立体仓库动态监控系统设计
基于WinCC的立体仓库监控系统的设计
Ｉ 【 要】 Ｃ作为上位机， 摘 以Ｐ 以西门子公司的ｓ—０ ７３０的Ｐ Ｃ作为下位机， Ｌ 构建了立体仓库的控制 ｉ ！ 系统， Ｗｉ Ｃ作为上位机的组态软件 ， 以 ｎ Ｃ 在上位机 Ｐ ｃ和下位机 Ｐ Ｃ之 间通过现场总线 Ｐ Ｏ ＩＵ — Ｐ ！ Ｌ Ｒ ＦＢ Ｓ Ｄ
ｊ 进行通信， Ｖ 开发了 通过 Ｂ 显示整个立体仓库运行过程的Ａｔｅ ｃｖ ｉＸ控件， 从而建立了立体仓库的监控 系 ｊ ！ 统。系统的实际运行表明系 统设计合理， 工作稳定可靠， 软件操作简单， 升级。 便于 ｌ ： 关键词： 立体仓库， Ｉ 监控系 组态， 统； Ｉ 现场总线 ｊ
１ 引言
每一 台立体仓 库的控制系统采用可编程序控 制器 （Ｌ ） Ｐ Ｃ来
控制 ， 主要包括 Ｐ Ｃ Ｐ Ｃ定位模块 、Ｌ Ｌ 、Ｌ Ｐ Ｃ的。 考虑到 Ｓ — ０ ７ ２ ０系列
自动化 立体仓库是现代物流系统 中迅速发展的一个 重要 组 Ｌ 价格 ７ 成部分 ， 它具有节约用地 、 减轻劳动强度 、 消除差错 、 提高仓储 自 Ｐ Ｃ的广泛 的适用范 围，极高的性能／ 比，在这里选用 ｓ — １Ｃ 。 动化水平及管理水平、 提高管理和操作人员素质 、 降低储运损耗 、 ２ ４ Ｎ 定位模块的作用是通过 向步进电机驱动电源模块发送一 有效地减少流动资金的积压 、 提高物流效率等诸 多优点。 定数 量的脉 冲 ，驱动 电机 的运 动 ，定位模 块选 用西 门子公 司
自动化立体仓库控制系统设计
自动化立体仓库控制系统设计一、引言自动化立体仓库控制系统是一种基于先进技术的仓储设备，能够实现高效、精确、安全的货物存储和检索。
本文将详细介绍自动化立体仓库控制系统的设计方案，包括系统概述、系统功能、系统架构、硬件设备、软件设计和系统测试等内容。
二、系统概述自动化立体仓库控制系统是一个集成了机械、电气、自动化控制和信息技术的综合系统。
其主要功能是通过自动化设备和控制系统实现货物的存储、检索和管理，提高仓库的存储效率和运作效率。
三、系统功能1. 货物存储和检索功能：系统能够自动完成货物的存储和检索操作，提供高效的货物管理功能。
2. 库存管理功能：系统能够实时监测仓库内货物的数量和位置，并提供库存管理功能，包括库存盘点、库存调整等。
3. 数据管理功能：系统能够对仓库内的数据进行管理和统计分析，提供数据查询、报表生成等功能。
4. 故障诊断和报警功能：系统能够实时监测设备的运行状态，一旦发生故障，能够及时诊断并发出报警信号，保证设备的正常运行。
四、系统架构自动化立体仓库控制系统采用分布式控制架构，主要包括以下几个模块：1. 控制中心：负责整个系统的运行管理和监控，包括设备控制、数据管理和故障诊断等功能。
2. 机械设备模块：包括货物存储和检索设备、输送设备等，负责货物的存储和运输。
3. 电气设备模块：包括电气控制柜、传感器、执行器等，负责控制机械设备的运行。
4. 通信模块：负责各个模块之间的数据传输和通信，实现系统的信息交互和协调控制。
五、硬件设备1. 货物存储和检索设备：采用自动提升机、堆垛机等设备，能够实现货物的垂直和水平移动。
2. 输送设备：采用输送带、滚筒等设备，能够实现货物的输送和转运。
3. 控制柜：负责控制机械设备的运行，包括电气控制元件、传感器和执行器等。
4. 数据采集设备：包括扫码器、RFID读写器等，能够实现货物数据的采集和识别。
六、软件设计1. 系统控制软件：负责仓库控制系统的运行管理和控制，包括设备控制、任务调度和故障诊断等功能。
《自动化立体仓库系统的设计与实现》
《自动化立体仓库系统的设计与实现》一、引言随着现代物流业的快速发展，自动化立体仓库系统（Automated Storage and Retrieval System，简称AS/RS）成为了仓储物流领域的热点研究方向。
它结合了自动化、信息化与机械化的优势，不仅显著提升了存储空间利用率和物流效率，同时也极大地提升了物流系统的安全性和灵活性。
