自動化立體倉庫主要是利用高層立體式貨架放置貨物[1]，并利用自動化運輸設備進行存取、管理和監督的一種存儲方式。

中國進入高速發展以來，在工業上主要表現為傳統加工業的飛速進步，工業逐步向大規模、高集成、高速度的方向上發展；經濟的發展帶動市場的繁榮，其中商業、圖書、碼頭運輸、超市、物流等民用或者軍用倉庫更是不計其數。在此同時，愈發擴張的倉庫需求與日益緊張的城市用地形成了新型的矛盾，為了緩解矛盾，倉庫的高空性發展成了一個必然的趨勢；同時，伴隨著我國計算機控制技術的高速發展，這為我們建立自動化設備提供了理論與技術支持，一個新興技術的出現，會極大地促進生產力的提高。因此，發展建立一個自動化、高空性的自動化立體倉庫是目前的發展的必須，也是必然的趨勢。

自動化立體倉庫具有著如下優點：(1)因其高層性所以單位用地面積可以存儲更多貨品[2];(2)立體貨架倉儲方式在存儲過程中盡可能減小產品的損壞或地面潮濕帶來的腐蝕；(3)自動化設備的使用可以提高入庫的速度與準確性，有效銜接生產和庫存，同時避免由于搬運貨品造成的人員損傷；(4)存儲高效率以及貨架的高層性可以減少企業成本，提高經濟效益。

該自動化立體倉庫和管理系統主要由三大部分組成：多層貨架、運輸設備、計算機控制和通訊系統。從功能層面劃分為3個層次：管理層、監控層、執行層，如圖1所示。

圖1 自動化立體倉庫功能   下載原圖

本項目采用Django框架的MTV設計模式[2]:

1）模型（Model）：主要內容包括了所存儲的數據的必要字段以及行為，一般來說，每一個模型對應一個單獨的數據庫；模型定義的類中的屬性對應的是數據庫里面的字段內容；模型與數據庫形成一個映射關系（ORM);

2）視圖（View）：視圖功能，主要用來接收網絡請求并返回一個網絡響應；

3）模板（Template）：主要是以寫HTML文件，作用是把視圖里的數據用友好的界面展示給用戶。

除了以上三層以外，還需要一個URL分發器，作用是將一個個URL的頁面請求分發給不同的視圖處理，視圖再調用相應的模型和模板。

利用Pycharm2020創建一個包含基本要素的Django框架，接著手工添加代碼。創建的Django框架主要包括模型、視圖和模板：

1）在models.py中添加現有零件的相關屬性實現代碼如下：

2）在views.py里編寫所要調用的函數功能，并最終返回輸出到html上，代碼如下所示：

3）在urls.py中配置一個路徑，如下所示：

4）構建一個html，模板代碼如下所示：

本系統與下位機PLC端通過socket協議進行通訊，如下所示為監控端實現代碼：

本系統通過調用開源Bootstrap框架為用戶提供簡潔清晰的網頁界面，供用戶進行相關信息條目的輸入與提交。其中，入、出庫表單和任務單的提交頁面是整個項目的主要輸入界面。如下圖所示是入庫階段首先需要用戶提供信息的輸入界面，用戶需要輸入產品條碼、入庫單號及入庫數量。如圖2所示。

生成入庫單的過程中僅提供了與產品相關聯的入庫基本信息，源貨位、目標貨位和托盤條碼等信息需再次填寫，如圖3所示。

在入庫單列表中，若id任務狀態顯示為0時，表示該入庫單任務尚未執行，一旦任務表單提交，系統便實時向PLC反饋任務開始信號，任務狀態顯示為任務正在進行；當下位機完成入庫操作后，由PLC實時反饋任務完成信號，修改任務狀態為已完成，至此一次零件的完整入庫過程結束。如圖4所示。

本文介紹了自動化立體倉庫管理系統的組成和研究意義，并基于Django前端框架進行了總體設計、接口設計、運行設計，實現了產品入庫的基本功能。測試表明，基于Django框架的立體庫管理系統能夠使企業更為高效地實現倉庫管理，方便客戶對貨物進行遠程管理與監督，有效地降低了企業經營的成本，為逐步地實現無人工廠管理、升級以及企業的數字化轉型奠定了基礎。

圖2 增加入庫單時用戶輸入界面   下載原圖

圖3 貨位信息輸入界面   下載原圖

圖4 入庫單列表網頁顯示