wincc的立体仓库存取监控与管理系统上位机监控(附件)
自动化立体仓库系统是指由计算机管理和控制的系统，不需要手动运输操作来实现对货物的自动访问的系统。在此背景下，本文研究设计了基于WINCC和PLCS7-300的自动化立体仓库的存取监控与管理系统，本文主要介绍了上位机监控模块。该监控系统包括登录界面，主界面，监控界面，管理界面还有仓位信息界面。上位机监控界面可以实现对机械手抓取物料和物料运送时的现场监控，及时准确的反应出物料的输送路线，其次可以发出机械手和托盘的操作指令，还可以看到各个仓位的信息。该上位机也可与PLC连接，通过PLC的程序也能对WINCC进行更好的控制，同时，WINCC也能更加直观的反应出PLC的指令。关键词 WINCC，PLC，立体仓库，监控，管理系统
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 立体仓库的发展趋势 1
1.3 内容安排 2
2 系统的控制工艺和监控要求 3
2.1 系统的控制工艺 3
2.2 系统的监控要求 4
3 总体设计方案 4
3.1 WINCC特点简介 5
3.1 TCP/IP特点简介 5
3.3 PLC特点简介 5
4 监控与管理系统界面设计 6
4.1 立体仓库监控与管理系统的界面组成 6
4.2 登录界面设计 7
4.3 主界面设计 9
4.4 系统监控界面设计 10
4.5 系统管理界面设计 20
4.6 仓库信息界面 23
5 系统的仿真与编译 25
5.1 WINCC与PLC的通讯连接 25
5.2 监控与管理系统的通讯连接 27
结论 30
致谢 31
参考文献 32
1 绪论
研究背景及意义
传统的仓储技术和仓储空间容量取决于土地资源占用的面积。要想获得更大的存储容量，便意味着需要获得更多的土地。这些年土地价格的上涨，导致了存储成本的上涨，并且效率低下，管理难度又大，不适宜维护。但是，如果选择体积较小的仓库来存储 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
货物，则不能满足客户的需求。综上所述，导致仓库发展到空间和地下开发，即三维仓库的发展。立体仓库具有空间利用率大，占地少，价格低廉等优点。但是效率仍然太低，远远不能满足物流系统对存储系统的需求。
最初人们可以通过地面上的特殊按钮控制桥式堆垛机上的设备进入货物，充分运用空间资源，很大程度上降低了人体劳动力度。在1970年，美国第一个将计算机技术应用于三维仓库，并实现了对三维仓库进货出货的自动化控制。因此，自动化立体仓库得到了广泛的使用，自动化立体仓库的使用效率得到了显著的提高，并且随着科技的进步，自动化立体仓库的维修成本逐渐下降。1980年之后，欧洲和美洲的自动化存储技术得到更深的发展，这些发展代表了物流存储的进步。
立体仓库的发展趋势
跟随着社会的发展，物流行业也如雨后春笋般蓬勃发展，仓库存储技术也得到了越来越广泛的应用。特别是在加工厂，仓储尤为重要。从采办物料到成品的输送和售卖，每个步骤都离不开仓库存储。自动化立体仓库及其先进技术和设备的不断完善和发展，在存储货物和仓库管理中起了巨大的作用。
现在，许多工业大国都在不断优化和改进自动化立体仓库，运用高科技和设备，确保自动仓储系统的安全性和可靠性。在所有方面，自动化仓库正在以下领域发展：
1）提高了自动化程度
自动化立体仓库采用了越来越多的高科技先进设施，高度集成，存储自动化程度更高，操作更可靠，效率更快。
2）与工业流程合并更密切
在工厂生产中，从原采办物料到成品储存的整个过程都与自动化立体仓库密切相关。自动化立体仓库已经成为生产过程中必不可少的一部分。
3）运行效率不断提高
自动化立体仓库的设备越来越先进，管理系统的响应时间越来越短，仓库存货取货任务的完成得越来越快，效率得到了极大的提高。
4）安全性和可靠性提高
自动化仓库管理控制体系采用高配置软件，减少外部影响，抗干扰能力强，保证信息传输和采集的安全性和可靠性;另外，自动化仓库监控系统可以提供对现场设备的实时监控，以便实施安全操作。
