前期设计理念

本文的智能物料拉动系统以汽车厂的生产线为研究背景。在汽车生产的过程中，零件物料需要根据每个工位的不同需求进行配送，配送的物料不仅要准确无误，还要及时迅速。现场生产人员根据生产需要发出物料需求的指令，物流人员收到指令后，配送相应的物料零件到所需工位。

1.WLAN的信号测试

在本系统设计中，需要保证无论物流车在哪里，接受物流指令的移动终端都必须可以接收到信号。信号的场强测试是前期必须要做的一个工作。根据场强的测试，确定无线AP信号发射器的使用数量。

WLAN工作频段包括2.4 GHz和5 GHz。2.4 GHz频段为工业、科学和医学（ISM，Industrial、Scientific & Medical）开放频段，使用此频段的设备有无绳电话、婴儿监视器、微波炉、无线摄像头、蓝牙、红外传感器、荧光灯镇流器和电压变频设备等。 

相对2.4 GHz频段，5 GHz频段干扰较少，但越来越多的设备也开始使用5 GHz频段，如无绳电话、雷达、无线传感器和数字卫星等。
根据现场实际勘测情况，我们决定使用5 GHz频段进行覆盖。为保证信道之间不相互干扰，无线必须对WLAN信道进行统一规划并实施。5 GHz频段分配的频谱并不连续，主要有两段：5.15～5.35 GHz、5.725～5.85 GHz，可以根据实际部署情况，选择相应的非重叠信道。根据现场情况测试的场强仿真结果如图1所示。

从图1中可以看到，场强信号在有线体或钢结构阻拦时，场强信号较弱。我们根据物流车的路线将无线AP（Access Point，接入点）的布局进行了调整，布局如图2所示。图2中粉色框代表无线AP的位置，红色箭头代表物流路线。

AP就是传统有线网络中的HUB，也是组建小型无线局域网时最常用的设备。AP相当于一个连接有线网和无线网的桥梁，其主要作用是将各个无线网络客户端连接到一起，然后将无线网络接入以太网。

大多数的无线AP都支持多用户接入、数据加密和多速率发送等功能，一些产品更提供了完善的无线网络管理功能。对于家庭、办公室这样的小范围无线局域网而言，一般只需一台无线AP即可实现所有计算机的无线接入。

AP的室内覆盖范围一般是30～100 m，不少厂商的AP产品可以互联，以增加WLAN覆盖面积。也正因为每个AP的覆盖范围都有一定的限制，正如手机可以在基站之间漫游一样，无线局域网客户端也可以在AP之间漫游。

系统的硬件组成

1.硬件组成

硬件组成如图3所示。

2.拉动流程的设计

当线旁物料剩余数量达拉动点时，生产线人员按下呼叫按钮至灯亮，柱状灯同时亮起，呼叫信号发出，PLC收到线边补料指令，根据系统预设线路逻辑，分配相应指令发送到上位机物料任务，按照时间排序显示在上位机及车间显示屏上。

车载终端接收到物料需求信号时，物流人员及时到库位备料，并点击“备料”键；当零件配送到线旁工位后，物流人员点击车载终端的“完成”键完成配送，并由生产线操作工长按按钮熄灭物料呼叫灯光。拉动流程如图4所示。

系统的软件配置

1.数据库的配置和修改

数据库使用SQL Server Management Studio（图5）进行配置，主要功能是修改和设置配送的零件信息。

作为零件配送的数据库，SQL里面的信息需由专人维护。当路线、零件名和零件号发生变化时，则在系统专用的数据库中进行修改。

2.数据的显示和物流拉动

数据的前端显示采用了VISUAL STUDIO进行开发，打开此应用之后，在电脑端可以进行数据的显示、维护及报表管理等，如图6所示。

3.远程响应

在数据的远程端即物流配送端，自主开发一款App软件安装在手机上（图7），和本系统的数据库进行数据流的互动，以实现物料的实时拉动。

小结

通过本系统的实施和应用，可以非常快速地了解生产线的物料状态，并响应配料，节约了响应时间，值得在物流配送区域推广应用。