毕业设计论文基于RSview的自动化立体仓库监控画面开发.doc

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1、河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 基于 RSview 的自动化立体仓库监控画面开发 摘 要 近年来随着自动化仓库的发展，自动化仓库的监控成了一个热门的 研究方向，在自动化仓库的监控设计方面，RSView以其良好的人机交互 界面，简便的操作得到了一定程度的应用。本文介绍了应用RSView32作 为监控软件，在RSView的模拟界面中，发出控制的命令，实时读取下层 设备运行状态，仓库出入仓状态，机械手运行方向，位置，货物的存放 位置等。并将有效信息传送给上层进行存储、处理和优化。使用 Logix500编程软件进行编程。PLC通过串口RS232与电脑进行连接。通信 软件使用的是R

2、SLinx的OPC进行连接，通过标签的建立，使得各个分立 的部分能够互相联系，成为一个统一的整体。 关键词：自动化仓库；RSView；监控 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） DevelopmentDevelopment ofof MonitorMonitor ScreenScreen ofof AutomatedAutomated WarehouseWarehouse BasedBased onon RSviewRSview ABSTRACTABSTRACT With the development of automated warehouse in recent year

3、s, automated warehouse monitoring has become a hot research direction in the monitoring of automated warehouse . RSView has been used for its man-machine interface and easy operation . This article describes the application of RSView32 as the monitoring software, RSView can order control commands, r

4、ead lower equipment operating status such as access to or out of the position of the warehouses, robots running direction and the position of goods in real-time. It can transmit information to the upper layer effectively and then process and optimize. Logix500 is the programming software. PLC use th

5、e serial port to connect with the computer. RSLinx is the communication software, through the labels to connect each separate part into a unified whole. KeyKey words:words: Automated warehouse；RSView；Monitor 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 目 录 1 绪论1 1.1 自动化仓库的简介1 1.2 自动化仓库的发展历史

6、1 1.3 世界各国自动化仓库的发展状况1 1.4 自动化仓库监控的研究意义1 1.5 本文工作安排和重点内容2 2 自动化仓库监控设计的软件和硬件3 2.1 整体系统的结构组成简图3 2.2 自动化仓库监控系统的硬件平台3 2.2.1 自动化立体仓库实物模型3 2.2.2 放置货物的货架4 2.2.3 三维运动巷道式叉车4 2.2.4 关键部件的调整5 2.3 小型 PLC 和 I/O 扩展口6 2.4 自动化仓库监控系统的软件平台7 2.4.1 监控软件 RSVIEW32 .7 2.4.2 通信软件 RSLINX .7 2.4.3 编程软件 RSLOGIX500 .7 2.5 本章小结8

7、河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 3 自动化仓库监控画面的开发9 3.1 自动化立体仓库的监控画面9 3.1.1 自动化立体仓库的整体监控画面9 3.1.2 自动化立体仓库监控动作画面的动态运行9 3.2 自动化仓库监控画面的开发过程.11 3.2.1 创建标签和节点.11 3.2.2 按键的设置.13 3.2.3 货架的扫描设置.14 3.2.4 自动化仓库叉车动作过程的设计.15 3.3 RSVIEW32 的附加功能16 3.3.1 RSVIEW32 的组态安全系统 16 3.3.2 报警系统.18 3.4 通过 RSLINX 建立通信连接20 3.5 控制程序的编写思

8、想.21 3.5.1 编程流程图.21 3.5.2 程序的简要说明.21 3.6 实现一次入库过程.22 3.6.1 流程图表示入库一次的过程.22 3.6.2 流程图表示出库一次的过程.22 3.7 主要程序片段.23 3.8 本章小结.26 总结与展望27 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 4.1 工作总结.27 4.2 工作进一步发展方向.27 参考文献28 致谢29 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 1 1 绪论 1.1 自动化仓库的简介 自动化仓库，简称高架仓库，一般指使用几层，十几层乃至几十层 高的货架用于存储单元货物，并用相应的自动化技术与

