基于MCGS组态的立体仓库监控系统设计

毕业设计（论文）论文题目：基于MCGS组态的立体仓库监控系统设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名： 日期：年月日导师签名：日期：年月日

注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日

评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日西安航空职业技术学院毕业设计论文教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日

毕业设计（论文）任务书题目：基于MCGS组态的立体仓库监控系统设计任务与要求：（1）初始操作。系统上电后，即进入初始状态。（2）复位操作。按下复位按钮，即所有动作停止，回到初始状态。（3）启动操作。按下启动按钮，立体仓库开始工作，X,Y轴的电动机驱动堆垛机运动，使堆垛机将料块床送到指定的货仓内，然后回到原位，等待下一个工作任务。时间：2015年9月28日至2015年12月1日共8周所属学院：自动化工程学院学生姓名：李大路 学号：13602524专业：机电一体化指导单位或教研室：PLC实验室指导教师： 李宁 职称：副教授西安航空职业技术学院制2015年12月毕业设计(论文)进度计划表日期工作内容执行情况指导教师

签字9初步确定毕业设计题目9-9理清设计思路，借阅相关文献资料，准备材料。10-10对立体仓库的工程绘制和相关动画链接10-10调试立体仓库的演示工程10月11绘制立体仓库的监控工程11月11调试立体仓库的监控工程10月12书写毕业论文及打印教师对进度计划实施情况总评签名年月日本表作评定学生平时成绩的依据之一。西安航空职业技术学院毕业设计（论文）审查意见书指导教师对学生李大路所完成的题目为基于MCGS组态的立体仓库监控系统设计的毕业设计（论文）进行情况、完成质量的审查意见：成绩：指导教师：年月日西安航空职业技术学院毕业设计（论文）评阅意见书评阅人对学生李大路所完成的题目为基于MCGS组态的立体仓库监控系统设计的毕业设计（论文）评阅意见为：成绩：评阅人：年月日西安航空职业技术学院毕业设计（论文）答辩结果毕业设计（论文）答辩委员会对学生李大路所完成的题目为基于MCGS组态的立体仓库监控系统设计的毕业设计（论文）及答辩评语为：经答辩委员会研究，确定成绩为：毕业设计（论文）答辩委员会主任：答辩委员会委员：年月日该生毕业设计（论文）最终成绩评定：该生毕业设计（论文）最终成绩评定：审阅成绩评阅成绩答辩成绩最终成绩自动化工程学院毕业论文答辩记录表学生姓名李大路专业班级136025学号13602524论文题目基于MCGS组态立体仓库工程答辩委员提问：毕业生回答：年月日摘要随着仓储业的发展，诸多问题随之而来，仓储占地面积太大、空间利用率不高、存取货物的不便。在问题出现之后，人们发明了立体仓库，并逐渐形成演变为自动化立体仓库。本设计来源于仓储业实践中，自动化立体仓库发展迅速，在仓储业中应用非常广泛，自动化立体仓库有着很广泛的前景。本设计主要利用MCGS组态软件来模拟和实现自动化立体仓库的工作原理以及工作流程。本设计主要包括自动化立体仓库原理介绍、软件仿真两部分，以组态软件为核心。利用组态软件来模拟自动化立体仓库的运动原理，使读者能直观的理解自动化立体仓库的工作原理以及工作流程。随着立体仓库的不断发展和广泛应用，自动化立体仓库一定有更为广阔的发展空间和应用前景。关键词自动化立体仓库，组态软件Abstract:ThecaptionWiththedevelopmentofwarehousingindustry,manyproblemsfollowed,thestorageareaistoolarge,thespaceutilizationisnothigh,theinconvenienceofaccessgoods.Aftertheproblemappears,peopleinventedthethree-dimensionalwarehouse,andgraduallyformedintoanautomatedwarehouse.Thisdesigncomesfromthepracticeofstorageindustry,thedevelopmentofautomatedwarehouseisrapid,anditiswidelyusedinwarehousingindustry.ThisdesignmainlyusestheMCGSconfigurationsoftwaretosimulateandrealizetheworkprincipleandworkflowoftheautomaticstereowarehouse.Thisdesignmainlyincludestwoparts,whicharetheprincipleofautomaticwarehouse,thesoftwaresimulation.Usingtheconfigurationsoftwaretosimulatethemotionoftheautomaticstereowarehouse,thereadercanunderstandtheworkingprincipleandworkingprocessoftheautomatedwarehouse.Withthecontinuousdevelopmentandwideapplicationofthesolidwarehouse,itmusthaveawiderdevelopmentspaceandapplicationprospect.Keywords:Automatedstoragewarehouse;Configurationsoftware目录1绪论 绪论本次毕业设计来源于物流管理实践，自动化立体仓库在物流管理上应用非常广泛，自动化立体仓库具有非常好的应用前景。1.1本课题的目的及意义随着仓储水平的提高，自动化立体仓库在仓储业中应用越来越广泛。随着自动化立体仓库的出现，人们对仓储空间的利用率逐渐提高，改变了传统的仓储模式。本次设计是用组态软件来模拟一个小型自动化立体仓库，来体现自动化立体仓库的便捷性、控制性。1.2自动化立体仓库的历史及国内外现状立体仓库产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果。20世纪50年代初美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；50年代末至60年代初，出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库；1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座由计算机控制的立体仓库。此后，自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展，并形成了专门的科学。60年代中期，日本开始兴建立体仓库，并且发展速度越来越快，成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。据资料统计，日本目前已建成的自动化立体仓库物流系统已超过8000座。我国自动化立体仓库起步较晚，1963年研制成第一台桥式堆垛起重机，1973年开始研制我国第一座有计算机控制的自动化立体仓库（高15m，机械部起重所负责，该库1980年投入运行。随着社会生产水平的提高，成产规模的扩大。）现如今我国的自动化立体仓库犹如雨后春笋般的在企业建立起来，2007年，我国自动化立体仓库建设总量与2006年基本持平。据不完全统计，我国共建成自动化立体仓库50余座，总产值在7亿人民币左右。用户主要集中在医药生产、医药配送、食品、烟草生产及烟草配送、制造业、服装加工等行业领域。1.3自动化立体仓库的优越性随着生活水平的提高，生产力的提高，现代物流业逐渐显现出快速增长的趋势，传统的仓储模式已经不能满足巨大的货存，所以立体仓库就显示出它的功效。自动化立体仓库是现代物流发展的重要组成部分，他可以充分的利用原有空间；它具有节约用地、减轻劳动强度、消除差错、提高仓储自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、有效的减少流动资金的积压、提高物流效率等诸多优点。