浅析一种自动化仓库三维监控系统
自动化立体仓库及其优缺点
自动化立体仓库及其优缺点立体仓库是一种现代化的仓储系统，通过自动化技术和立体结构设计，实现了仓库空间的最大化利用和高效物流管理。
本文将详细介绍自动化立体仓库的优点和缺点。
一、自动化立体仓库的优点1. 空间利用率高：自动化立体仓库采用立体结构设计，通过高架货架和自动化堆垛机等设备，实现仓库空间的最大化利用。
相比传统平面仓库，可有效节省仓储空间，提高仓库容量。
2. 高效物流管理：自动化立体仓库采用自动化设备进行货物的存储、取货和搬运，大大提高了物流管理的效率和准确性。
自动化堆垛机可以快速定位货物，并实现高速、精确的搬运操作，减少了人为操作的错误和时间成本。
3. 减少人力成本：自动化立体仓库减少了对人工操作的依赖，降低了人力成本。
自动化设备可以24小时连续工作，不需要歇息和福利待遇，减少了人员管理和培训的成本。
4. 提高安全性：自动化立体仓库采用先进的安全控制系统，可以监测仓库内的温度、湿度和火灾等情况，及时发出警报并采取相应措施。
自动化设备具有安全保护功能，能够避免人为操作中的意外伤害。
5. 实时监控与管理：自动化立体仓库配备了先进的仓储管理系统，可以实时监控仓库内的货物存储情况、库存数量和出入库记录等信息。
管理人员可以通过系统进行远程监控和管理，及时了解仓库运营情况，提高决策效率。
二、自动化立体仓库的缺点1. 高投资成本：自动化立体仓库的建设和设备购置需要较高的投资成本。
自动化设备的价格较高，而且需要进行专业的设计和安装，增加了项目的开支。
2. 技术要求高：自动化立体仓库的运营需要专业的技术人员进行维护和管理。
对于一些中小型企业来说，缺乏相关的技术人材可能成为一个问题。
3. 系统故障影响大：自动化立体仓库依赖于各种自动化设备和仓储管理系统的正常运行。
一旦系统浮现故障，可能导致仓库运营受到影响，需要及时维修和恢复正常运行。
4. 不适合存储特殊货物：自动化立体仓库的设备和系统设计主要适合于标准化货物的存储和管理。
毕业论文 PLC的立体仓库控制系统的设计
PLC的立体仓库控制系统的设计摘要自动化立体仓库集存储、搬运、输送、分发一体，作为工业物流与计算机集成制造系统(CIMS）的一部分,代表了当今物流发展的趋势。
为了对自动化立体仓库进行更加有效的管理，提高整体作业效率，要求对控制系统进行优化设计，对货位进行优化分配，以减少货物搬运和存储的成本，降低在存储及搬运过程中所损耗的时间，从而降低物流成本，提高收益。
本文构建了一个实验室规模的自动化立体仓库系统，系统是由管理层、监控层和执行层组成的二级系统。
在管理系统中，根据自动化立体仓库中存放货品的特点,提出了采用分类随机存储和定位存储相结合的货品存储策略。
按照货品出入库频度进行货位存储区域划分,提高了货位和存储区域的利用率。
同时针对因同类货品集中进行出入库操作而导致巷道阻塞的问题，在进行货位分配设计时采用一种均匀分配算法,结合电子标签技术,实现了货位的自动均匀分配勺就近出入库，并运用此均匀分配算法实现了批量出入库作业和单件出入库作业。
执行系统由进/出货辊道、机械手、堆垛机三个部分组成。
研究了整个控制系统的组成结构与控制原理，进行了总休功能设计重点设计了PLC控制的程序模块，实现了各个单元的单动控制与联动的顺序控制。
同时通过PROFIBUS—DP现场总线网实现三台PLC的连接以及与监控系统的通信，接收出入库指令，完成相应的出入库操作。
为了确保二级系统之间的协调运行，管理层与监控层的通信实现也是很重要的。
采用OPC技术实现了两者的通信，重点研究了组态软件WinCC中的通信设计以及全局脚本的编写。
本系统经过调试与设备的运行,各部分功能正常；系统=级分层之间实现了相应的通信,灵活的货品存储策略与货位的自动均匀分配克服了传统立体仓库的许多不足，提高了仓库货位利用率和出入库效率，达到了预期的效果，不仅保持了系统的灵活性与可靠性，而且提高了整个仓储系统的自动化水平与工作效率。
1.绪论1.1本课题设计的背景立体仓库一般是指采用几层、十几层、乃至几十层高的货架储存单元货物，用相应的物料搬运设备进行货物入库和出库作业的仓库。