本文将详细阐述自动化立体仓库系统的设计与实现过程。
二、系统设计1. 需求分析在进行系统设计之前，首先要对系统需求进行全面而细致的分析。
需求分析主要考虑的是系统的使用场景、预期目标、功能需求、技术要求以及预算等因素。
通过与客户进行深入沟通，明确系统的功能需求，包括货物的存取、库存管理、货位管理、系统监控等。
2. 系统架构设计系统架构设计是自动化立体仓库系统的核心部分。
该部分设计主要包括硬件架构设计和软件架构设计。
硬件架构设计包括货架、叉车、机械臂等硬件设备的选型和配置；软件架构设计则包括数据库设计、操作系统设计、人机交互界面设计等。
3. 数据库设计数据库是自动化立体仓库系统的信息中心，负责存储和管理所有的数据信息。
数据库设计需要考虑到数据的完整性、安全性、可扩展性等因素。
同时，还需要根据实际需求设计合理的表结构和索引，以便于数据的快速查询和更新。
三、系统实现1. 硬件设备实现硬件设备的实现是自动化立体仓库系统的基础。
根据系统架构设计和需求分析的结果，选择合适的货架、叉车、机械臂等设备，并进行安装和调试。
在硬件设备的选择和配置过程中，需要考虑到设备的性能、稳定性、可靠性以及可维护性等因素。
2. 软件系统实现软件系统的实现是自动化立体仓库系统的关键部分。
在软件架构设计的基础上，进行编程和开发工作。
主要工作包括数据库的建立和管理、操作系统的开发、人机交互界面的设计等。
在软件开发过程中，需要注重代码的可读性、可维护性和可扩展性。
四、系统测试与优化在系统实现完成后，需要进行全面的测试与优化工作。
自动化立体仓库控制系统设计
自动化立体仓库控制系统设计引言概述：自动化立体仓库控制系统是现代仓储管理的重要组成部份，它通过应用先进的技术手段，实现仓库内物品的快速存储和取出，提高仓库管理的效率和精度。
本文将从系统设计的角度，详细介绍自动化立体仓库控制系统的设计要点。
一、系统架构设计1.1 仓库布局设计仓库布局是自动化立体仓库控制系统设计的基础，应根据仓库的实际情况和需求，合理划分仓库的功能区域，如存储区、拣货区、包装区等。
同时，还需要考虑货物的流向和仓库内部的交通流线，确保货物的高效流转。
1.2 仓库设备选择自动化立体仓库控制系统的核心是仓库设备，包括货架、输送设备、搬运机器人等。
在设备选择时，需要考虑仓库的存储容量、货物种类、仓库的高度等因素。
同时，还需要根据仓库的实际情况，选择适合的设备品牌和型号，确保设备的可靠性和稳定性。
1.3 系统软件设计自动化立体仓库控制系统的软件设计主要包括仓库管理系统和控制系统。
仓库管理系统负责仓库内货物的管理和调度，包括货物的入库、出库、库存管理等。
控制系统负责控制仓库设备的运行，实现货物的自动存储和取出。
在软件设计时，需要考虑系统的实时性和稳定性，确保系统的正常运行。
二、系统操作界面设计2.1 界面布局设计自动化立体仓库控制系统的操作界面应简洁明了，用户可以直观地了解仓库的运行情况。
界面布局应合理划分不同的功能区域，如货物查询区、入库区、出库区等，方便用户进行操作。
2.2 功能设计操作界面应提供丰富的功能，包括货物查询、入库操作、出库操作等。
同时，还可以设计一些辅助功能，如货物统计、报警提示等，提高系统的可用性和用户体验。
2.3 用户权限管理自动化立体仓库控制系统普通涉及多个用户的操作，因此需要设计用户权限管理功能，确保不同用户只能进行其具备权限的操作。
用户权限管理可以根据用户的身份和职责进行划分，提高系统的安全性和管理效率。
三、系统通信设计3.1 数据通信方式选择自动化立体仓库控制系统的各个模块之间需要进行数据的传输和交换，因此需要选择合适的数据通信方式。
自动化立体仓库监控管理系统设计与实现
自动化立体仓库监控管理系统设计与实现自动化立体仓库监控管理系统设计与实现一、引言随着物流行业的快速发展和仓储需求的增加，传统的人工管理仓库已经难以满足大规模仓储操作的需求。
为了提高仓库管理的效率和精确度，自动化立体仓库监控管理系统应运而生。
本文将介绍自动化立体仓库监控管理系统的设计与实现。
二、系统概述自动化立体仓库监控管理系统是一种基于计算机技术和物联网技术的仓库管理系统，它通过自动化设备和监控系统实现对仓库内物品的存放、出入库、移位等操作的自动化管理和监控。
该系统旨在提高仓库管理的效率、精确度和安全性。
三、系统设计1. 硬件设备自动化立体仓库监控管理系统的硬件设备包括机械设备、传感器、条码识别系统等。
其中，机械设备主要用于自动化的货物存储、取货、移位等操作；传感器用于感知仓库内的环境变化和货物位置等信息；条码识别系统用于对货物进行标识和识别。
2. 软件系统自动化立体仓库监控管理系统的软件系统包括仓库管理系统、监控系统和数据分析系统。
仓库管理系统负责对仓库内的物品进行管理、调度和监控；监控系统实时监测仓库环境和各种设备的运行情况；数据分析系统用于对仓库内的数据进行分析和利用，以提供决策支持。
3. 系统流程自动化立体仓库监控管理系统的流程包括仓库内物品的存放、出入库和移位等操作。
具体流程如下：（1）货物入库：根据仓库管理系统的指令，机械设备将货物从入库区域搬运至指定位置，并通过传感器检测货物的位置和状态。
（2）货物出库：根据仓库管理系统的指令，机械设备将货物从指定位置搬运至出库区域，并通过传感器检测货物的位置和状态。
（3）货物移位：根据仓库管理系统的指令，机械设备将货物从一个位置搬运至另一个位置，并通过传感器检测货物的位置和状态。
四、系统实现1. 机械设备的实现：通过自动化机械设备实现货物的存放、取货、移位等操作。
机械设备可以采用无人驾驶叉车、自动输送线等技术，通过编程和控制系统实现对机械设备的自动化控制。
立体仓库的监控系统的设计
目录第一章绪论 (4)1.1控制系统的发展概述 (4)1.2国内外研究的现状及其发展的趋势 (4)1.3本课题研究的目的及意义 (5)1.4本论文所做的主要工作 (6)第二章立体仓库设计方案 (7)2.1立体仓库系统的构成 (7)2.2立体仓库系统的设计 (8)2.3 立体仓库硬件系统的实现 (10)第三章立体仓库控制系统的软件设计 (13)3.1 立体仓库PLC控制系统 (13)3.2 PLC控制程序的设计 (14)3.3 设计流程图 (14)第四章立体仓库组态监控系统设计 (18)4.1MCGS工控组态软件简介 (18)4.2基于MCGS仿真实现的意义 (19)4.3MCGS软件研究分析及工程画面的实现 (19)4.4MCGS车库控制系统数据库的研究 (22)4.5MCGS与PLC的通信 (22)结束语 (24)致谢 (25)参考文献 (26)立体仓库监控系统的设计摘要自动化立体仓库系统主要是研究货物的仓库存储和物料物流，自动化立体仓库是用以计算机自动化技术为基础的建设成的包括多层立体的货架，其搬送货物的设备具有很高的先进性，通过先进的搬运设备完成货品的存储或者是搬运的自动化与机械化的新型仓储库。
周转速度快、储存内容数量及种类庞大但其所占用的实际面积小是自动化立体仓库所具有的优点。
在文章的最开始是讨论了近些年以来自动化立体仓库的发展情况，分析了本文讨论课题的意义所在。
其次是设定了自动化的立体仓库总体设计方案，确定了各模块之间的联系，详细介绍了各模块的功能及模块设计方案。
再次本文考虑到货物存放的位置对于货物管理与存取的影响，在立体仓库中的存入以及取出的过程更加的完善并且能够提高货无在运送过程中的效率。
文章的最后设计了一个实时监控系统，这个监控系统是采用MCGS工控组态软件设计完成的。
通过这了实时的监控系统操作人员就可以具象的对于货物的存入以及取出画面进行处理，其特点就是能够更迅速的对作业中的故障进行排除处理。
自动化立体仓库控制系统设计
自动化立体仓库控制系统设计一、引言自动化立体仓库控制系统是一种高效、精确、智能的仓库管理系统，通过自动化设备和先进的控制技术，实现对仓库内货物的自动存储、取出、分拣和管理。
本文将详细介绍自动化立体仓库控制系统的设计要求、功能模块、工作流程以及相关技术指标。