9、搬运设备进行货 物出入库作业的仓库1。自动化立体仓库系统是现代物流自动化系统的 重要组成部分,随着现代工业生产的发展,要求自动化立体仓库能够实时 接受任务信息,在高效率执行任务的同时实时反馈任务完成信息,这就要 求自动化立体仓库系统的管理层、监控层以及控制层能够协调高效的工 作。 1.2 自动化仓库的发展历史 自动化仓库的出现,使得传统的仓储观念发生了根本性的变化,原有 的固定货位,人工搬运和码放,人工管理,以储存为主的仓储作业已改变 为自由选择货位,按需要实现先进先出的机械化、自动化仓储作业,在提 高储存效率的同时,利用自动库存系统实现了对货物的自动拣选、组配, 将库存货物按指定的数量和时间

10、要求自动运到合适的地点满足均衡生产 的需要,提高了出入库效率,降低了物流成本,将“静态仓库”变成了 “动态仓库”2。 1.3 世界各国自动化仓库的发展状况 立体仓库的产生和发展是生产和技术发展的结果, 50 年代初, 美 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 2 国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库。50 年代末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 年美国率先在立体仓 库中采用计算机控制技术, 建立了第1座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, 并形成了专门的学科。 1962 年德国把计算机控制技术应用到高层货架，

11、建成第一座自动化仓 库。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一3。在我国几乎所 有准备建造自动化仓库的企业,都已有了总厂计算机系统，绝大多数用 户要求仓库计算机具备能与上位机通讯的功能目前较为普遍的通讯方式 有两种, 一种是直接通信，另一种是网络通信4。 1.4 自动化仓库监控的研究意义 自动化立体仓库作为物流行业重要的中转站,因其节省空间、节省 劳动力、科学的管理方式,被越来越多的生产和运输企业应用。为了保 证整个自动化立体仓库的正常运作,需要时刻了解自动化立体仓库中的 自动化设备的运作状态,所以需要一套监控系统,使得

12、操作人员在监控室 中就能了解到现场的情况,及时发现问题并解决,保证自动化仓库高效的 运作。因此,对自动化立体监控系统的研究具有重要的工程应用价值5。 本文研究设计的自动化立体仓库监控管理系统能够提高系统可靠性能, 实现出入库精细化管理,提升自动化立体仓库综合性能,课题的研究设计 具有一定的社会意义和现实意义6。自动化仓库的监控软件现在有很多， 例如 Intellution公司研制的FIX、iFIX，Wonderware公司研制的 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 3 Intouch等，其功能强大，稳定性好，特别适合于大型系统的监控，但 其价格较高；国内的软件生产商也较多，如

13、亚控科技有限公司的组态王、 三维力控科技有限公司的力控等，这些软件的功能大都达到或接近国外 同类产品水平，但其性价比高7。综合分析，监控软件就应采用 Rockwell公司的RSview32。 1.5 本文工作安排和重点内容 本课题研究的是基于 Logix500 和 RSView32 界面监控系统的控制。 主要工作为以下三点： 在充分了解系统硬件的基础上，完成各部分之间的电气连接，搭 建控制系统。系统硬件构成可分为三大部分，为别为 Rockwell 小型 PLC、过程控制教学装置中的被控对象部分、PC 机。 掌握编程软件 RSLogix500 以及所用编程语言，熟悉通讯软件 RSLinx。使用

14、RSLinx 组态上位机与 PLC 的通信。 利用 RSView32 画出监控界面。监控仓库的运行状态。 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 4 2 自动化仓库监控设计的软件和硬件 2.1 整体系统的结构组成简图 自动化仓库监控有监控设计由上位机软件，PLC 和仓库模型组成。 RSView32 设计监控画面，发出控制命令，接收下层传来的数据信号， 监控仓库叉车的运行。RSlogix500 作为编程软件，编辑程序，控制 PLC 的运行。RSLinx 作为通信软件，构建通信网络，帮助系统完成通信。 仓库的多个传感器采集信号，送给 PLC，PLC 再通过串口将信息与计算 机互换，见

