 根据流程起\\终点设备选择符合工艺需求的流程号, 然后选择相应的货主后点击“确认”按钮进入下一步;若该步骤未选择货主, 则“确认”按钮被禁用, 无法进入下一步 (见图3) 。

(2) 系统记录了当前的筒仓信息, 显示在筒仓画面相应筒仓的左下角, 如图4所示“汇福3”代表了对应仓货主为“汇福”, “3”代表了货物品种和品质信息;选择待进的筒仓, 系统自动比对“已选货主”和“待进筒仓货主”信息, 若一致则确认后进入下一步, 若不一致, 系统给出提示信息。

进粮作业需要切换筒仓时, 系统同样会自动比对“待切仓”货主信息和当前作业货主信息。信息不一致时, 禁止切换筒仓操作, 针对该仓的料流机电设备操作被禁止。出仓作业时, 系统原理亦同。

图3 流程选择  下载原图

图4 货仓选择  下载原图

系统加入货主联锁功能后, 有效解决了由于中控操作员人为因素而引起的误操作。相对于表1, 引入“货主联锁”后误操作的可能性分析结果见表2。

表2 有“货主联锁”时可能误操作 导出到EXCEL

在粮食仓储物流自动化控制系统中, 把货主联锁功能引入人机操作过程, 解决了因业务繁忙、系统复杂性、货主需求的提升、操作员个人职业素养、情绪、疲劳、交接班而引起的误操作。该技术成功应用于天津港散粮控制系统, 达到了预期的效果, 提升了系统的可靠性, 取得了很好的经济效益和社会效益。