自动化立体仓库简介
05 PART ONE
应用领域
工业生产领域 物流领域
商品制造领域
工业生产领域
（1）医药生产：医药生产是最早应用自动化立体库的领域之 广州羊城制药厂建成了国内最早的医药生产用自动化立体库 敖东、东北制药、扬子江制药、石家庄制药、上药集团等数 应用自动化立体库。 （2）汽车制造：国内最早应用应用自动化立体库的领域之一 是最早应用自动化立体库的单位。目前国内主要汽车制造企 外的应用自动化立体库。 （3）机械制造：是广泛应用自动化立体库的领域之一。如三 （4）电子制造：联想等电子领域在2000年后开始采用自动化 （5）烟草制造业：国内采用自动化立体库最普遍的行业。而 进口设备。典型的如红河、长沙等
仓库设计
作为物流中心的重要组成部分，自动化立体仓库（Auto Storage & Retrieval System）直接影响到企业领导者制定 划、指挥和调整企业的行动。这里，简单谈一下它的设计步 为以下几步： 一、收集、研究用户的原始资料，明确用户所要达到的目标 资料包括： 1、明确自动化立体仓库与上游、下游衔接的工艺过程， 2、物流要求：上游进入仓库的最大入库员、向下游转运的最 及所要求的库容量； 3、物料的规格参数：物料的品种数、物料包装形式、外包装 保存方式及其它物料的其它特性； 4、立体仓库的现场条件及环境要求； 5、用户对仓库管理系统的功能要求； 6、其它相关的资料及特殊要求。
货架构造形式
可分为单元货格式、贯通式、水平旋转式和垂直旋转式：
（1）单元货格式仓库：类似单元货架式，巷道占去了三分之 积。 （2）贯通式：为了提高仓库利用率，可以取消位于各排货架 将个体货架合并在一起，使每一层、同一列的货物互相贯通 次存放多货物单元的通道，而在另一端由出库起重机取货， 仓库。根据货物单元在通道内的移动方式，贯通式仓库又可 货架仓库和穿梭小车式货架仓库。重力式货架仓库每个存货 放同一种货物，所以它适用于货物品种不太多而数量又相对 梭式小车可以由起重机从一个存货通道搬运到另一通道。
基于PLC的智能立体仓库控制系统的设计
基于PLC的智能立体仓库控制系统的设计本文介绍了基于PLC的智能立体仓库控制系统的设计背景和目的。
智能立体仓库控制系统的设计是为了提高仓库管理的效率和准确性。
传统的仓库管理往往依赖人工操作，存在着人为因素引起的错误和不稳定性。
而通过引入PLC技术，可以实现仓库内物品的自动化存储和检索，减少了人为操作的影响。
该系统旨在利用PLC控制器对仓库内的货物进行定位、存储和检索。
通过对仓库内的货架和传送带等设备进行精确控制，可以实现快速而准确的货物存放和提取，降低了错误和延误的可能性。
本文将重点介绍智能立体仓库控制系统的设计原理和实现方法。
同时，还将分析该系统的可行性和优点，并探讨了可能遇到的挑战和解决方案。
通过本文的介绍，读者可以了解到基于PLC的智能立体仓库控制系统的设计背景和目的，从而对该系统的应用和实施有更深入的了解。
该智能立体仓库控制系统基于PLC技术，整体架构由硬件和软件组成部分。
硬件组成系统的硬件组成包括以下主要部分：PLC（可编程逻辑控制器）：作为系统的核心控制器，负责接收和处理来自不同传感器和执行器的信号，对仓库的运行进行控制和管理。
传感器：用于检测仓库内的各种环境和状态参数，如温度、湿度、货物位置等。
常用的传感器包括温度传感器、湿度传感器、红外线传感器等。
执行器：根据PLC的指令执行相应的动作，如往前或往后移动货物、控制立体仓库的升降等。
常用的执行器包括电机、气缸等。
人机界面（HMI）：作为PLC与操作者之间的交互界面，用于显示仓库的运行状态、接收操作者的指令并将其传递给PLC进行相应控制。
软件组成系统的软件组成包括以下主要部分：PLC程序：PLC通过编写逻辑程序进行仓库控制和管理。
该程序可以根据实际需求进行编写，包括货物的存取控制、立体仓库的运行调度等功能。
仓库管理系统：用于监控和管理整个仓库系统的运行。
该系统包括仓库布局管理、货物的信息管理、入库和出库操作的记录与管理等功能。