可以更好地为人们所用。1.4论文的主要内容本次设计主要综合了大学所学的专业知识灵活应用在MCGS组态软件中，来演示自动化立体仓库的运动方式和工作原理。对自动化立体仓库做一个全面的介绍。此次设计主要以组态软件仿真为主，并理论介绍自动化立体仓库的工作原理和工作流程，用组态软件来演示自动化立体仓库的运动方式。2.自动化立体仓库的系统概述2.1自动化立体仓库的硬件组成自动化立体仓库由多部分组成，实际图片如下：图2-1自动化立体仓库实图=1\*GB2⑴高层货架它是自动化立体仓库系统实现货物立体存放的主要支撑结构，作为仓库不可或缺的组成部分，其性能直接影响仓库机器设备的使用。目前高层货架主要有焊接式和组合式两种形式。=2\*GB2⑵巷道堆垛起重机它是用来自动搬运、存取货物的设备。有轨巷道堆垛机通过安全滑触线供电，在巷道内进行水平往复直线、垂直升降、货叉左右伸缩叉取等一系列协调动作，实现存储单元货物在巷道端口和指定货位间的出、入库作业。按结构形式它可以分为支柱和双立柱两种基本形式；按服务方式可分为直道、弯道、转移车三种基本形式。=3\*GB2⑶输送系统它是立体仓库的主要外围设备，负责将货物运送到巷道端口或从巷道端口将货物移走。常见的有辊筒式输送机、链条输送机、升降台、分配车、提升机、皮带机等。=4\*GB2⑷托盘用于承载货物的器皿，由钢、塑料、木制托盘，其中木托盘具有较高的性能价格比。=5\*GB2⑸自动控制系统驱动自动化立体仓库各个设备的自动控制系统。该系统作为完整的系统独立运作还预留和上级管理系统及内部其他管理系统的接口。目前，立体仓库自动控制系统方式有集中控制、分离式控制和分布式控制3种。=6\*GB2⑹库存管理系统也称中央计算机管理系统，是全自动化立体仓库的核心。目前，典型的自动化立体仓库均采用大型的数据库系统（如SQL、ORA-CLE、SYBASE等）构筑典型的客户机/服务器体系，可以与其他系统（如ERP系统等）联网或集成。2.2自动化立体仓库的工作原理自动化技术是当代最引人瞩目的高技术之一。严格地说，自动化就是指在没有人的直接参与下，机器设备所进行的生产管理过程。自动化立体仓库也不例外，能自动储存和输出物料的自动化立体仓库，是由多层货架、运输系统、计算机系统和通讯系统组成的，集信息自动化技术、自动导引小车技术、机器人技术和自动仓储技术于一体的集成化系统。

货物入库存储是在入库站台上进行的。夹抱车将货物送到入库站台的托盘上，待人工确认货物品牌后，入库过程自动完成。输送线自动将托盘送到货架端部，堆垛机将货物送到由主控计算机预先分配好的货位上进行存储。

货物的出库是由生产管理人员向主控计算机输入出库指令，计算机按一定的原则根据出库单的品种，控制堆垛机将相应的库存货物从货位上取出。输送线自动将货物输送到出库站台。同时出库的托盘经叠放机将空托盘五个一组叠好送到货架存放或送到入库站台备用。自动化立体仓库工作流程如图所示：监控机分析任务再分别向有关设备发出指令有轨小车或巷内输送带传送至货台再监控器终端，人工分配货位监控机分析任务再分别向有关设备发出指令有轨小车或巷内输送带传送至货台再监控器终端，人工分配货位手动操作堆垛机运行货物到巷道口，堆垛机存取货物到指定地址，入库作业完成任务，发回完成信息，堆垛机待命堆垛机运行货物到巷道口，堆垛机存取货物到指定地址，入库作业完成任务，发回完成信息，堆垛机待命监控机实时显示状态，并监控堆垛机作业监控机实时显示状态，并监控堆垛机作业 本设计中自动化立体仓库作业未手动模式，货物由入货台传入堆垛机的托盘上，人工选择货物地址，启动开关打开，上电打开，货物传送到托盘上后，水平电机启动，牵引堆垛机沿着牵引导轨运行，由按钮X1、X2、X3、X4控制堆垛机行至X1、X2、X3、X4巷道内，选择任一个按钮，堆垛机自动停在任意库位水平位置，电机停止运行。堆垛机停止在指定位置后，按钮Y1、Y2、Y3、Y4分别控制升降台的运行至Y1、Y2、Y3、Y4层货架，选择任一个按钮，垂直电机运行，控制堆垛机自动停在任意库位垂直位置后，将货物放置在指定货仓内，堆垛机下降至水平运行的位置，垂直电机停止工作，水平电机运行，堆垛机回到工作台原点，水平电机停止工作，堆垛机停止运动待命，等待下一命令并执行。