二、设计要求1. 效率高：系统应具备高速存储和取货能力，能够在最短时间内完成货物的存取操作。
2. 精确度高：系统应具备高精度的定位和操作能力，确保货物的准确存放和取出。
3. 安全可靠：系统应具备完善的安全保护措施，防止货物损坏和人员伤害。
4. 灵活可扩展：系统应具备良好的可扩展性，能够根据实际需求进行灵活的扩展和升级。
5. 易于操作：系统应具备简单易懂的操作界面和人机交互方式，方便操作人员使用和维护。
三、功能模块1. 货物入库管理：包括货物信息录入、货物定位、货物存储等功能。
2. 货物出库管理：包括货物信息查询、货物定位、货物取出等功能。
3. 货物分拣管理：根据订单需求，对货物进行分拣并按照指定的路径送达指定位置。
4. 库存管理：实时监控仓库内货物的数量和位置，并生成相应的库存报表。
5. 故障诊断与维护：对系统进行故障诊断和维护，确保系统的正常运行。
四、工作流程1. 货物入库流程：a. 操作员通过系统界面输入货物信息。
b. 系统根据货物信息，自动选择最佳的存储位置。
c. 自动化设备将货物从入库区域送至指定位置。
d. 系统更新库存信息。
2. 货物出库流程：a. 操作员通过系统界面查询需要取出的货物信息。
b. 系统根据货物信息，自动定位货物位置。
c. 自动化设备将货物从指定位置取出并送至出库区域。
d. 系统更新库存信息。
3. 货物分拣流程：a. 系统接收订单信息。
b. 系统根据订单信息，自动选择最佳的分拣路径。
c. 自动化设备按照指定路径将货物分拣至指定位置。
d. 系统更新库存信息。
五、技术指标1. 存取速度：每小时最大存取货物数量。
2. 定位精度：系统定位货物的准确度。
立体仓库监控系统毕业设计
毕业设计报告设计题目：立体仓库监控系统设计作者1：苏晓辉专业班级/学号：11自动化1班1106160130 设计作者2：吴伟专业班级/学号：11自动化1班1106160107 设计时间：2013年12月—2014年1月摘要随着我国国民经济的发展，自动化立体仓库的应用越来越广泛。
利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化。
自动化立体仓库的主体由货架、巷道式堆垛起重机、入(出)库工作台和自动运进(出)及操作控制系统组成。
本课题的电气控制主要由西门子公司的PLC、步进电机驱动器、步进电动机、直流电动机等器件组成。
本文首先对本课题进行简要的介绍，包括背景，研究意义，现状等；其次对该系统的硬件组成、结构、原理进行了阐述和分析；再次对本系统用到的器件进行分别介绍，重点对PLC程序进行了编写；最后对设计本课题所学到的知识和结论进行归纳和总结。
关键词：立体仓库；电气控制；PLCAbstractWith the development of national economy of our country, The application of automated warehouse will become more widely. The main body of the automated warehouse is made up of shelves, staking cranes roadway, worktable and operation control system. Electrical control of the subject mainly by Siemens PLC, stepper motor drive power modules and other devices.Firstly, It’s a brief introduction of the system, including background, significance, status, etc. secondly, The hardware components of the system, structure, principle are described and