5）广泛的应用领域
自动化立体仓库在许多行业已经得到了大规模的应用，仓储货物种类也越来越繁多。如加工制造业，采用自动立体仓储的原材料，半成品和成品存储;在码头上，使用立体仓库处理货物;在商场，冷库和军事等场所的商品可以使用自动化仓库存储它。
1.3 内容安排
本课题主要是研究基于WINCC的立体仓库存取监控与管理系统，主要采用的软件是WINCC和PLC S7300。本课题分为两大部分，PLC设计和WINCC上位机监控。本课题来源于实验室，上位机采用WINCC组态软件发送指令至S7300PLC控制机械手及立体仓库完成物品的存取控制,管理界面包括存取设定、密码输入、仓库信息，监控界面包括运行状态，机械手与立体仓库的位置及运行状态、故障信息等。本课题具体的内容结构如下：
绪论。本章主要介绍了立体仓库的研究背景还有发展趋势。
本章详细介绍了系统的结构工艺和监控要求。
本章主要介绍了这个课题的总体方案，其中包括WINCC功能和一般WINCC监控系统的设计步骤。
本章主要介绍了本课题所涉及的四个界面，详细介绍了监控与管理界面的设计。
本章主要介绍了WINCC与PLC系统的调试与仿真。
2 系统的控制工艺和监控要求
2.1 系统的控制工艺
立体仓库存取监控与管理系统主要是由PLC程序控制和WINCC上位机监控两个方面组成。本课题主要负责上位机监控。上位机监控软件选用的是西门子WINCC，与PLC之间采用的通信是TCP/IP。
立体仓库存取监控与管理系统一共有16个仓库位，用来存放货物。搬运设备是用来对货物进行搬运移动的机械设备[7]，本课题采用的搬运设备是机械手，当进行存货操作时，机械手便抓取入库台上待存的货物放到托盘上，然后托盘再送到相对应的仓库位；进行取货操作时，托盘便将想取的货物取出来，然后机械手再将托盘上的货物抓取到入库台上。输送机械是将货物沿着一定线路运输的机械设备，本课题采用的输送设备是机械托盘。运送货物时，托盘装着货物，沿着x、y轴移动，直到到达目的地。
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图2.1 立体仓库存取监控与管理系统概念图
2.2 系统的监控要求
1.监控自动化仓库的运行状态。
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 立体仓库的发展趋势 1
1.3 内容安排 2
2 系统的控制工艺和监控要求 3
2.1 系统的控制工艺 3
2.2 系统的监控要求 4
3 总体设计方案 4
3.1 WINCC特点简介 5
3.1 TCP/IP特点简介 5
3.3 PLC特点简介 5
4 监控与管理系统界面设计 6
4.1 立体仓库监控与管理系统的界面组成 6
4.2 登录界面设计 7
4.3 主界面设计 9
4.4 系统监控界面设计 10
4.5 系统管理界面设计 20
4.6 仓库信息界面 23
5 系统的仿真与编译 25
5.1 WINCC与PLC的通讯连接 25
5.2 监控与管理系统的通讯连接 27
结论 30
致谢 31
参考文献 32
1 绪论
研究背景及意义
传统的仓储技术和仓储空间容量取决于土地资源占用的面积。要想获得更大的存储容量，便意味着需要获得更多的土地。这些年土地价格的上涨，导致了存储成本的上涨，并且效率低下，管理难度又大，不适宜维护。但是，如果选择体积较小的仓库来存储 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
货物，则不能满足客户的需求。综上所述，导致仓库发展到空间和地下开发，即三维仓库的发展。立体仓库具有空间利用率大，占地少，价格低廉等优点。但是效率仍然太低，远远不能满足物流系统对存储系统的需求。
