На распределительных складах одна из главных задач — сортировка грузов. Коробки нужно сгруппировать в нужной точке с учетом их массогабаритных характеристик и адреса назначения. На одном из таких складов запустили автоматическую линию сортировки на 41 направление.
Производительность линии достигает 4000–5000 коробок в час. Но главная задача проекта заключалась не в автоматизации самого конвейера. Интегратору «Интралогистика» нужно было связать между собой три независимые системы:
систему машинного зрения;
складскую систему учета (WMS);
систему управления конвейером;
Кроме того, нужно было создать пользовательский интерфейс и организовать удаленный доступ к системе.
В статье подробно разберем это решение.
Как коробки сортируются на складе
По конвейеру коробки движутся к сканирующей рамке. Здесь система должна выполнить две задачи: определить по штрихкоду, что это за товар, и получить из WMS маршрут сортировки — в какой отводящий лоток (шут) нужно отправить коробку.
После считывания штрихкода сканирующая рамка передает данные в WMS. Далее WMS возвращает номер шута, куда нужно направить коробку. Получив эту информацию, конвейер отправляет коробку в нужное направление.
Всего на линии предусмотрено 41 направление: сорок для сортировки и одно — для отбраковки.
Разберем этапы маршрутизации коробок, а затем перейдем к связующему звену системы.
Сканирующая рамка: камеры и измерение габаритов
По конвейеру коробки движутся к сканирующей рамке ВГХ (весо-габаритных характеристик). Она оснащена пятью ID-камерами HikRobot и линейной лазерной стереокамерой. Рамка считывает штрихкод (1D/2D/QR), измеряет габариты коробки и фиксирует ее вес.
После этого система формирует HTTP-запрос в формате JSON и отправляет его через API в WMS. Запрос содержит:
штрихкод товара;
габариты;
вес.
В нормальном режиме вся процедура занимает менее секунды.
Откуда берется маршрут коробки
Информация о соответствии штрихкода и шута хранится в WMS — системе управления складом. После сканирования необходимо передать данные о товаре в WMS, получить от нее номер направления и передать этот номер системе управления конвейером.
Конвейер сам этого сделать не может
Конвейером управляет промышленный контроллер Siemens S7-1200. Он отвечает за механику линии: управляет приводами, диверторами и отслеживает движение коробок по конвейеру. Однако его программное обеспечение не работает с HTTP-запросами, JSON и REST API, поэтому контроллер не может напрямую взаимодействовать ни с системой машинного зрения, ни с WMS. Для обмена данными между этими системами требуется интеграционный слой.
Кто связывает все системы
Для интеграции систем выбрали IntraScada. Ее модульная архитектура повышает надежность по сравнению с решениями с монолитным ядром: при сбое отдельного плагина остальная система продолжает работать, а проблемный модуль можно перезапустить без остановки всей линии. Кроме того, в IntraSCADA есть готовый плагин для обмена с контроллерами Siemens S7, что упростило интеграцию с автоматикой конвейера. Система также поддерживает HTTP и REST API, поэтому может напрямую принимать данные от сканирующей рамки и запрашивать маршрут сортировки в WMS. Получив ответ, IntraSCADA передает номер шута контроллеру конвейера через плагин Profinet / S7. В результате S7 получает уже готовую команду — в какой шут направить коробку.
IntraSCADA развернули на контроллере Wiren Board 8, который выступает интеграционным узлом системы. Он также обеспечивает мониторинг и удаленный доступ. Контроллер выбрали из-за достаточной вычислительной мощности: IntraSCADA активно использует многопоточность, поэтому системе важно иметь несколько ядер CPU. Кроме того, на борту Wiren Board есть все необходимые интерфейсы — Ethernet, GPIO и GSM. Контроллер работает в локальной сети, при этом обмен с WMS и с PLC разделен по разным сегментам. Для удаленного доступа используют встроенный 3G/4G-модем: через него инженеры подключаются к контроллеру через облако и выполняют мониторинг и обслуживание системы.
Еще один фактор — стоимость. Мини-ПК с сопоставимыми характеристиками стоят от 50 000 рублей, тогда как Wiren Board 8 обошелся примерно в 25 000 рублей.
На скриншоте показан экран ЧМИ (человеко-машинного интерфейса) со статистикой работы линии. Интерфейс отображает ключевые показатели: количество полученных маршрутов, число ошибок обмена, а также количество грузов, прошедших линию и достигших конечной точки. В левой части экрана расположены кнопки навигации для перехода к другим разделам системы.
На иллюстрации показан веб-интерфейс IntraSCADA, который открывается при удаленном подключении к Wiren Board. Экран отображает параметры обрабатываемого груза (габариты, вес, код), статус обмена и возможные ошибки связи. Ниже выводится журнал обмена с историей запросов и ответов — его используют для анализа работы системы, статистики и отладки.
Как происходит обмен данными
Схема обмена работает следующим образом. Когда коробка проходит через сканирующую рамку, система формирует JSON-пакет с данными — штрихкодом, весом и габаритами — и отправляет его HTTP POST-запросом. Контроллер Wiren Board 8 с IntraSCADA принимает этот запрос и уведомляет S7 о появлении нового груза на линии. Одновременно IntraSCADA отправляет HTTP GET-запрос в WMS, чтобы получить номер шута для сортировки. Обычно WMS отвечает менее чем за 400 мс. Получив маршрут, IntraSCADA передает его контроллеру конвейера, после чего S7 направляет коробку в нужное направление. S7 также контролирует появление коробки по датчикам на линии, так как в редких случаях рамка может задержать передачу данных на несколько секунд. Если ответ от WMS приходит слишком поздно и коробка уже прошла контрольную точку, S7 игнорирует запоздавший маршрут — товар отправляется на отбраковку в 41-й шут. В штатном режиме весь цикл обмена по цепочке «рамка → Wiren Board → WMS → Wiren Board → S7» занимает от 100 до 800 миллисекунд, чего достаточно, чтобы записать маршрут до того, как коробка достигнет первого дивертора.
Заключение
Интегратору нужно было связать три независимые системы: машинное зрение, складскую систему учета и автоматику конвейера. Эту задачу решили с помощью IntraSCADA, развернутой на Wiren Board 8. Контроллер выступает интеграционным узлом: принимает данные от системы машинного зрения, запрашивает маршрут в WMS, передает его контроллеру конвейера, а также обеспечивает мониторинг и удаленный доступ. Такая архитектура позволила построить сортировочную линию с производительностью до 4000–5000 коробок в час без использования отдельного сервера и без усложнения логики работы конвейера.
Приходите к нам на WBCE 2026 — выставка и конференция по автоматизации. Отчёты с прошлых выставок.