通信模块：用于PLC与其他设备间的数据传输和通信，包括传感器与PLC之间的数据交互、HMI与PLC之间的指令传输等。
自动化立体仓库及其优缺点
自动化立体仓库及其优缺点一、介绍自动化立体仓库是一种利用自动化技术和立体仓储设备进行货物存储和管理的仓库系统。
它通过自动化设备和系统的运作，实现了货物的自动存储、检索和搬运，提高了仓库的效率和运作能力。
本文将详细介绍自动化立体仓库的优点和缺点。
二、优点1. 提高存储密度：自动化立体仓库采用立体仓储设备，如自动堆垛机、输送机等，能够充分利用仓库的垂直空间，提高存储密度。
相比传统仓库，它可以在有限的空间内存放更多的货物，节省了仓库面积。
2. 提高工作效率：自动化立体仓库的货物存储和检索过程由自动化设备完成，无需人工干预，大大提高了工作效率。
自动堆垛机可以准确地将货物从入库区域搬运到指定位置，自动检索系统可以快速找到需要的货物并将其送到出库区域，节省了人工搬运和查找的时间。
3. 减少人力成本：自动化立体仓库的运作主要依靠自动化设备和系统，减少了人力的需求。
相比传统仓库，它可以节省大量的人力成本，降低企业的运营成本。
此外，自动化设备的维护成本相对较低，可以进一步降低企业的运营成本。
4. 提高货物安全性：自动化立体仓库采用先进的安全措施和监控系统，可以确保货物的安全性。
自动堆垛机具有防止货物掉落的装置，避免了货物损坏的风险。
同时，监控系统可以实时监测仓库的运作情况，及时发现并解决潜在的安全问题，保障货物的安全。
三、缺点1. 高投资成本：自动化立体仓库的建设和运营需要大量的资金投入。
由于其采用了先进的自动化设备和系统，设备的价格相对较高，同时还需要进行仓库的改造和装修。
因此，企业在建设自动化立体仓库时需要考虑到高额的投资成本。
2. 技术依赖性：自动化立体仓库的运作主要依靠自动化设备和系统，对技术的要求较高。
如果设备发生故障或系统出现问题，可能会导致仓库的运作受阻。
因此，企业需要具备相应的技术支持和维护团队，以确保仓库的正常运营。
3. 灵活性有限：自动化立体仓库的设计和布局相对固定，不太容易进行调整和改变。
一旦仓库的存储需求发生变化，可能需要进行较大范围的改造和调整。
自动化立体仓库控制系统设计
显示本机状态。 ３３ ＿＿ 垛 机 控 制 系 统 的 原理 ３堆
（ ） 制 系 统 结 构 １控 堆 垛 机 的行 列 行 走 和升 降 台运 动 采 用 了交 流 电机 变 频 调 速 ，配 有 电磁 制 动 器， 由触 摸 屏 进 行 操 作 并 显 示 运 行状 态 。 （ ） 置 确 定 ２ 位 正 确 可 靠 地 存 取 货 箱 ．准确 地 认 址 定位是关键 。 本 系 统 水 平 方 向采 用 激 光 测 距 的绝 对认址方式 ， 激光 测 距 仪 采 用 Ｓ Ｃ Ｉ Ｋ公 司 Ｄ ５０ ＭＥ ０ ０系 列 产 品 ， 具 有 以 下 性 能 。 它 激 光 源 ： 可 见 红 光 。 测 量 范 围 ： ．～ ０１ １０ ３ ｍ。 分 辨 率 ： ｍ ２ ｍ。 最 大 运 行 速 度 ： ３ ／ 。 接 口形 式 ： Ｒ ＦＢ Ｓ Ｄ 。 ｍｓ Ｐ Ｏ ＩＵ — Ｐ （ ）变 频器 的选 择 ３ 由 于精 确 定 位 的要 求 。变频 器需 要 在 较 低 的频 率 下运 行 ，为 了 在 电 机低 频 运 行 时 速 度 精 确 稳 定 并 提 供 足 够 的 转 矩 、保 证 垂 直 运 行 的 载 货 台 不 会 因 转 矩 不 够 而 下 坠 ，垂 直 电 机 的 变 频 器 采 用 速 度 闭 环矢 量 控 制 方 式 ：水 平 及 货 叉 的 变 频 器 采用 开 环 矢 量 控 制 方 式 。 水 平 电 机 和货 叉 电 机 不 同 时 运 行 ．可 使 用 同 一 台 变 频 器 ， 由 两 个 交 流 接 触 器 来 进 行 切
２． 简述 自动 化 立 体 仓 库 的 构 成