2.3自动化立体仓库的主要控制要求在如今传统的立体仓库在控制方式上主要有联机自动控制（即上位机控制）、自动控制（即本机自动）、半自动控制即手动控制四种。本设计中自动化立体仓库主要采用了手动控制方法，此方法是由控制按钮和限位开关控制堆垛机、升降台、传送带运行至指定库位，执行预定任务，通过手动控制按钮可以方便的查询立体仓库的库位是否已存货物，大大的节省了立体仓库的成本，手动控制立体仓库适用于小型的自动化立体仓库，适用发展型地区广泛使用。3.自动化立体仓库的组态系统设计3.1MCGS组态软件MCGS是北京昆仑通态自动化软件科技有限责任公司研发的一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，主要完成现场数据的采集与监测、前端数据的处理与控制，可运行于MicrosoftWindows95/98/Me/NT/2000/xp等操作系统。MCGS组态软件包括三个版本，分别是网络版、通用版、嵌入版。具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的突出特点。通过与其他相关的硬件设备结合，可以快速、方便的开发各种用于现场采集、数据处理和控制的设备。用户只需要通过简单的模块化组态可构造自己的应用系统，如可以灵活组态各种智能仪表、数据采集模块、无纸记录仪、无人值守的现场采集站、人机界面等专用设备。3.1.1MCGS组态软件的主要特点组态软件在国内是一个约定俗成的概念，并没有明确的定义，它可以理解为“组态式监控软件”。“组态（Configure）”的含义是“配置”、“设定”、“设置”等意思，是指用户通过类似“搭积木”的简单方式来完成自己所需要的软件功能，而不需要编写计算机程序，也就是所谓的“组态”。它有时候也称为“二次开发”，组态软件就称为“二次开发平台”。“监控（SupervisoryControl）”，即“监视和控制”，是指通过计算机信号对自动化设备或过程进行监视、控制和管理。组态软件，又称组态监控软件系统软件。译自英文SCADA,即SupervisoryControlandDataAcquisition（数据采集与监视控制）。它是指一些数据采集与过程控制的专用软件。它们处在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态（Configuration）为模块化任意组合。通用组态软件主要特点：=1\*GB2⑴延续性和可扩充性。用通用组态软件开发的应用程序，当现场（包括硬件设备或系统结构）或用户需求发生改变时，不需作很多修改而方便地完成软件的更新和升级；⑵封装性（易学易用）。通用组态软件所能完成的功能都用一种方便用户、、使用的方法包装起来，对于用户，不需掌握太多的编程语言技术（甚至不需要编程技术），就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能；⑶通用性。每个用户根据工程实际情况，利用通用组态软件提供的底层设备（PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等）的I/ODriver、开放式的数据库和画面制作工具，就能完成一个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有多媒体功能和网络功能的工程，不受行业限制。3.1.2MCGS组态软件的主要功能组态软件指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，能以灵活多样的组态方式(而不是编程方式)提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法，它解决了控制系统通用性问题。其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O产品，与高可靠的工控计算机和网络系统结合，可向控制层和管理层提供软硬件的全部接口，进行系统集成。组态软件通常有以下几方面的功能:(1)强大的界面显示组态功能。