15、图 2-1 。 PC 机 RSView32,RSLinx, RSlogix500 小型 PLC Mirologix 1500 LSP 处理器 输入模块 1769-I/O16 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 5 图 2-1 自动化仓库监控组成 2.2 自动化仓库监控系统的硬件平台 2.2.1 自动化立体仓库实物模型 罗克韦尔实验室提供的自动化仓库的实物模型，其组成结构，操作 方法，功能和真实的自动化仓库是一样的。这个仓库模型总共包含 11 个部分。 1-立体库位框架；2-巷道式高叉车；3-水平移动驱动电机；4-垂直 移动驱动电机；5-货叉进出移动装置；6-位置设定操作/手动

16、操作面板； 7-电源开关；8-直流电源；9-直流电机驱动板；10-传感器信号端子； 11-执行器信号端子，见图 2-2。 立体仓库模型 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 6 图 2-2 自动化仓库的整体模型 2.2.2 放置货物的货架 罗克韦尔实验室提供的自动化立体仓库是 3*2+1 模型，总共七个库， 如图 2-3 所示。其中 1 库是缓冲区。其工作流程是：入库是区的货物放 入指定的其它库中；出库则是将其它库中的货物拿出放入缓冲区。每个 位置空间均装设物体反射式光电传感器，用于检测货物的有无，由此实 现仓库的自动化和智能化管理。 图 2-3 货架 河北大学工商学院 201

17、3 届本科生毕业论文（设计） 7 2.2.3 三维运动巷道式叉车 三维叉车由三套独立的驱动系统构成，水平（X 轴）移动系统由直 线轴承及导轨支撑，用直流电机加同步带传动完成水平拖动；垂直（Y 轴）移动系统由直线轴承及导轨支撑，用直流电机加链条传动完成垂直 拖动；进出叉（Z 轴）移动系统由直线滑轨及滑块支撑，用直流电机加 同步带传动完成进出叉的拖动。所以用驱动直流电机正反转配合相应的 传感器，既可完成三维叉车的存取货动作，见图 2-4 。 图 2-4 叉车 2.2.4 关键部件的调整 （1）列定位 T1 为列定位光电传感器,，列定位片顺序安装于叉车运行轨道左侧， 共四只。叉车运行时的列定位，由光

18、电传感器检测到列定位片的开始沿 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 8 (上升沿)来实现.(列定位片有一定宽度，因此只有一侧有效)，参见图 2-5。当列定位不准时，可松开相应列定位片的紧固螺钉，前后微调定 位片即可。 图 2-5 列定位原理示意图 （2）层定位 T2 为层定位传感器，在带动叉子系统垂直运行经过层定位片时， 发出到位信号，每只层定位片有两只遮光片，分别为上遮光片和下遮光 片，当层定位不准时，可松开相应层定位片的紧固螺钉，上下微调定位 片即可，参见图 2-6。 图 2-6 层定位片的原理示意图 表 2-1 层定位片定位功能如下 名称定位功能 1定位功能 2 上遮光

19、片放货入叉位取货出叉位 下遮光片取货入叉位放货出叉位 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 9 2.3 小型 PLC 和 I/O 扩展口 （1）使用罗克韦尔小型 PLC，Micrologix 1500 LSP 处理器，和 1769-I/O16 输入模块,扩展了 I/O 端口，这个类型的 PLC 编程简单，易 于调节控制。没有大中型 PLC 的诸多设置。为用户在硬件和软件的设置 上提供方便，见图 2-7。 图 2-7 小型 PLC （2）小型 PLC 与电脑的连接是串口，串口通信是电脑与外界通信 常见的方式之一，也就是 RS232 异步串行口协议。通常 RS-232 接口以 9

20、个引脚 (DB-9) 或是 25 个引脚 (DB-25) 的型态出现，一般个人计算 机上会有两组 RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2。逻辑 1=3V15V，逻辑 0=-3-15V。RS232 的传送距离最大 15 米，远远大于 实验室 PLC 与电脑之间的距离。可以进行安全通信。 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 10 2.4 自动化仓库监控系统的软件平台 2.4.1 监控软件 RSView32 RSView32 就是Rockwell Automation 公司推出的一个组态软件。 利用RSView32软件，可以在小型计算机上建立功能强大的操作显示站， 它