部 分 组成 ： 面 部 分 和 堆垛 机部 分 。 地 本 系统 最 大 的特 点 通 过 高 速 ＰＣ Ｌ 和 高 速 通 讯 网络 对 系 统 进 行 控 制 ．在 整 个 网 络 系 统 当 中各 个 子 系 统 是 独 立 运 行 的 ． 个 系 统 出现 故 障 不 影 响 其 他 系 统 。 一 ３２地 面 部 分 ． 地 面部 分 由一 套西 门子 Ｓ ７— ３ ０ Ｉ 变 频 器 、 摸 屏 及 附 属 电 气 元 ｏ Ｐ』 Ｃ、 触 件 构 成 ， 功能 是 ： 其 （ ）控 制 出入 货 台车 （ 动 为变 频 １ 驱 器 ． 减少 停 止 时 的 冲 击 ， 以 防止 托 盘位 置 移动 ） 。 （ ） 测 人 货 高 度 。 高 的货 物不 能 ２检 超 入库 。测 高 采 用 镜 反 库 控 制 系统 设 计
自动化立体仓库的优缺点
自动化立体仓库的优缺点一、简介自动化立体仓库是一种利用先进的自动化技术和设备来管理和存储物品的仓库。
它采用立体结构，通过自动化设备实现物品的存储、检索和搬运，提高仓库的存储密度和操作效率。
本文将从优点和缺点两个方面来详细介绍自动化立体仓库。
二、优点1. 提高存储效率自动化立体仓库采用先进的自动化设备，如自动堆垛机、输送系统等，能够实现高效的物品存储和检索。
相比传统仓库的人工操作，自动化立体仓库能够大大提高存储效率，节省人力成本。
2. 提高存储密度立体仓库采用立体结构，利用垂直空间充分存储物品。
自动堆垛机能够将物品垂直堆叠，充分利用仓库的高度。
相比传统仓库的平面存储，自动化立体仓库能够提高存储密度，节省仓库面积。
3. 减少错误率自动化立体仓库的操作主要依靠自动化设备，减少了人为因素对仓库操作的影响。
自动设备通过精确的控制系统，能够准确地进行物品的存储和检索，大大降低了出错的几率。
4. 提高安全性自动化立体仓库采用先进的安全措施，如安全传感器、防火系统等，能够确保仓库的安全运行。
自动设备能够准确地遵循安全规程，避免意外事故的发生。
同时，仓库的物品也能够得到有效的保护，避免被损坏或丢失。
5. 实时监控和管理自动化立体仓库配备了先进的监控系统，能够实时监测仓库的运行状态和物品的存储情况。
管理人员可以通过监控系统随时了解仓库的运行情况，并及时采取措施解决问题。
这样能够提高仓库的管理效率和运营效果。
三、缺点1. 高投资成本自动化立体仓库的建设需要大量的资金投入，包括自动化设备的购置、仓库结构的改造等。
这对于中小企业来说可能是一个巨大的负担，限制了其采用自动化立体仓库的可能性。
2. 需要专业技术支持自动化立体仓库的操作和维护需要专业的技术人员进行支持。
这些技术人员需要具备丰富的自动化设备操作和维护经验，对仓库的运行状态进行监控和调整。
这对于企业来说可能需要额外的人力和培训成本。
3. 对电力和能源的需求较高自动化立体仓库的运行需要大量的电力支持，包括自动设备的运行、照明系统的供电等。
自动化立体仓库的优缺点
自动化立体仓库的优缺点立体仓库是一种利用自动化技术和立体存储设备来提高仓库存储效率和管理能力的现代化仓储系统。
它的主要特点是利用高度可调节的立体货架系统，将货物存储在垂直空间中，通过自动化设备进行货物的存取操作。
自动化立体仓库在提高仓储效率和减少人力成本方面具有独特的优势，但也存在一些缺点。
一、优点：1. 提高存储效率：自动化立体仓库采用立体存储设备，可以充分利用垂直空间，大大增加仓库的存储容量。
相比传统的平面仓库，立体仓库的存储密度更高，可以存储更多的货物，提高仓储效率。
2. 减少人力成本：自动化立体仓库通过自动化设备实现货物的存取操作，减少了人工操作的需求。
相比传统的人工操作仓库，自动化立体仓库可以大幅减少人力成本，提高仓库的运营效益。
3. 提高货物安全性：自动化立体仓库采用先进的自动化设备进行货物存取操作，减少了人为因素对货物的损坏风险。
货物在立体货架上储存，可以有效避免货物的摔落和碰撞，提高货物的安全性。
4. 实现快速准确的货物存取：自动化立体仓库通过自动化设备实现货物的快速准确存取。
自动化设备可以根据系统指令自动完成货物的存取操作，提高了货物的处理速度和准确性。
5. 提高仓库管理的精细化水平：自动化立体仓库通过配备先进的仓库管理系统，可以实现对货物的精确追踪和管理。