analyzed. Thirdly, the devices of this system are introduced, focusing on the PLC—the software is written. Finally, summarize the knowledge about this paper.Keywords: Warehouse；Electrical Control；PLC；目录第一章引言 (1)第二章设计的任务及要求 (2)2.1 设计任务 (2)2.2 设计要求 (2)第三章系统总体设计 (3)3.1 方案论证 (3)3.2 系统结构框图设计及说明 (3)第四章系统的硬件设计和软件设计 (4)4.1硬件设计 (4)4.1.1 步进电机驱动模块 (4)4.1.2 丝杆驱动模块 (4)4.1.3 工件推出装置 (5)4.1.4 I/O接线端口 (5)4.1.5可编程控制器（PLC）简介 (5)4.1.6可编程控制器（PLC）的特点 (6)4.1.7 昆仑通太MCGS TPC7062Hi (6)4.1.8MCGS组态软件的功能和特点 (8)4.1.9 PLC输入输出分配 (9)4.1.10硬件原理图 (10)4.2软件设计 (11)4.2.1 系统总流程图及设计思路说明 (11)4.2.2PLC软件各功能模块的流程图设计及思路说明 (13)4.2.3MCGS组态软件立体仓库模型的软件设计及思路说明 (21)4.2.4MCGS与PLC设备的通信 (31)第五章安装与调试 (35)第六章结论 (36)第七章心得体会 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录 (41)MCGS组态脚本程序 (41)启动程序： (41)停止程序： (47)第一章引言由于世界经济、现代科技的快速发展，物流产业成为经济发展中的新兴的一个服务部门。
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基本内容
自动化立体仓库的实时动态监控技术，以自动化立体仓库 为研究对象，基于成熟的立体仓库控制系统设备和运行存取策 略进行开发与设计。 首先用组态软件开发平台，并结合监控的上位机的时钟周 期，然后利用所学的软硬件知识，编制合乎算法要求的应用程 序，实现对现场的设备运行给予逼真模拟，最后完成动态实时 监控。
立体仓库动态监控系统设计
指 导 老 师：朱建红 姓 名：蔡政廷 学 号：0812053008
课题研究的现状
随着科学技术和工业生产的飞速发展，现代物流技术领 域内出现了一种新型仓储方式——自动化立体仓库，又称自 动化仓库、现代智能库、高层货架仓库。它是以高层货架为 主体，以成套搬运设备为基础，以计算机控制技术为手段的 高效率物流、大容量存储的机电一体化高科技集成系统。它 集机械、电子、计算机、通信、网络、传感器和自动控制等 多种技术于一体，以搬运机械化、控制自动化、管理微机化、 信息网络化为特征，成为现代化物流设计中产品生产与存储 的枢纽。
课题研究的意义
我所设计的“立体仓库动态监控系统”，旨在实现自动化仓库新的控 制技术和管理技术，结合当前新技术的发展，采用新的设计思想和方法， 以实现自动化仓库的"3I"，即Integrated(集成化)、Intelligent(智能化)、 Information(信息化) ，并且提高自动化仓库运行的先进性、可靠性，提高 经济效益和社会效益，使其充分利用空间，集中管理。立体仓库动态监控 系统是物流中心的核心，是自动仓储的计算机控制中心，对于自动仓储系 统而言，货架、托盘、无人搬运车，堆码垛机、输运分拣装备等属于硬件 系统，是物流为目的达成的基础，而自动仓储控制与管理系统就像人的大 脑，是自动仓库控制中枢神经系统。完成物流过程的思维目的，自动仓储 控制与管理系统与企业计算机管理系统集成，能实现物流系统与企业的商 流、信息流、资金流等无缝对接，起到降低成本的作用，提高服务水平的 目的。使其在整个物流过程中发挥更大的作用。