21、是Windows 32位应用软件，运行于Windows 95或Windows NT环境下。 RSView32软件可以用于获取数据，管理监控和控制，以及在Microsoft Windows环境中进行信息管理。它可以通过可视化的图形，数据表格和 控制按钮将在线设备的运行情况呈现在计算机屏幕上，以进行实时监控， 并可以进行交互式操作8。 RSView32 标签：标签是RSView32 与外界通信的手段, 可以在 RSView32 的标签数据库中建立标签, 使之与需监控的I/O 点相关联。 通过RSView32 不断获取或刷新标签对应的数据, 从而达到监控现场设 备的目的。RSView32 开发人员在

22、标签数据库里可以创建3 种类型的标 签, 即开关量型、模拟量型和字符串型。标签的数据源指定标签的数据 来自哪里, 模拟量型、开关量型和字符串型标签的数据源可以是“外部 设备” 或 “内存”9。 2.4.2 通信软件 RSLinx RSLinx软件：RSLinx 是AB 公司专门开发的用于与AB 公司所有智 能产品进行通信的软件，具有强大的通信和网络搜寻功能。通过 RSLinx，一台电脑就可以访问AB 公司的三层网络，以太网( Ethernet) 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 11 、控制网( ControlNet) 和设备网( DeviceNet) 内的所有可识别的设

23、备，并对这些设备进行所有操作，例如，编程、在线监视、参数修改、 过程控制等10。 本设计就是使用 RSLinx 软件完成控制系统通信连接的任务。在 RSLinx 平台下，通过 OPC 可以建立了通信连接。在计算机系统中，可 以对软件进行设置。根据用户的需求，可以对软件进行设置，实现在线 控制。 2.4.3 编程软件 RSLogix500 RSLogix500 是 Rockwell 开发的针对 SLC500 和 Micrologix 处理器 的 32 位以 Windows 操作系统为基础的梯形图逻辑编程软件包，其运行 环境 Microsoft Windows 95 和 Windows NT。它与

24、 Rockwell Software 基于 DOS 的任何编程软件创建的程序兼容。具有结构简单，条理清晰， 功能强大等优点。 RSLogix 500 软件的功能包括： （1）自由格式的梯形图编辑器，使得用户不用注意语法的对错。 （2）强有力的工程校验器，为用户创建错误清单，从而方便查找 错误。 （3）拖放式编辑功能，使用户能够在数据文件之间快速移动数据 表元素，在子程序和功能之间快速移动梯级，或者在一个工程内部的梯 级与梯级之间快速移动指令。 （4）目录为点击式界面，用户可访问包含在工程目录的所有文件 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 12 夹和文件。 （5）RSLogix

25、500 能够建立工程，提供 I/O 配置，于 PLC 实时通信， 实时监测等功能。 2.5 本章小结 本章主要介绍了罗克韦尔控制系统的硬件和软件设备，罗克韦尔软 件体系包括通信组态软件、逻辑编程软件和上位监控软件。包括 RSView32 监控软件，RSLogix500 编程软件，RSLinx 通信软件。 RSView32 与 RSLogix500 通过 RSLinx 的 OPC 连接。罗克韦尔的小型 PLC 是一个集成 PLC，电源模块和 I/O 模块都集成在了一起，不需要像中大 型 PLC 那样外加电源模块。自动化立体仓库在这里全部的控制都是依靠 PLC 输出的数字信号进行的控制。自动化仓库

26、能够完成前进后退上升下 降进叉出叉的基本动作，而且在限位开关处还有自动断电保护功能，即 当某一处的限位开关闭合后，方向的动作电源自动切断，不会出现电机 堵转的现象，有效的降低了事故的发生。 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 13 3 自动化仓库监控画面的开发 3.1 自动化立体仓库的监控画面 3.1.1 自动化立体仓库的整体监控画面 在左半部分有控制按键，实现的是自动入库和出库操作。有两个报 警设置，分别是上报警和右报警。在右半部分是仓库的具体模型监控画 面。下方是手动控制叉车的按键，见图 3-1。 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 14 图 3-1 整