通过系统的监控和控制，可以实时了解货物的存储位置和数量，提高仓库管理的精细化水平。
二、缺点：1. 高投资成本：自动化立体仓库的建设需要大量的投资，包括立体货架系统、自动化设备、仓库管理系统等。
这些设备和系统的购买和安装成本较高，需要较长期才干回收投资。
2. 需要专业技术人员维护：自动化立体仓库的运营和维护需要专业技术人员进行操作和管理。
这些人员需要具备相关的技术知识和经验，增加了企业的人力成本和培训成本。
3. 对电力和设备的依赖性较高：自动化立体仓库的运营需要大量的电力支持，同时对自动化设备的正常运行也有较高的依赖性。
一旦发生电力故障或者设备故障，可能会导致仓库的运作受阻，影响仓库的正常运营。
《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已成为企业提高仓储管理效率、降低运营成本的重要手段。
本文将详细阐述自动化立体仓库系统的设计与实现过程，从系统架构、硬件设计、软件设计、实施与测试等方面进行全面分析，以期为相关领域的研究与应用提供参考。
二、系统架构设计自动化立体仓库系统的架构设计是整个系统的核心，它决定了系统的性能、稳定性和可扩展性。
系统架构主要包括硬件架构和软件架构两部分。
1. 硬件架构设计硬件架构是自动化立体仓库系统的基础，主要包括货架、堆垛机、输送设备、控制系统等部分。
货架用于存储货物，堆垛机负责货物的存取操作，输送设备用于货物的传输，控制系统则负责整个系统的协调与控制。
2. 软件架构设计软件架构是自动化立体仓库系统的灵魂，它决定了系统的操作流程、数据处理和系统集成等方面。
软件架构应具备高内聚、低耦合的特点，以便于系统的维护与升级。
软件架构主要包括数据库设计、操作系统、控制算法等部分。
三、硬件设计1. 货架设计货架是存储货物的主要设备，其设计应考虑货物的尺寸、重量、存储量等因素。
货架应具备高强度、稳定性好、易于维护等特点。
2. 堆垛机设计堆垛机是自动化立体仓库系统的关键设备，负责货物的存取操作。
堆垛机应具备高精度、高速度、低噪音等特点，以保障货物的快速存取。
3. 输送设备设计输送设备用于货物的传输，其设计应考虑传输速度、传输距离、传输方式等因素。
常见的输送设备包括输送带、辊道输送机等。
四、软件设计1. 数据库设计数据库是自动化立体仓库系统的数据存储中心，应具备高效的数据处理能力、良好的数据安全性和可扩展性。
数据库设计应考虑数据的结构、数据的存储方式、数据的访问方式等因素。
2. 控制算法设计控制算法是自动化立体仓库系统的核心算法，它决定了系统的运行效率和稳定性。
控制算法应具备高精度、高效率、低能耗等特点，以保障系统的稳定运行。
五、实施与测试1. 系统实施系统实施是自动化立体仓库系统设计与实现的关键环节，它涉及到设备的安装、调试、验收等方面。
自动化立体仓库的控制系统研究与设计
图6—12退出Protool/Pro RT按扭设置界面
(6)输入并显示PLc过程值
插入输入/输出域:
单击输入域图标,单击画面中所需的位置,并将域拖至所需大小,确保“更新”选项已激活(基本设置),以便在值发生变化时更新显示,输入域属性设置如图6—13所示。
给输入/输出域分配一个变量:
r—_
单击图标l审I在关联菜单中,单击“新建”,命名新变量为“No”,为该变量定义参数,单击“确定”两次。
华中科技大学硕士学位论文
“停止”,“入库”和“出库”命令按钮,对控制系统进行功能选择,同时用命令按钮的不同颜色显示当前是手动还是自动运行状态;是入库还是出库。用不同颜色显示仓库有货、出贷和空位,动态显示货位信息。模拟堆垛机的运行状态并动态显示堆垛机的参数信息。出入库输送台用不同指示灯显示有无货箱。
6.期刊论文张建荣.林知秋.黎小桃预测模糊控制在立体仓库堆垛机位置控制中的应用-起重运输机械2009(9)
结合模糊控制与预测控制的特点,建立了立体仓库堆垛机控制系统的预测模糊控制模型,应用Matlab仿真软件对系统进行仿真分析研究,结果表明,该控制方法对堆垛机位置有较好的控制效果,提高了系统的动态响应及稳定性.