目前，工控组态软件大都运行于Windows环境下，充分利用Windows的图形功能完善界面美观的特点，可视化的E风格界面、丰富的工具栏，操作人员可以直接进入开发状态，节省时间。丰富的图形控件和工况图库，既提供所需的组件，又是界面制作向导。提供给用户丰富的作图工具，可随心所欲地绘制出各种工业界面，并可任意编辑，从而将开发人员从繁重的界面设计中解放出来，丰富的动画连接方式，如隐含、闪烁、移动等等，使界面生动、直观。(2)良好的开放性。社会化的大生产，使得系统构成的全部软硬件不可能出自一家公司的产品，"异构"是当今控制系统的主要特点之一。开放性是指组态软件能与多种通信协议互联，支持多种硬件设备。开放性是衡量一个组态软件好坏的重要指标。组态软件向下应能与低层的数据采集设备通信，向上能与管理层通信，实现上位机与下位机的双向通信。=3\*GB2⑶丰富的功能模块。提供丰富的控制功能库，满足用户的测控要求和现场要求。利用各种功能模块，完成实时监控、产生功能报表、显示历史曲线、实时曲线、提供报警等功能，使系统具有良好的人机界面，易于操作。系统既可适用于单机集中式控制、DCS分布式控制，也可以是带远程通信能力的远程测控系统。(4)强大的数据库。配有实时数据库，可存储各种数据，如模拟量、离散量、字符型等，实现与外部设备的数据交换。(5)可编程的命令语言。有可编程的命令语言，使用户可根据自己的需要编写程序，增强图形界面。(6)周密的系统安全防范。对不同的操作者，赋予不同的操作权限，保证整个系统的安全可靠运行。(7)仿真功能。提供强大的仿真功能使系统并行设计，从而缩短开发周期。3.2自动化立体仓库工程及动画设计在本设计中，组态软件为重要组成部分，在本设计中主要通过组态软件来实现自动化立体仓库的工作原理及作业流程。3.2.1新建工程在已安装有“MCGS通用版组态软件”的计算机桌面上，双击“MCGS组态环境”的快捷图标，进入MCGS通用版的组态环境界面。图3-1组态软件选择“文件”“新建文件”菜单命令，创建一个新工程。再单击“文件”“工程另存为”菜单名，对工程进行保存。如图所示:图3-2用户窗口建立3.2.2自动化立体仓库系统动画演示画面设计打开MCGS组态软件,新建一个组态工程，并命名为自动化立体仓库演示工程。组态工程如图所示:图3-3组态画面图=1\*Arabic1组态用户的框架搭建:为了更好的来监控自动化立体仓库,首先要了解自动化立体仓库的工作原理和作业流程,在理解原理之后开始搭建自动化立体仓库的组态软件框架.基本框架如下:=1\*GB2⑴用直线搭建一个立体仓库,仓库为4*4的。列货仓为四个，分别用X1、X2、X3、X4来表示，横排货仓为4个，分别用Y1、Y2、Y3、Y4来表示，每个货仓放置一个托盘，用来存储货物。在搭建好仓库之后给每个货位上放置一个料块作为模拟货物，以便查看及之后堆垛机实行入库作业。=2\*GB2⑵搭建堆垛机，堆垛机立柱与立体仓库高度相似，方便升降台入，堆垛机立柱下搭建一个平台，起到固定作用，为了使堆垛机与现实接近，在堆垛机立柱上安置一个电动机，命名为垂直电动机，通过电动机的正反转控制堆垛机的升降。=3\*GB2⑶用两条直线绘制一个牵引导轨，在堆垛机下方的平台下画一个计算机屏幕2/3的直线水平两条，做牵引导轨。在导轨的一端安置一个电动机，命名为水平电动机，通过对电动机正反转控制堆垛机的水平移动，使堆垛机运行时按直线行走。如图所示:图3-4立体仓库图2其中组态软件中的主要组成原件为：=1\*GB2⑴按钮（启动，上电，复位，停止）来控制整个系统的开启与关闭，各个部件待命，准备执行预定任务，当系统关闭时，堆垛机复位，系统停止运行。=2\*GB2⑵按钮黄色和蓝色代表立体仓库上的物料的颜色，来实现不同颜色在立体仓库内的移动，来模拟入库作业流程。=3\*GB2⑶按钮（X1、X2、X3、X4）按钮X1、X2、X3、X4分别代表各个巷道的位置，来确定堆垛机的行走路线，从而到堆垛机的位置控制。=4\*GB2⑷按钮（Y1、Y2、Y3、Y4）代表货架的层次数，来控制堆垛机上升降台上下行走位置，使之可以准确地行驶到预定的货位前。这些按钮是利用组态用户窗口中的“工具栏”中的“标准按钮”工具所绘制出来的。添加相应的属性即可。