27、体画面 3.1.2 自动化立体仓库监控动作画面的动态运行 自动化仓库运行时包括：初始化，入库，出库，上升，下降，前进， 后退。这几个动作，组合起来完成自动入库和出库的动作。 （1）初始化时的位置，叉车在最左侧，压住左限位开关。机械手 在最下方，压住下限位开关。机械手上的叉子在最外侧，压住外限位开 关。点击初始化按键，首先执行的是机械手的出叉操，当压到外限位开 关时在执行下降操作，当压倒下限位开关时再执行后退操作直到压住左 限位开关为止，见图 3-2。 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 15 图 3-2 监控画面初始化 （2）进 1 库（缓冲区）拿取货物。首先上升到 1 库（

28、缓冲区）的 下遮光片再将机械手入库压住内限位开关，上升到上遮光片，最后出叉 到外限位开关。拿取货物后叉车要回到限位处。这样可以在叉车运行时 不会碰到货架造成不必要的损失，见图 3-3。 图 3-3 取货 （3）在进入要放置的库时，机械手先上升，再在上遮光片处入库 将货物置于货架上方。然后在下降到下遮光片，放置货物于货架。最后 出叉，压住外限位开关后再启动叉车回到初始位置，即机械手在最下方 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 16 压住下限位开关，在最外侧压住外限位开关，叉车在最左侧压住左限位 开关，见图 3-4。 图 3-4 放货 3.2 自动化仓库监控画面的开发过程 一般情

29、况下 RSView32 可以和 PLC-5、SLC_500 等处理器之间建立通 讯，同时也可以和罗克韦尔自动化公司的新一代产品 Controllogix 控 制平台建立通讯。实验中采用 OPC 方式实现 RSView32 软件和 CompactLogix 控制器之间的通讯，主要通过设置 RSLinxOPC 驱动和 RSView32 的通道（Channel）和节点（Node）实现连接。 3.2.1 创建标签和节点 （1）建立节点：这里就是 RSView32 与 RSLinx 保持通信的第一步 设置（注意，如果指定了访问路径，就禁止了标记数据库编辑器里的 OPC 地址浏览器，无法浏览到在线数据）

30、。 在 RSView32 中建立节点，见图 3-5。 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 17 图 3-5 创建节点 （2）创建标签 在 System 中的 Tag Database 建立标签，每一个标签对应着不同的 地址，这里的地址就是 RSLogix500 的中的开关地址，也就是 PLC 的 I/O 端口。在这里一旦写入就不可以修改，但是可以删除，删除后可以 重新添加，见图 3-6。 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 18 图 3-6 创建标签 总共 48 个标签，其中是 7 个库位监测器，手动按键输入，手动按 键输出，入库出库按键，初始化,X/Y 轴

31、，X 轴 Y 轴计数，6 个限位开关， 上报警，右报警。 Ku17（7 个库检测传感器） ； ICHUKU,IRUKU,IQIANIAN,IHOUTUI,ISHANGSHENG,IXIAJIANG（手动 控制按键） OHUKU,ORKU,OQANIAN,OHUTUI,OSANGSHENG,OXIAJIANG（手动控制按 键输出） RUKU27(入库按键)； 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 19 CHUKU27（出库按键） ； CHUSHIHUA（初始化） ； XZHOU（X 轴） ； YZHOU（Y 轴） ； X13XIANSHI（X 轴上三个位置显示） ； Y13XIA

32、NSHI（X 轴上三个位置显示） ； ZUOXIANWEI,YOUXIANWEI,SHANGXIANWEI,XIAXIANWEI,NEIXIANWEI,W AIXIANWEI（6 个限位开关） ； SHANGBAOJING,YOUBAOJNG（上报警，右报警） ； 3.2.2 按键的设置 首先在 RSView 的库中选择按键，然后双击打开按键的设置。 （1）在 Action 中选择 Momentary On 在 Tag Name 中选择标签 cangkuCHUSHIHUA。见图 3-7。在 Up Appearance 中写入按键的名称， 见图 3-8。 图 3-7 初始化设置 河北大学工商学院

