陳海寧 高潔

摘 要：文章對生產(chǎn)調(diào)度平臺的基本組成、功能描述、硬件架構(gòu)等方面進行闡述，著重講解了生產(chǎn)調(diào)度平臺的實現(xiàn)方式以及下層計量業(yè)務(wù)的自動化系統(tǒng)的運行控制和功能介紹，文章通過總分的方式對生產(chǎn)調(diào)度平臺的各個子系統(tǒng)運行原理、設(shè)計思路進行說明。通過論述，介紹了生產(chǎn)調(diào)度平臺的建設(shè)及應(yīng)用，以及帶來的產(chǎn)能比較。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)調(diào)度平臺；運行監(jiān)控；智能倉儲；自動檢定

1 電能計量生產(chǎn)調(diào)度平臺概述

1.1 總體描述

生產(chǎn)調(diào)度平臺按照功能領(lǐng)域主要包含兩大部分，它們分別是電能計量業(yè)務(wù)應(yīng)用管理與電能計量“四線一庫”自動化系統(tǒng)運行控制和仿真監(jiān)控。電能業(yè)務(wù)應(yīng)用管理內(nèi)容以省級計量中心生產(chǎn)調(diào)度平臺標準設(shè)計功能規(guī)范為依托，針對不同業(yè)務(wù)的差異化分析后形成涵蓋電能計量各業(yè)務(wù)流程的系統(tǒng)化管理模式，同時配合營銷系統(tǒng)對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，流程內(nèi)容進行實時化對照統(tǒng)一.在電能計量自動化系統(tǒng)建設(shè)方面，生產(chǎn)調(diào)度平臺實現(xiàn)與自動化檢定系統(tǒng)、智能化倉儲系統(tǒng)、資產(chǎn)識別系統(tǒng)等智能設(shè)備（系統(tǒng)）等系統(tǒng)的無縫對接與集成，以計劃為依據(jù)，綜合采購量、成品庫存量、原材料庫存量、設(shè)備、產(chǎn)能、交貨期等各方面的因素，生成科學合理的生產(chǎn)計劃，并對生產(chǎn)現(xiàn)場進行調(diào)度，能夠按計劃運作。在安全生產(chǎn)過程中，將生產(chǎn)結(jié)果傳遞給營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，保證全業(yè)務(wù)流程閉環(huán)管理，為營銷優(yōu)質(zhì)服務(wù)提供技術(shù)支撐。

1.2 功能介紹

生產(chǎn)調(diào)度平臺建設(shè)是站在整個計量中心現(xiàn)代化管理要求角度，全面實現(xiàn)計量中心業(yè)務(wù)應(yīng)用。在功能實現(xiàn)方面涵蓋生產(chǎn)運行管理、計量體系管理兩大部分，其中涉及采購驗收、室內(nèi)檢定、倉儲管理、配送以及計量標準考核等14個功能模塊。同時實現(xiàn)對自動化檢定系統(tǒng)、智能倉儲等智能設(shè)備的運行控制和監(jiān)控。

2 智能倉儲系統(tǒng)

2.1 總體描述

智能倉儲系統(tǒng)采用具領(lǐng)先的全自動化立體表庫和自動導(dǎo)引車組成。根據(jù)產(chǎn)量考慮，通過先進的物流配送軟件完全實現(xiàn)了表計全自動出入庫和輸送以及單、三相智能電能表、采集終端的倉儲管理，提高了工作效率，加快計量資產(chǎn)流轉(zhuǎn)，實現(xiàn)庫存資產(chǎn)智能管理。