=5\*GB2⑸指示灯（运行指示灯、上电指示灯、复位指示灯）当系统开始启动时，运行指示灯要亮；当系统上电时，上电指示灯要亮；当系统复位时，复位指示灯要亮。运行指示灯是利用“工具栏”中的“插入元件”工具里的“指示灯”中找到的。图3-5按钮区图3-6指示灯区域=6\*GB2⑹电动机画图中有两个电动机，分别控制堆垛机的升降和水平移动。通过按钮控制两个电动机正反转使堆垛机到达指定的库位。当水平移动至货位时水平电动机正转使堆垛机到达指定巷道，当工作结束电动机反转，通过堆垛机内部的齿轮时堆垛机反向移动至初始位置。电动机是利用“工具栏”中的“插入元件”工具里的“马达”中找到的。如图所示：图3-7电动机=7\*GB2⑺托盘用来存放货物的工具，通过传送带将其移至指定的库位内。托盘利用“工具栏”中的“常用符号”里的平行四边形以及工具栏里的画椭圆工具所绘制的。然后构成图符即可。图3-8托盘=8\*GB2⑻货架用来存放货物的平台，仓库货架为框架式，通过托盘移动将货物放入指定的库位。货架是利用工具栏中的画矩形工具先画出其框架，再利用画平行四边形工具画出各个货仓里的托盘，以及用画直角三角形工具画出仓库各个角的支架。利用每个的属性设置添加填充颜色，再在各仓位后边添加椭圆里用文本框工具填入相应的序号，对仓位排序。即可完成货架的绘制。如图所示：图3-9货架=9\*GB2⑼牵引槽用来固定堆垛机水平移动的轨迹，是其堆垛机直线运动。利用工具栏中的绘制矩形的工具绘制两条平行的矩形，将放置在相应的位置，属性中添加填充颜色即可完成。如图所示：图3-10牵引槽=10\*GB2⑽指定货物用一个货物来模拟入库作业流程。利用工具栏中的画椭圆以及画矩形工具绘制料块，再利用属性设置添加填充颜色，最后将两个利用“合成单元”合成一个即可。如图所示：=11\*GB2⑾堆垛机有堆垛机、升降台、传送带、托盘、一个垂直方向的电动机组成，用来将货物放至指定的货位内。利用个工具栏中的画平行四边形工具，矩形工具，立方体工具，画椭圆工具，绘制而成，属性中添加填充颜色，然后把立柱合成图符，再将底座合成图符，再将托盘合成图符即可。图3-11指定货物图3-12堆垛机3.2.3定义数据对象1.系统数据对象的初步确定通过分析自动化立体仓库的控制要求，初步确定系统所需数据对象。如图所示：图3-13实时数据库2.实时数据中添加数据对象=1\*GB2⑴数据对象的属性设置。打开“工作台”的“实时数据库”选择卡。单击“数据对象”按钮，在数据列表中，增加新的数据变量。如图所示：图3-14数据对象属性设置=2\*GB2⑵安装上述方法，将自动化立体仓库系统数据对象中所列出的所有变量，添加到实时数据中。并按照表中所给的对象名称、数据对象类型、对象初值等对每个数据对象进行属性设置。3.2.4动画连接组态画面编辑完成，下面的任务是让画面中的图符“动”起来。1.按钮动画连接=1\*GB2⑴启动按钮的动画链接。=1\*GB3①在自动化立体仓库演示动画组态窗口中，双击“启动”按钮，弹出“标准按钮构件属性设置”对话框，单击“操作属性”标签，打开“操作属性”选项卡。=2\*GB3②在该选项卡中，选中“数据对象操作”复选框，单击下拉列表中的下拉按钮，选择“取反”按钮。=3\*GB3③单击文本框“？”按钮，再打开的实时数据库中选择“启动”变量，单击“确定”按钮退出，启动按钮的动画链接就完成了。=2\*GB2⑵对于“复位”、“上电”、“停止”以及下面的“手动按钮”和“物料选择”用相同的方法进行动画链接，分别关联相对应的变量。2.运行状态指示灯的动画链接=1\*GB2⑴启动运行指示灯的动画链接。=1\*GB3①双击状态指示灯下运行指示灯，打开“单元属性设置”对话框的“动画连接”选择卡。如图11所示。=2\*GB3②单击第一个图元名“组合图符”，其右侧出现“？”和“>”按钮。单击“>”按钮，打开“可见度”选项卡，单击表达式文本框右侧的“？”按钮，弹出“实时数据库”对话框，选择“启动”变量。当表达式非零时选中“对应图符不可见”单选按钮，单击“确定”按钮退出，并返回到“动画连接”选项卡=3\*GB3③单击第二个图元名“组合图符”进行“可见度”属性设置。在该图符的“可见度”选项卡中，表达式认为“启动”变量；但是，当表达式非零时选中“对应图符可见”单选按钮。如图12所示。