托盤四向穿梭式自動化密集倉儲系統基于庫房內局域網架設，相關設備通過有線和無線網絡實現互聯互通。系統采用PLC組網對底層設備進行控制，總控PLC、垂直提升機PLC、鏈式輸送機PLC之間采用有線工業以太網進行連接，與托盤四向穿梭車之間采用無線工業以太網連接，實現高速無縫信息交換。

托盤四向穿梭式立體庫管理控制信息系統由倉儲管理信息子系統和設備監控信息子系統組成。

倉儲管理信息子系統實現倉庫內存儲物品的動態管理，保證庫存實物與賬目始終保持一致，隨著出入庫作業的進行，庫存賬目實時更新。同時，倉儲管理信息子系統為設備監控信息子系統生成出入庫作業指令。

設備監控信息子系統用于保證各設備的協同運行，實現系統的優化調度，達到較高的出入庫作業效率，并采集和監控設備狀態和運行狀況，實時進行過程控制管理。設備監控信息子系統向托盤四向穿梭車、垂直提升機、出入庫輸送機等執行設備傳遞任務信息，同時為各托盤四向穿梭車規劃最佳行駛路線。

其管理及控制系統大致可以分為兩大類：三級管理控制結構和二級控制管理結構。三級管理控制結構是指由管理層、監控層和執行層組成的三級控制系統；二級控制管理結構將監控層與執行層功能融合在一起，簡化了計算機系統結構，但是加重了嵌入式控制系統或PLC執行層的負擔，選擇什么樣的管理及控制系統是需要結合具體的實際進行分析決策的；托盤四向穿梭式立體庫是一個相對復雜的自動化控制系統，各系統、各設備之間存在大量的信息交換與通訊，其中WCS的主要功能是對出入托盤四向穿梭式立體庫、輸送線的物流單元及各主從設備進行動態管理與調度，具有系統維護、貨物管理、數據維護、數據查詢、設備運行狀態顯示、設備遠程控制、自動事務處理以及與其它信息管理系統的接口等功能，以及時、準確完成貨物的出入庫，由于托盤四向穿梭式立體貨架的特點，存在高密度存儲單元，形成無線通訊網路的信號影響，也存在有貨荷載與無貨荷載下結構的變形與絕對位置的偏移；既要保證通訊控制信號的有效性，又要保證定位的高速準確性，對于信息交換與通訊的要求相當高，其中貨格相對定位是比較容易實現的一種可靠方式；同時對物流信息實現與物流的同步管理，WCS需要根據客戶的物流工藝合理選擇物流搬運設備及主流托盤四向穿梭式立體庫配置模式；托盤四向穿梭式立體庫軟控系統則要實現客戶訂單管理、設備及物流單元位置管理、設備及物流單元的路徑規劃與管理、系統管理等功能，并實現各系統與設備間的信息收集、輸送及交換。

托盤四向穿梭式立體庫管控系統可以非常容易地與外部ERP或者WMS系統整合對接，交互式的操作界面，允許操作者對托盤四向穿梭式立體庫中的托盤四向穿梭車、托盤提升機、輸送線及庫存物品進行實時監測、操作與管控，可以對一些突發事件、故障及安全問題或者未完成的工作作出快速反應或互鎖聯動，托盤四向穿梭式立體庫軟控系統的模塊化設計和可擴展性，使用戶可以根據業務發展情況隨時改變物流參數，對WCS系統進行再配置和適應性調整，控制貨物單元在倉庫中的儲存、運動，完成進出、排序、揀選等功能，以實現快速進貨、快速出貨、按指令轉移、按指令排序、直接分撥、不同溫度區域分類與智能儲存、按指令緩存等功能。

可視化三維監控與展示：

圖9  可視化三維監控圖

配備三維實時動態監控的設備，展示三維仿真效果，有良好的顯示效果。通過三維仿真的實施，實現以下工作目標：

（1)可以顯示實時庫存信息，包括所有貨位的狀態信息，有無貨物、貨物類別、貨物狀態等。

（2)可以顯示搬運設備實時運作狀態，數據必須真實可靠；

（3)可以分別顯示貨架每一層的情況，或顯示全局情況，采用透視圖的呈現方式；

（4)三維仿真系統具有可擴展性，未來自動化立體庫設備增加時，可在原仿真系統中增加新設備的動態仿真、故障報警與處理策略、作業可追溯與記錄等功能。

本文作者：張衛國