5.学位论文姚香贵立体仓库堆垛机及其控制系统的研究2003
自动化立体仓库主要由货物储存系统、货物存取和传送系统、控制和管理等三大系统所组成,在堆垛机的控制系统中,尤其是在堆垛机的位置检测和定位上,国内外的大部分立体库都是使用开环控制.该文研究设计了"双模"模糊控制器,仿真实验结果表明双模模糊控制器的动、静态性能和抗干扰能力均明显优于传统的PID控制器和普通模糊控制器.将其用于堆垛机的快速、准确定位控制是必要而且可行的,在综合研究了堆垛机两种认址和定位方法的基础上,给出了一个可行的解决方法.立体库整体性能在很大程度上取决于仓库内堆垛机的技术性能,堆垛机的运行速度直接影响自动化仓库的生产效率,而运行速度是满足停准精度的关键,该文通过分析其立柱柱端沿巷道纵向初挠度和运行时柱端的振动振幅与货架、货箱等相对位置的关系,推出确定运行速度的计算式.同时,用MATLAB软件对堆垛机的速度、加速度与立体仓库的高度、巷道的长度以及堆垛机的位置之间的关系进行了图形仿真分析,这样对制约堆垛机速度,加速度的因素有一个直观的了解.同时该文还对影响堆垛机存取货物的各种因素,如巷道堆垛机地轨水平度、立柱的垂直度、堆垛机的定位精度,货架的制造误差,托盘货物堆放外形尺寸以及入库站台输送机的定位精度进行了初步的分析讨论.
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浅析一种自动化仓库三维监控系统
摘要 針对当前主流的自动化仓库监控软件，通常是以二维平面形式展现，
提出了一种自动化仓库三维实时监控系统，该系统通过虚拟现实技术仿真软件建
立自动化仓库中设备组件的三维仿真模型；将各设备组件三维仿真模型的仿真变
量与对应自动化仓库的可编程逻辑控制器中的控制信号变量关联；自动化仓库设
备通过可编程逻辑控制器控制现场设备组件运行，同时将控制信息实时传递到对
应的三维仿真模型中，以控制信息作为基础数据，编写程序驱动三维仿真模型同
步运行，以达到监测目的。通过该系统，实现的真实场景的三维显示和远程监控，
场景的运行效果更加流畅直观，可满足用户对仓库实时监控的要求。
关键词 自动化仓库；仿真软件；可编程逻辑控制器；三维监控
当前自动化立体仓库主流的监控系统，通常多是以二维平面形式展现，可以
在平面上展示设备的动作和信号。多采用工控组态软件或西门子公司WinCC的
人机界面系统。WinCC组态软件虽具有强大的图形界面编辑器、实时的数据库
系统、第三方程序接口组件和强大的控制功能组件，而且具有脚本编辑器，可完
成高级编程语言实现的功能，但是组态软件更多为通用静态系统服务，针对自动
化仓库的控制系统，动态参数多，设备量大的专用监控界面，它就显得相对简单，
并只能实现二维显示画面，在立体感和动感上非常欠缺，而仿真软件与可编程逻
辑控制器（PLC）的结合，可以搭建自动化仓库的三维显示界面，能够实现从各
个角度大场景观察仓库设备的运行情况，三维场景的效果比二维显示更加清晰直
观。
1 三维监控系统
本文设计的三维监控系统是结合虚拟现实技术的Demo3D仿真软件和自动
化仓库现场PLC模块共同开发实现的。PLC控制设备运行，提供设备运行数据，
仿真软件Demo3D提供仓库的三维展示界面，并在该软件上进行二次软件开发
控制虚拟设备运行。
Demo3D是由英国 Emulate3D 公司开发的高逼真度物流系统动画、仿真、
控制平台软件。该软件建立在逼真的物理特性基础之上，创新地提供PLC设备
与SoftPLC数据接口，操作相对简便，极大缩短设备调试时间，降低调试费用和