=2\*GB2⑵对于“上电”、“复位”状态运行指示灯的动画链接和启动按钮一样，将表达式改为相应的实时数据库中的变量即可。图3-15启动指示灯“动画连接”选项卡图3-16“可见度”选项卡设置3.组态用户窗口的连接=1\*GB2⑴对于立体仓库中的物料进行属性设置=1\*GB3①双击物料，会出现动画组态对话框，单击可见度按钮，将表达式设置为对应的变量，并选择当表达式非零时选中“对应图符可见”。单击确定即可。=2\*GB3②对于其他的物料属性设置，按照上面的属性设置一样，将表达式改为相应的实时数据库中的变量即可。=2\*GB2⑵堆垛机进行属性设置，因为堆垛机的各部分都是相对独立的，所以要进行多次属性设置=1\*GB3①堆垛机立柱属性设置，双击立柱，打开水平移动，将表达式改为“水平移动量1”，最大移动偏移量改为“722”，表达式的值改为“10”，单击确定即可。=2\*GB3②“垂直电机”的属性设置和“底部平台”的属性设置与堆垛机立柱的属性设置一样，添加即可。=3\*GB3③堆垛机托盘的属性设置，双击托盘，因为托盘需要水平移动和垂直移动，所以需要打开水平移动和垂直移动选项卡，在水平移动属性中添加与堆垛机立柱相同的属性操作；在垂直移动属性中将表达式改为“垂直移动量1”，最大移动偏移量改为“-278”，表达式的值改为“10”，单击确定即可。=3\*GB2⑶对于堆垛机托盘上物料的属性设置=1\*GB3①因为物料不仅要由隐藏显现，还有水平和垂直移动，因为仓库内有种颜色的料块，所以还要添加两种相同属性在不同颜色的料块上。=2\*GB3②对于黄色料块，所以需要打开三个属性设置，“可见度”、“水平移动”、“垂直移动”属性，首先打开可见度属性，表达式改为“传送台黄色料块”，选择当表达式非零时选中“对应图符可见”。单击确定即可；在打开水平移动属性按钮，在水平移动属性中将表达式改为“水平移动量1”，最大移动偏移量改为“-722”，表达式的值改为“10”，单击确定即可；再打开垂直移动属性，在垂直移动属性中将表达式改为“垂直移动量1”，最大移动偏移量改为“-278”，表达式的值改为“10”，单击确定即可。=3\*GB3③对于蓝色料块的属性设置和黄色料块的属性一样，同样添加一遍就好了，将表达式改为相应的实时数据库中的变量即可。=4\*GB2⑷估算水平移动1距离=1\*GB3①使用绘图工具箱中的“直线”工具，堆垛机原味上料快的右侧边线开始，画一条直线到堆垛机水平运行至最远的仓位上料块的右侧边线为止，根据“状态栏”上的大小指示可知该直线的长度，即堆垛机的最远水平距离。=2\*GB3②堆垛机运行到X1、X2、X3、X4的距离分别是172、362、536、722，在水平移动量中最大移动偏移量中应该填写最远距离“722”=3\*GB3③表达式的值计算：已知移动时间为2s，循环策略的循环周期时间为200ms。所以堆垛机水平移动过程中表达式的值应为“2/0.2=10”。=5\*GB2⑸估算垂直移动1距离使用绘图工具箱中的“直线”工具，堆垛机原为上料快的下侧边线开始，画一条直线到堆垛机垂直运行至最远的仓位上料块的下侧边线为止，根据“状态栏”上的大小指示可知该直线的长度，即堆垛机的最远垂直距离。堆垛机运行到Y1、Y2、Y3、Y4的距离分别是0、89、178、278，在水平移动量中最大移动偏移量中应该填写最远距离“278”表达式的值计算：已知移动时间为2s，循环策略的循环周期时间为200ms。所以堆垛机水平移动过程中表达式的值应为“2/0.2=10”。=6\*GB2⑹运行至各仓位的控制货物要运行至非最远仓位是，要在脚本程序中将表达式的值进行修改。利用脚本来控制修改，例如要运行至X1处，X1至堆垛机原位距离是172，最远表达式是10，到达X1大表达式应为“172/（722/10）=2.38”。IF计时时间>=2THEN水平移动量1=2.38ENDIF其他的仓位控制和X1的控制一样。4.编制循环策略。=1\*GB2⑴根据自动化立体仓库的工作，添加所需要的循环策略，进行策略编辑如图所式：图3-17循环策略图=2\*GB2⑵定时器的连接。定时器属性设置的任务是将定时器的参数与实时数据库中的相关变量建立连接，从而控制定时器的工作。=1\*GB3①在循环策略的“策略组态”窗口中，双击策略行末端的“定时器”，打开定时器的基本属性对话框。