最初人们可以通过地面上的特殊按钮控制桥式堆垛机上的设备进入货物，充分运用空间资源，很大程度上降低了人体劳动力度。在1970年，美国第一个将计算机技术应用于三维仓库，并实现了对三维仓库进货出货的自动化控制。因此，自动化立体仓库得到了广泛的使用，自动化立体仓库的使用效率得到了显著的提高，并且随着科技的进步，自动化立体仓库的维修成本逐渐下降。1980年之后，欧洲和美洲的自动化存储技术得到更深的发展，这些发展代表了物流存储的进步。
立体仓库的发展趋势
跟随着社会的发展，物流行业也如雨后春笋般蓬勃发展，仓库存储技术也得到了越来越广泛的应用。特别是在加工厂，仓储尤为重要。从采办物料到成品的输送和售卖，每个步骤都离不开仓库存储。自动化立体仓库及其先进技术和设备的不断完善和发展，在存储货物和仓库管理中起了巨大的作用。
现在，许多工业大国都在不断优化和改进自动化立体仓库，运用高科技和设备，确保自动仓储系统的安全性和可靠性。在所有方面，自动化仓库正在以下领域发展：
1）提高了自动化程度
自动化立体仓库采用了越来越多的高科技先进设施，高度集成，存储自动化程度更高，操作更可靠，效率更快。
2）与工业流程合并更密切
在工厂生产中，从原采办物料到成品储存的整个过程都与自动化立体仓库密切相关。自动化立体仓库已经成为生产过程中必不可少的一部分。
3）运行效率不断提高
自动化立体仓库的设备越来越先进，管理系统的响应时间越来越短，仓库存货取货任务的完成得越来越快，效率得到了极大的提高。
4）安全性和可靠性提高
自动化仓库管理控制体系采用高配置软件，减少外部影响，抗干扰能力强，保证信息传输和采集的安全性和可靠性;另外，自动化仓库监控系统可以提供对现场设备的实时监控，以便实施安全操作。
5）广泛的应用领域
自动化立体仓库在许多行业已经得到了大规模的应用，仓储货物种类也越来越繁多。如加工制造业，采用自动立体仓储的原材料，半成品和成品存储;在码头上，使用立体仓库处理货物;在商场，冷库和军事等场所的商品可以使用自动化仓库存储它。
1.3 内容安排
本课题主要是研究基于WINCC的立体仓库存取监控与管理系统，主要采用的软件是WINCC和PLC S7300。本课题分为两大部分，PLC设计和WINCC上位机监控。本课题来源于实验室，上位机采用WINCC组态软件发送指令至S7300PLC控制机械手及立体仓库完成物品的存取控制,管理界面包括存取设定、密码输入、仓库信息，监控界面包括运行状态，机械手与立体仓库的位置及运行状态、故障信息等。本课题具体的内容结构如下：
绪论。本章主要介绍了立体仓库的研究背景还有发展趋势。
本章详细介绍了系统的结构工艺和监控要求。
本章主要介绍了这个课题的总体方案，其中包括WINCC功能和一般WINCC监控系统的设计步骤。
本章主要介绍了本课题所涉及的四个界面，详细介绍了监控与管理界面的设计。
本章主要介绍了WINCC与PLC系统的调试与仿真。
2 系统的控制工艺和监控要求
2.1 系统的控制工艺
立体仓库存取监控与管理系统主要是由PLC程序控制和WINCC上位机监控两个方面组成。本课题主要负责上位机监控。上位机监控软件选用的是西门子WINCC，与PLC之间采用的通信是TCP/IP。
立体仓库存取监控与管理系统一共有16个仓库位，用来存放货物。搬运设备是用来对货物进行搬运移动的机械设备[7]，本课题采用的搬运设备是机械手，当进行存货操作时，机械手便抓取入库台上待存的货物放到托盘上，然后托盘再送到相对应的仓库位；进行取货操作时，托盘便将想取的货物取出来，然后机械手再将托盘上的货物抓取到入库台上。输送机械是将货物沿着一定线路运输的机械设备，本课题采用的输送设备是机械托盘。运送货物时，托盘装着货物，沿着x、y轴移动，直到到达目的地。
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图2.1 立体仓库存取监控与管理系统概念图
2.2 系统的监控要求
1.监控自动化仓库的运行状态。
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