33、 2013 届本科生毕业论文（设计） 20 图 3-8 给按键写入名称 在设备运行前应处于初始化位置。如果没有在初始位置要先点击初 始化。到达初始位置后再运行其它按键。 1 库是缓冲区。入库的一侧是 27 库的入库按键，所有入库时的 货物从 1 库（缓冲区）来取，然后送入指定的位置。 出库的一侧是 27 库的出库按键，所有出库的操作从指定库取出 货物放入 1 库（缓冲区）中，等待人工取走。 （2）手动按键控制叉车的运行。 手动控制叉车主要是在叉车出现故障时，由手动控制其回到初始位 置，见图 3-9。 图 3-9 手动入库 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 21 3.2.3

34、货架的扫描设置 在程序的初始时首先扫描所有的库位货架。有货物则显示，没有则 不显示。在每个货架上都装有光电传感器，有货物时高电平，货物被取 走时是低电平，当检测到有货物时在监控画面的相应位置显示货物。光 电传感器颜色变化。见图 3-10。在 RSView 中设置货物的显示与箭头的 设置是一样的。在设置传感器颜色变化时，选中传感器在动画 Animation 中选择 Color 在 Expression 中写入 If cangkuKU1 Then 1 Else 0。这样当光电传感器检测到有货物由低电平变化为高电平时颜色 变化，见图 3-11。 图 3-10 仓库扫描 河北大学工商学院 2013 届

35、本科生毕业论文（设计） 22 图 3-11 设置仓库扫描 3.2.4 自动化仓库叉车动作过程的设计 （1）叉车前进和后退 叉车前进和后退时在下方会显示出前进和后退的箭头，指示方向。 有列定位遮光板判断是否到达指定的位置，当到达指定位置后停止运动。 前（后）方向箭头随机消失。在 RSView32 设置中应在前进时前进箭头 显示，在其它的状态时不显示。同样在后退时后退箭头显示，在其它的 状态时不现实，见图 3-12。选中前进箭头，右击选择 Animation，在 Visibility 中点击 Expression 写入 If cangkuOQIANJIN Then 1 Else 0。同样在后退箭头

36、中写入 If cangkuOHOUTUI Then 1 Else 0。这样 在电机做出相应的动作时才会出现相应的显示，见图 3-13。 图 3-12 前进后退 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 23 图 3-13 设置左右方向箭头的显示 （2）机械手的上升和下降 机械手的上升和下降同叉车的前进和后退的理论是相同的。机械手 上升和下降时在下方会显示上升和下降的箭头，指示方向。有层定位遮 光板判断是否到达指定的位置，当到达指定位置后停止运动。上（下） 方向箭头随机消失。在上升下降的箭头中做出同样的设置，这样在上升 时上升箭头显示，在下降时下降箭头显示。其它动作时箭头不显示，见

37、图 3-14。 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 24 图 3-14 设置上下方向箭头的显示 （3）机械手的入库和出库 机械手在入库时直到压住内限位开关才停止，在出库时也要压到外 限位开关。这样既保证能够将货物准确的放置（或取出）于货架上。在 叉车机械手运行时不会碰到货架对机器造成损害。出叉和如叉时做出同 样的设置，见图 3-15。 图 3-15 入库出库 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 25 3.3 RSView32 的附加功能 3.3.1 RSView32 的组态安全系统 RSView32 在运行时首先设置的安全进入画面，工作人员要使用密 码才能够

38、进入监控界面，这样保证了非工作人员不能进入，增加了安全 保密性能，减少了事故的发生。 （1）双击任务管理器“控制与逻辑”文件夹下的“宏” ，创建登录 宏文件，在文件中系写入调用监控系统画面的一条命令“Display cangku” ，保存为“Str” ， 见图 3-16。 图 3-16 调用仓库监控画面 （2）双击项目管理器“系统”文件夹下的“用户帐号” ，打开帐号 设置窗口，创建一个用户帐号，设置其登录密码，登陆宏和权限，见图 3-17。 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 26 图 3-17 设置登录密码 （3）创建一副新的画面，命名为 Login。在画面中添加“登录”

39、和“退出”两个按键，分别执行“Login”和“Logout”两个命令，见 图 3-18。 图 3-18 登录退出的命令 （4）将系统文件夹下的启动项初始画面设置修改为“Login” ，见 图 3-19。点击运行 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 27 图 3-19 登录界面 3.3.2 报警系统 在 RSView32 中做出了报警系统，包含两个报警：上报警和右报警。 上报警是当叉车在做出过上的动作而压住了上限位开关时做出报警，右 报警是当叉车做出过右的动作时由于压住了右限位开关而做出的报警。 因为这两个动作在不论入库还是出库或者是初始化时都是不需要的。所 以叉车做出这两个动

40、作都是错误的动作，发出报警工作人员有手动进行 调整。 1）组态报警标记 （1）打开标记数据库 Tag Database，添加两个表示上报警和右报 警的开关量标签“SHANGBAOJING”和“YOUBAOJING” ，见图 3-20。 （2）在报警复选框中设置好报警方式，报警标签和严重等级，然 后选择 OK 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 28 图 3-20 创建报警标签 2）建立报警汇总 （1）创建一个新的画面，并保存为“Alarm” 。点击“报警汇总” 按键，创建一个报警信息汇总表，选择菜单“插入” ，为表格添加“标 签名称” ， “报警标志” ， “报警等级” ，

41、“报警时间” ， “报警日期”等。在 画面上添加“开启报警监视”按键，在动作命令中写入“Alarmon”,同 样建立“关闭报警监视”按键和“确认全部信息”按键动作命令中分别 写入“Alarmon”和“AcknowledegeAll”,见图 3-21。 图 3-21 报警汇总表 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 29 （2）在监控画面上添加报警指示灯分别为右报警和上报警。并为 每个圆形添加颜色动画，见图 3-22。在报警指示灯旁边添加一个按键 “调用报警汇总”按键命令是“Display Alarm” ，见图 3-23。 图 3-22 设置报警灯 图 3-23 调用报警汇总 3

42、.4 通过 RSLinx 建立通信连接 RSlinx 是通信软件，通过 OPC 的建立，将上位机软件与 PLC 进行 通信，使得成为一个整体。 (1)PLC 与 PC 机的连接是通过串口进行连接通信的。串口通信电气 连接简单，软件设置也比较简单。在 RSLinx 中设置串口通信，所以下 拉菜单选择串口 RS232 设备。建立选择 COM 口，见图 3-24。 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 30 图 3-24 RS232 通信 （2）在左边的 Topic List 窗口新建一个 Topic，取名叫 cangku，并在右边的数据源窗口中点击处理器模块，指定与 cangku

43、相 互通信的处理器（注意：连接的对象一定要是处理器而不是其他的模块） ，然后选择 Apply，这样，一个 OPC 服务器就建立好了，通过建立 OPC 服务器，使得上位机软件可以和 PLC 进行通信，组成一个完整的系统， 见图 3-25。 图 3-25 创建 Topic 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 31 扫描库的 使用情况 初始化 手动 3.5 控制程序的编写思想 3.5.1 编程流程图 自动化仓库的程序编写主要提现在自动化上，不需要认为过多的干 预即可完成入库或者取货的操作。 本次设计的仓库数目较少，进入（出）不同的库的操作只是相应的 参数的不同，其基本程序的框架还是

44、相同的，见图 3-26。 出库入库 自动 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 32 图 3-26 系统结构图 3.5.2 程序的简要说明 在工程中包括 1 个主程序，和 13 个子程序。这 13 个子程序分别是 初始化子程序，库 27 的入库和出库。每一个子程序对应一种功能。 每一个变量都有应有相应的注释，便于查找错误修改程序。 （1）主程序：主程序的功能是扫描所有的库位是否有货物，手动 控制叉车和机械手的运动，上报警和右报警，以及各个子程序的入口。 （2）初始化子程序：初始化子程序主要功能是控制叉车和机械手 回到初始位置，以及将子程序中的各个变量值变为初始值。 （3）入库出