=2\*GB3②在“定时器”的基本属性对话框中，“设定值”设置为“10”，表示设置定时器定时时间为10s。定时器的属性设置如图所示：图3-14定时器属性设置=3\*GB3③因为是水平和垂直两个方向，所以最后要添加两个定时器，进行对水平和垂直方向的一个控制。在各个脚本的前面表达式条件中，策略行条件属性中添加与之相对应的条件，例如：对于第一列而言，它的策略行条件属性表达式为“X1”，其他的条件属性与至后面的脚相对应即可。=3\*GB2⑶完成控制的各脚本程序.=1\*GB3①对于循环策略中的第一列脚本程序：IF启动=1AND上电=1AND黄色料块=1AND复位=0THEN入货口黄色料块=0传送台黄色料块=1定时器启动=1定时器复位=0ENDIFIF启动=1AND上电=1AND蓝色料块=1AND复位=0THEN入货口蓝色料块=0传送台蓝色料块=1定时器启动=1定时器复位=0ENDIFIF定时器启动=1THENIF计时时间>=2THEN水平移动量1=2.38ENDIFIF计时时间>=4THEN定时器复位=1蓝色料块=0黄色料块=0ENDIFENDIF对于其它三列而言，脚本程序基本一样，只是水平移动量1的值不同而已，根据计算的值进行添加脚本即可。=2\*GB3②对于循环策略中的第一行脚本程序：IF启动=1ANDY1=1AND计时时间2<5THEN推料=1ENDIFIF推料=1AND停止=0THEN定时器2启动=1定时器2复位=0ENDIFIF停止=1THEN定时器2启动=0定时器2复位=1ENDIFIF定时器2启动=1THENIF计时时间2>2AND计时时间2<3ANDX1=1THEN传送台蓝色料块=0WL1=1ENDIFIF计时时间2>2AND计时时间2<3ANDX2=1THEN传送台蓝色料块=0WL2=1ENDIFIF计时时间2>2AND计时时间2<3ANDX3=1THEN传送台蓝色料块=0WL3=1ENDIFIF计时时间2>2AND计时时间2<3ANDX4=1THEN传送台蓝色料块=0WL4=1ENDIF对于其它三行而言，脚本程序基本一样，只是垂直移动量1的值不同而已，根据计算的值进行添加脚本即可。=3\*GB3③对于循环策略中的电动机脚本程序：IFX1=1ORX2=1ORX3=1ORX4=1THEN水平移动电机=1垂直移动电机=0ENDIFIFY1=1ORY2=1ORY3=1ORY4=1THEN水平移动电机=0垂直移动电机=1ENDIFIF计时时间2>3AND计时时间2<5THEN水平移动电机=1垂直移动电机=0ENDIFIF计时时间2>5AND计时时间2<7THEN水平移动电机=0垂直移动电机=0ENDIF=4\*GB3④对于循环策略中的传感器的脚本程序：IF启动=0THEN水平原位传感器=0垂直原位传感器=0ENDIFIF启动=1THEN水平原位传感器=1垂直原位传感器=1ENDIFIF水平移动电机=1THEN水平原位传感器=0ENDIFIF垂直移动电机=1THEN垂直原位传感器=0ENDIFIF复位=1AND启动=0THEN水平原位传感器=1垂直原位传感器=1ENDIF=5\*GB3⑤对于循环策略中的复位的脚本程序：IF黄色料块=1AND传送台黄色料块=0THEN入货口黄色料块=1ENDIFIF蓝色料块=1AND传送台蓝色料块=0THEN入货口蓝色料块=1ENDIFIF复位=1THENX1=0X2=0X3=0X4=0Y1=0Y2=0Y3=0Y4=0入货口蓝色料块=0入货口黄色料块=0传送台黄色料块=0传送台蓝色料块=0蓝色料块=0黄色料块=0定时器复位=1定时器2复位=1启动=0停止=0水平移动量1=0垂直移动量1=0ENDIF4.立体仓库PLC硬件和软件系统前期是利用MCGS系统的设备无关性，在立体仓库控制组态工程中借助定时器和脚本策略，初步实现了立体仓库控制系统的模拟运行，而并未体现MCGS的实时监控功能。要不但利用PLC外部输入设备中的硬件按钮控制命令，使用PLC程序完成对立体仓库的运行控制，从而实现上位机MCGS的监控工程。4.1PLC的硬件系统PLC英文全称Programmable

Logic

Controller，中文全称为可编程逻辑控制器，是一种数字运算操作的电子系统，