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课题研究的价值
• 立体仓库动态监控系统具有的优点
• 自动化立体仓库产生的社会效益和经济效益
立体仓库动态监控系统存在着以下优点：
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(1)作业效率高、能充分保证“先进先出”的合理作业原则。 (2)功能强。存放品种多、数量大，存取快速方便。 (3)省力。可减少作业人员，并降低劳动强度，缩短劳动时间。 (4)省能。库内作业机械几乎全部电力驱动，节省油料。 (5)提高作业质量与水平。作业自动化，提高可靠性。 (6)节省运营费用。
社会效益和经济效益主要来自以下几个方面： • (1)高层货架存储。由于使用高层货架存储，存储区可以大幅度 地向高空发展，充分利用仓库地面和空间，因此节省了库存占 地面积，提高了空间利用率。 • (2)自动存取自动化。立体仓库使用机械和自动化设备，运行和 处理速度快，提高了作业效率。同时也降低了操作人员的劳动 强度，操作人员只需在控制室内通过计算机系统，控制下位各 种搬运设备来完成出入库的自动化作业。 • (3)计算机控制与管理计算机能够准确无误地对物品和仓库的各 种信息进行存储和管理，因而能减少物品处理和信息处理过程 中的差错，而利用人工管理不能做到这一点。同时借助于计算 机管理还能有效地利用仓库存储能力，便于清点和盘库，合理 安排库存，从而提高立体仓库的管理水平。
未来的发展趋势
• (1)自动化程度不断提高，近年来采用可编程控制器(PLC)和微机控制搬运设备的仓 库和采用计算机管理与PLC联网控制的全自动化仓库在全部立体仓库中的比重不断增 加。 (2)大型自动化仓库系统己不再是发展方向。为了适应工业发展的新形势，出现了规 模更小，反应速度更快，用途更广的自动化仓库系统。 (3)在堆垛机方面，不断推出具有新的物理外形和更高性能的设备。最新的开发包括 提高电子和控制技术，在使堆垛机具有更高定位精度的同时，提高搜索能力和运行 速度，以期获得更短的操作周期和更大的生产能力。 (4)应用领域日趋广泛，从制造工厂、商场、机场、港口、军需部门到地下室冷库等 各行各业均有采用。仓库存储货物品种也日益多样化，除了大多数仍是制成品外， 储存品种越来越多。 (5)提高仓库运转的可靠性与安全性。在仓库自动控制与信息传输中采用高可靠性的 硬、软件，增强抗干扰能力。国外自动化仓库这方面发展的一个方向是普遍采用扫 描技术，使货物的存取和发送信息做到快速、实时、可靠和准确。 (6)在拣选作业自动化方面，各国正加紧研究开发可供实用的拣选自动化设备和系统， 但尚未真正达到能可靠实用阶段。 (7)在一些生产企业，立体仓库己不仅仅简单地作为物料的储存的仓库，而且与生产 企业的工艺流程紧密结合，成为生产物流的一个组成部分。如柔性加工系统(FIMS) 中的自动化仓库就是一个典型例子。 (8)随着计算机技术的不断发展，人工智能技术，特别专家系统在自动化仓库中的应 用日益增多。
研究方法、技术路线
查阅相关资料，熟悉了解上、下位机通信的报文协议规范， 以电气工程学院工程训练中心的实验设备为设计平台。首先根 据立体仓库的存取货物功能，确定上位机与下位机的所要交换 的控制参数及过程参数，在上位机中对现场的自动化立体仓库 的货格进行画面模拟，建立空间矩阵式的点阵结构及上层货物 存取的数据库，使每一货格与其中的每一点及数据相对应；然 后，结合现场机械手在货物存取时沿X轴与Y轴的运行特性曲线， 建立数学模型，对于每次机械手取货、放货所要运行X轴方向 与Y轴方向的时间都与现场机械手运行时间一一对应；最后给 出监控程序，编写设计说明书。
系统难点
Hale Waihona Puke • 数学模型的建立 • 动态数据的管理 • MM440的应用
研究工作条件和基础
• 组态王等相关工具软件 • 工程训练中心实验室 • 数学建模相关工具用书
谢谢大家！