45、库的子程序：入库子程序是将货物从 1 库（缓冲区） 取出放入指定的库中，并且给库上锁，即在该位置有货物时再执行入库 操作系统不执行，执行出库操作系统执行。出库子程序是将货物从指定 的库中取出货物再放入缓冲区最后回到初始位置。并且给该库解锁，即 在该位置无货物时再执行入库操作系统执行，执行出库操作系统不执行。 出库入库下降上升后退前进 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 33 3.6 实现一次入库过程 3.6.1 流程图表示入库一次的过程 在实现一次入库前需判断要入库的位置是否有货物存在，如果没有 则可以执行操作，如果有则不操作。这是由程序来判断的。程序检查上 一次在此处是否放

46、置了货物，以及货物有没有被取走，如果只是放置了 货物而货物并没有被取走，则该位置不能再被放置，所以不会执行在该 位置的操作，见图 3-27。 初始化 放置货物的位置 空置？ 前进到 1 库 1 库上遮光片 入库 出库 1 库下遮光片 下限位 下限位 到达指定位置 指定层上遮光片 指定层下遮光片 入库 出库 初始位置 判断 否 是 上升 上升 下降 前进 上升 下降 下降 后退 图 3-27 入库流程图 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 34 3.6.2 流程图表示出库一次的过程 在实现一次出库前需判断要出库的位置是否有货物存在，如果没有 则可以不执行操作，如果有则执行操作。

47、这是由程序来判断的。程序检 查上一次在此处是否放置了货物，以及货物有没有被取走，如果没有放 置了货物或者货物已经被取走，则该位置不能再被操作，也就是说该位 置没有货物，所以不会执行在该位置的操作，见图 3-28。 初始化 是否有货物？ 前进到指定位置 指定层下遮光片 入库 指定层上遮光片 出库 下限位 1 库（缓冲区） 1 库上遮光片 1 库下遮光片 出库 入库 下限位 初始位置 判断 是 否 上升 上升 下降 后退 上升 下降 下降 后退 图 3-28 出库流程图 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 35 3.7 主要程序片段 这里是程序的主要片段，包括主程序的片段，其中有

48、按键，库位扫 描，初始化子程序的入口，入库出库的入口。初始化子程序的一部分片 段，包括叉车位置的初始化和初始化变量。 （1）主程序的主要部分 手动按键部分手动调整叉车的位置，在叉车故障时可以使用此功能 使叉车回到初始位置。库位扫描是显示哪个库中有货物哪个没有货物。 主程序中还包含各个子程序的入口地址。 图 3-29 手动控制按键部分 图 3-30 库位扫描 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 36 图 3-31 初始化 图 3-32 入库出库 （2）初始化子程序 初始化的程序非常重要，如果叉车没有在初始化的位置上，是不能 够进行进一步操作的，所以在开始其它操作之前一定要首先进

49、行的是叉 车的初始化操作，使叉车回到初始位置，即：叉车在最左侧，机械手在 最下方。 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 37 图 3-32 初始化叉车 图 3-33 初始化子程序变量 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 38 3.8 本章小结 在本章通过利用 RSLogix500 的编程实现了对自动化仓库控制。能 够在自动的条件下完成初始化，定向入库，定向出库的动作。在手动的 条件下能够完成对自动化仓库的调整。在 RSView32 的监控画面首先扫 描所有仓库的货架是否有货物，按键能够指导叉车进行入库出库的操作， 监控的画面能够显示叉车的位置和相应的动作。并且监控还设有密码， 工作人员需要输入密码才能进入监控操作界面。监控界面还设有报警系 统，当叉车或机械手在做出过右或者过上等不必要的动作时，及时报警 记录。提醒工作人员手动操作。 河北大学工商学院 2013 届本科生毕业论文（设计） 39 总结与展望 4.1 工作总结 本文主要完成的工作有以下几方面： （1）在罗克韦尔控制平台下，配置串口通信，完成了 PC 机、罗克 韦尔控制系统和 I/O 模块的电气连接，使用 RSView32 软件成功实现了 自动化仓库的监视和简单的操控。 （2）了解 RSView32 的使