全系統(tǒng)采用框架結(jié)構(gòu)，以堆垛機取放貨與直筒輥道輸送的主體硬件結(jié)構(gòu)模式，并且按照現(xiàn)有或在建的廠房面積布局進行方案設(shè)計，全面考慮中心實際庫存容量與設(shè)計吞吐量，設(shè)計現(xiàn)有倉儲長度46.8m，寬度為26.8米，高度為6米，存儲周轉(zhuǎn)箱8624箱，其周轉(zhuǎn)箱采用標準塑料周轉(zhuǎn)箱承載各種規(guī)格的電能表，并且以兩個周轉(zhuǎn)箱作為一個倉儲單元。三相多功能電能表4只/箱。在上層軟件系統(tǒng)方面，依托計算機管理系統(tǒng)對電表資產(chǎn)狀態(tài)、存放位置、庫存余量、進出庫等進行動態(tài)智能自動化管理，其工作效率、精確度、規(guī)范化程度得到顯著提高。同時在國網(wǎng)公司倡導(dǎo)和要求實施的管理模式下，智能倉儲系統(tǒng)的建立將有效提高計量器具的出入庫、配送工作效率，提升省級計量中心的計量管理水平。

2.2 功能介紹

智能倉儲系統(tǒng)從設(shè)計邏輯方面共分3個層面，其中設(shè)備物理層以堆垛機系統(tǒng)、輥道輸送系統(tǒng)構(gòu)筑成倉儲基本架構(gòu)，同時針對不同的設(shè)計方案進而派生出提升系統(tǒng)、AGV輸送系統(tǒng)等其他硬件結(jié)構(gòu)。在設(shè)備邏輯層方面，利用西門子公司PLC S7 300系列作為控制器，觸摸屏做人機界面，PLC負責處理運動規(guī)劃、邏輯控制和各種安全保護、與上位機的通訊，是各種執(zhí)行設(shè)備的控制中樞。它從數(shù)據(jù)服務(wù)器中讀取管理工作站下達的各種操作任務(wù)，進一步把操作任務(wù)分解成操作順序命令下達給各個執(zhí)行設(shè)備，同時接受各個執(zhí)行設(shè)備返回的任務(wù)執(zhí)行情況和設(shè)備狀態(tài)等信息。在分解操作命令時，根據(jù)設(shè)備的使用情況協(xié)調(diào)多個設(shè)備，從而實現(xiàn)出入庫和輸送操作多任務(wù)執(zhí)行。軟件控制層面立庫管理系統(tǒng)負責上層數(shù)據(jù)管理和信息處理，應(yīng)用于管理終端上。能根據(jù)現(xiàn)場的實際情況合理的分配貨位，如均勻存放、先進先出、按批發(fā)貨等。管理系統(tǒng)根據(jù)操作員的指令，完成下列各項任務(wù)。

3 單相電能表自動化檢定線

3.1 總體描述

電能表自動化檢定系統(tǒng)充分利用了自動化技術(shù)的優(yōu)點，使自動化技術(shù)和電力系統(tǒng)檢定裝置充分結(jié)合。自動檢定系統(tǒng)較傳統(tǒng)的檢定裝置在檢表的過程中可減少人為因素對電能表檢定的影響，提高檢定的工作效率、可靠性、穩(wěn)定性，實現(xiàn)自動化數(shù)據(jù)管理、信息化管理，并且節(jié)約了大量的人力。電能表自動化檢定系統(tǒng)用于電力公司的電表管理和檢定，成為電力公司提供電能表全生命周期管理的一部分。

3.2 功能介紹

系統(tǒng)采用模塊化功能實現(xiàn)方式、檢定單元呈樹形結(jié)構(gòu)布局的流水線作業(yè)設(shè)計，并與營銷系統(tǒng)、自動化立體庫實現(xiàn)無縫銜接，實現(xiàn)檢定、物流配送的智能化管理。在嚴格按照單相電能表檢定規(guī)程的要求下，單相自動化檢定線按照10個工位設(shè)計布局，它們分別是：上下料、CCD外觀檢查、耐壓、功耗測試、電能表檢定、拉合閘、密鑰下發(fā)測試和自動貼標工位。按照日檢定量900只測算，年檢定量20萬只。

檢定線動力源采用氣動方式控制托盤在線體內(nèi)的傳輸、運行和頂升接駁。每一個檢定工位模塊，將就緒托盤從輸送線體上舉升到固定高度后進行探針接駁，并開始相應(yīng)的檢定工作，待檢定工作結(jié)束后，頂升裝置下降，將托盤重新放置于輸送線體上，從而進行下一個檢定工位模塊。每一個檢定工位模塊的設(shè)備物理實現(xiàn)均是采用此類方式進行，進而能夠完成一系列的功能作用。

