摘 要：具有全面的TCP/IP能力，能够为用户提供故障安全通信以及集成诊断，为整个企业范围内所有层级的数据传输提供可靠的支持，这些能力显著的提高了用户系统的性能。PROFINET在物流高架库中的应用，很大程度上提高了系统维护的轻便性、数据传输的稳定性以及系统架构的合理性。

关键词：PROFINET；物流高架库；应用

1.前言

随着经济与技术的发展，现场总线技术被广泛的应用在物流领域中，其实现了物流系统由集中式控制向自动化分布式控制的转变。PROFINET是一种开放、创新的工业以太网标准，随着信息技术以及以太网技术的发展，将PROFINET集成到物流高架库中，能够使物流高架库的扩展配置、通信选择、远程服务功能以及诊断能力变的更好，值得广泛的推广和应用。

2.PROFINET的概述及特点

PROFINET是由PI提出的开放、创新的标准，通过使用PROFINET，能够将基于组件的分布式以及简单的分布式I/O与对响应时间要求严格的应用集成到以太网中。PROFINET的特点表现为以下几个方面：其一，PROFINET技术能够将TCP/UDP、以太网以及IP当做通信的基础，然后对通信进行相应的更改，对于响应时间要求相对较高的应用；其二，使用PROFINET能够实现操作者以及构造者对成套设备的系统的设计，不需要制造商提供的硬件和软件；其三，PROFINET网络具有更多的拓扑结构，在应用时具有更加灵活的方式，并且灵活的多种传输介质能够适用于更多的应用场合；其四，基于IP的通信中，实现了分布式I/O和以太网的直接连接，对于IP地址的选择，PROFINET通过使用组态协议，对每一个PROFINET现场的设备进行分配；其五，和传统的现场总线相比，PROFINET技具有更多的容纳节点，构成了更大的系统；其六，具有实时能力以及信息安全能力，通过信息安全分割将并对对系统造成的影响降到最小。

3.PROFINET在物流高架库中的应用

文章以某物流高架库为例，该物流高架库配置了1套出入库输送机系统、1套往复式穿梭车、4台单货叉式行到堆垛机以及1台用于堆垛机更换巷道的换轨车。由于物流高架库控制对系统的可维护性、灵活性、可靠性以及安全性的要求很高，因此，该物流高架库系统采用了MP370操作员终端、ET200S分布式I/O、Oracle9i数据库、S7-300系列PLC处理器等硬件。PROFINET在物流高架库中的应用，主要包括物流监控系统、出入库控制系统、换轨车控制系统、堆垛机控制系统四个方面：

（1）物流监控系统的设计方案。整个物流高架库系统是以生产服务为中心，集合了仓库管理、物料管理、生产管理的在线物料管理系统，然后通过自动化物流系统的分析功能，对整个物流高架库系统进行监控，其监控系统通常分为设备执行层、调度控制层、信息管理层，其一，调度控制层是设备控制层与信息管理层的纽带，其主要的功能是动态中定义系统的功能点，并且执行系统的物流指令，然后将该信息指令进行分解，传输给其他的执行设备；实时的监控执行设备的运行状况，记录和报告设备的故障问题；其二，信息管理层主要是由物流计算机系统组成，软件的先进性、可用性以及技术性直接关系到信息管理层的运行，主要执行物流高架库的管理功能，并且也是连接企业ERP系统和自动化物流系统的接口层；其三，设备执行层集成了各种执行设备的专用控制系统或者控制网，其中包含有堆垛机控制系统、出入库输送系统等。由于PROFINET能够实现对现场设备的实时监控和信息交换，能够建立物流高架库的实时监控系统，并且能够自动化的监控物流高架库系统，显著的提高监控效率，保证物流高架库系统更高效的运行。

（2）出入库控制系统的设计方案。出入库控制系统由垂直于巷道的链式输送机、三排链式输送机、平行于巷道的辊道输送机、往复式穿梭车以及转摆链式输送机等部分组成。该物流高架库采用了PROFINET现场总线控制，将其接口作为主站控制器，再结合其他分布式I/O，实现对数字信息的采集和处理，并且配以合适的通信模块，从而把出入库控制系统通过工业以太网和上位的调度系统以及监控系统连接起来，以太网和上位的调度系统能够将正确的信息上传给PLC，PLC在通过PROFINET网络将动作指令下达到相应的设备，然后驱动各个巷口的出入库设备运行。

（3）换轨车控制系统的设计方案。该物流高架库的换轨车控制系统主要应用机载PLC根据逻辑计算对各种传感信号进行处理，并且将经过处理的信息传输到相应的執行设备中，执行设备以激光条码测距器、光电开关等检测器通过ET200S分布式I/O，以PROFINET总线协议，完成和PLC的通信连接，以此完成对设备的安全保护以及逻辑控制。由于经过PROFINET的诊断功能能够实现快速定位，并且能够快速的将诊断传输到PROFINET系统中，显著的提高了换轨车控制系统的可靠性和安全性。

（4）堆垛机控制系统的设计方案。该物流高架库的堆垛机控制系统主要采用机载PLC控制，然后通过PROFINET总线网络，实现机载PLC对货叉运动、载货台、行走电机等的控制，其控制流程表现为：堆垛机的红外通信器接受上位计算机发出的信息后，立刻运行至原点位置，和平行托辊输送机的对射式光电管对接完成后，发出进行取货的指令，然后PLC通过PROFINET将指令传送到相应的设备，再更新PLC货位的地质信息，最终将相应的指令传递给堆垛机，由堆垛机将货物运送到正确的位置。由于PROFINET具有对现场堆垛过程进行诊断，并且具有处理简单故障的能力，也就是说通过PROFINET系统的控制，能够及时的解决物货堆垛过程中出现的问题，保证堆垛控制系统能够稳定的运行，并且还降低了维护成本。

4.结束语

通过具体的实践应用，该物流高架库系统采用的PROFINET现场总线网络技术，具有抗干扰能力强、开放性好、可靠性高、系统速度快以及具备简单的故障处理能力等方面的优点，显著的提高了物流高架库系统的管理水平和生产效率。文章简单的介绍了PROFINET及其特点，然后以某物流高架库为例，探析了PROFINET在物流高架库中的应用，旨在为物流高架库中的相关人员提供一定的参考。

参考文献：

[1]姜素霞，孙俊峰，李春文，崔光照Profibus-DP在烟叶醇化物流高架库中的应用[J].自动化仪表，2009（5）；33-35.

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