风险。也为进行PLC动手实验操作提供了便捷的实验环境。
1.1 三维监控系统总体结构
本文三维监控系统的总体结构设计，主要从仿真模型和现场设备为立足点，
其三维监控系统结构如图1所示。
三维监控系统通过三维物流仿真软件搭建虚拟设备模型，结合电气图纸，将
现场PLC监测的I/O点与仿真模型参数对应，通过专业的VPN虚拟专业网络通
道实时读取监测数据，将获取的监测信息反馈到三维仿真模型上，驱使仿真设备
与现场设备同步运动，以达到监测目的[1]。
1.2 三维可视化开发实现
（1）创建三维模型
使用仿真软件创建该系统来模拟真实的系统运行情况。Demo3D设置三维模
型，使用户能够通过三维模型清晰的观察系统设备运行状态。
在三维场景中创建仿真模型，首先在仿真软件内添加三维场景，然后在三维
场景里搭建自动化立体仓库的三维模型。在三维视图中双击添加的模型可以设置
模型的大小、位置、颜色等基础属性。
（2）建立变量控制
仿真软件中搭建的三维模型框架是静态的，为实现自动化立体仓库系统的执
行过程并且使其能够实时反映自动化立体仓库现场的设备运行状况，就需要把模
型属性与相应真实设备的PLC控制变量做一一关联，建立对应关系，使PLC上
的数据变量能够作为仿真模型运动的数据基础。
（3）PLC监控点关联仿真模型控制变量
自动化立体仓库设备是通过PLC控制，而要实现仿真变量控制模型的属性，
需要将PLC控制点上控制量关联到仿真模型建立的属性中，使PLC控制仓库硬
件设备的同时，驱动仿真场景模型的运动。在仿真软件上增加Servers来关联对
应的PLC控制器。
（4）用户界面
任何一个系统都将包含一个操作界面，它包含了用于控制的各种按钮、开关
和用于显示的指示灯等控制。
Demo3D仿真软件使用灵活的Windows Presentation Foundation（WPF）来创
建用户界面。启用VS2010软件，创建WPF应用程序，布局用户界面，在仿真
软件中生成控制面板。
（5）编写调试流程
Demo3D仿真软件内嵌了JavaScript编程语言，通过编写JavaScript代码，
依据PLC传递过来的数据为基础，在模型不同的事件函数上，进行二次开发，
编写相应的代码，驱使模型在场景运动，并观察运行效果，如果效果与现场设备
运动不符，再进行调试修改。
三维仿真是一种非常实用、有效的方法和手段，特别是针对大型复杂的物流
系统。用户可以根据自己的要求，设置修改参数，改变三维叉车的运行速度、运
动轨迹等，还能够通过键盘或鼠标改变场景视角，改变设备的布局方案，从而能
够详细全面的了解立体仓库的运行情况。图2为使用仿真软件创建的自动化立体
仓库系统的监控主界面[2]。
2 结束语
本文提出一种自动化仓库的三维实时监控方法和系统，通过建立自动化仓库
中各设备组件的三维仿真模型，建立自动化仓库的虚拟三维模型，结合自动化仓
库控制系统的控制原理，将自动化仓库控制系统中现场运行设备主控制器与三维
仿真模型的控制点参数建立一一对应关系，通过网络通道实时读取检测数据参
数，将获取的检测数据反馈到三维仿真模型中，在现场主控制器控制设备组件运
行时，同时驱使对应的三维仿真模型同步运动，以达到监测目的，可全方位的看
到设备组件的运行状态，运行效果流畅美观，满足了用户对自动化仓库实时监控
的需求。
参考文献
[1] 任铜擘.自动化立体仓库三维可视化监控系统设计[D].保定：河北大学，
2013.
[2] 陈文娟.仓库物流管理三维可视化仿真监控系统的设计[J].物流技术，
2014，（15）：421-422.