4 三相電能表自動化檢定裝置

4.1 總體描述

系統(tǒng)根據(jù)下達的電能表檢定任務(wù)，通過生產(chǎn)調(diào)度平臺調(diào)度控制，由自動倉儲系統(tǒng)將待校驗箱表出庫，AGV自動導(dǎo)引小車將料箱輸送至電能表授貨臺上。機器人完成拆箱工作，并將電能表掛到檢定工位上，同時機器人還負責外觀、標志檢查、開編程蓋等工作，檢定裝置自動完成耐壓試驗、準確度檢定和多功能試驗等，根據(jù)檢定、檢測結(jié)論，檢定完畢后由機械手將電能表從檢定工位取下放入周轉(zhuǎn)箱，AGV自動導(dǎo)引小車將周轉(zhuǎn)箱輸送到倉庫，在生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)的協(xié)調(diào)下將裝有檢定完畢的電能表周轉(zhuǎn)箱出庫輸送至自動貼標和施封的流水線上，自動化施封線將合格表和不合格表進行分揀，合格表計進入施封系統(tǒng)，完成封印和貼合格證最后一道工序。

4.2 功能介紹

三相電能表自動化檢定裝置由自動化檢定臺體、機械臂及控制柜組成，通過與AGV小車的無縫銜接實現(xiàn)，表計自動上料、檢定、分揀、回庫等動作。目前每個周轉(zhuǎn)箱裝4只三相電能表，AGV每次運輸4個周轉(zhuǎn)箱，為達到AGV輸送量與檢定量的匹配，將表位數(shù)設(shè)計為4的倍數(shù)。結(jié)合三相電能表通常設(shè)計為16表位，故需要直通式檢定裝置4臺，滿足4臺三相檢定裝置一年的檢定量=單臺表位數(shù)×檢定裝置臺數(shù)×每天檢定輪數(shù)×全年工作日=16×4×3×250=48000只的檢定量。同時關(guān)鍵部件需要考慮備份，以提高系統(tǒng)的運行可靠率來保障計量中心產(chǎn)能穩(wěn)定，檢定臺體和機器人按3：1進行配比，充分提高機器人的檢定效率。故4臺三相電能表檢定裝置配備1臺檢定機器人。

5 結(jié)論

5.1 項目研究結(jié)論

生產(chǎn)調(diào)度平臺結(jié)合軟件技術(shù)、自動化檢定技術(shù)、智能化倉儲技術(shù)、物流化配送技術(shù)、現(xiàn)場生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)，實現(xiàn)計量設(shè)備的集中檢定、集中倉儲、統(tǒng)一配送、統(tǒng)一監(jiān)督。為省計量中心生產(chǎn)、經(jīng)營、管理提供技術(shù)支撐，落實以全面推進“三集五大”工作為核心轉(zhuǎn)變公司發(fā)展方式的總體部署。

5.2 產(chǎn)能分析

項目投運以來，從計量業(yè)務(wù)的型式轉(zhuǎn)變、產(chǎn)量分析、檢定效率、資產(chǎn)流轉(zhuǎn)等不同方面得到明顯的改進與提升，并且整個系統(tǒng)思路清晰，上下層系統(tǒng)間關(guān)系明了，易于操作。系統(tǒng)運行流暢，在檢定能力及資產(chǎn)管理方面明顯優(yōu)于以往，不僅在檢定量及檢定能力上得到大幅度提高，而且使得計量設(shè)備資產(chǎn)的運作流程更加清晰化。

參考文獻

[1]國家電網(wǎng)公司企業(yè)標準.省級計量中心建設(shè)通用設(shè)計指導(dǎo)意見.

[2]國家電網(wǎng)公司企業(yè)標準.省級計量中心生產(chǎn)調(diào)度平臺軟件設(shè)計導(dǎo)則.

[3]國家電網(wǎng)公司企業(yè)標準.省級計量中心自動化檢定系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)范.