摘 要

自动化立体仓库是现代物流系统中的一个重要组成部分，是物流行业的中转站。由于自动化立体仓库可以大大优化企业的物流管理水平，因此被广泛应用于各行各业。为保证仓库设备的安全运行，必须对设备运行状态进行实时监控。监控系统作为立体仓库的信息枢纽，它可以实时监控作业状态，保证立体仓库作业有条不紊的进行。

本文以自动化立体仓库为对象，主要研究了基于组态软件WinCC的监控系统设计与实现。在通讯方面， PLC与WinCC之间建立了一个MPI通讯连接，从PLC中选用监控变量。基于软件设计的思想，设计出监控系统的四大模块，形成一个完整的框架。在WinCC中进行人机界面设计，使用模拟量和VB动作对人机界面中的控件进行动作控制，形成动画，体现了上位机系统的良好人机交互能力。

文章首先介绍了自动化立体仓库机械设备的结构和工作原理以及仓库的作业流程；然后根据这些信息，进行需求分析，确定监控变量和监控系统的结构，最终在WinCC中完成了监控系统的设计。

关键词：自动化立体仓库；监控系；WinCC

Abstract

Automated warehouse is an important part of modern logistics system and a transit station of logistics industry. Since it can greatly optimize logistics management level, it is widely used in various industries. To ensure the safe operation of warehouse equipment，the operation status of warehouse equipment must be real-time monitored. The monitoring system which is the information hub for warehouse can monitor the real-time job status of warehouse.

This paper, with the automated warehouse as the object of the study, mainly discusses the Monitoring System Design and Implementation based on the configuration software WinCC. In terms of communication, a MPI communication connection is established between a PLC and WinCC in order to choose monitoring variables from the PLC. Based on the software design idea, four modules of a monitoring system are designed to form a complete frame. The Human-Machine interface is designed with the help of WinCC in which the motion of controls of WinCC is controlled by analog and VB action. Thus, the animation is formed, which reflects the good competence for human-computer interaction of host computer system.

The paper firstly introduces the structure of mechanical equipment and operational principles of the automated warehouse, as well as the operation process of warehouse. Then according to this information, needs analysis is performed to determine the monitoring variables used and the structure of the monitoring system. Finally the design of the monitoring system is completed in WinCC.

Key words: Automated warehouse； Monitoring systems； WinCC

目 录

第1章 绪论 1

1.1研究背景与意义 1

1.2自动化立体仓库监控系统发展现状 1

1.3本论文的主要内容及目标 2

第2章 自动化立体仓库介绍 4

2.1自动化仓库的定义及优点 4

2.2自动化立体仓库的发展 5

2.3自动化立体仓库的组成 6

2.4堆垛机结构 7

2.5输送机结构 9

第3章 监控系统的总体设计 10

3.1自动化立体仓库的工作流程 10

3.2立体仓库的功能结构 11

3.3监控系统设计流程 12

3.4监控系统的需求分析 12

3.5监控系统的功能模块划分 14

3.5.1监控系统的物理结构 14

3.5.2监控系统的逻辑结构 15

3.5.3监控系统的基本框架 15

3.6相关模块的设计 16

3.6.1数据模块 16

3.6.2通讯模块设计 16

3.6.3人机界面模块 17

3.6.4数据存储模块 17

3.7监控系统中的数据流 18

第4章 监控系统开发 19

4.1 WinCC概述 19

4.2 WinCC监控系统的设计 19

4.2.1项目的建立和组态变量 19

4.2.2创建人机界面 21

4.2.3系统故障与报警 24

4.2.4用户管理 26

4.3监控画面 27

4.4系统测试 34

第5章 总结与展望 36

5.1论文工作总结 36

5.2经济性分析 36

5.3未来工作展望 36

参考文献 38

致谢 39

第1章 绪论

1.1研究背景与意义

随着我国经济的高速发展，商品流通越来越快、范围越来越广，传统的物流存取速度已经不能满足人们对物流速度的需求。由于自动化立体仓库可以极大地优化企业的物流管理水平，因此在各行各业中得到越来越被广泛的^[1]。现代工业生产和流通领域对物流存储速度要求越来越高，对物流速度的要求越来越高。而自动化立体仓库是关系物流速度的关键部分，因此这也对自动化立体仓库的运行速度和安全性等提出了更高的要求，但这些要求极大地促进了现代物流技术的发展。随着自动化立体仓库规模的扩大和存取速度的加快，更需随时掌握库内设备的运行状况，监控系统就显得尤为重要^[2]。

监控系统作为自动化立体仓库的信息枢纽，可以实时监控作业状态，保证立体仓库作业有条不紊的进行。它既能高效快捷地监控库内机械的运行状态，还可以显著提高企业仓库管理水平，是开发立体仓库系统要解决的首要问题。基于监控系统的作用，监控系统必须拥有四大功能: