生产物流仓储系统组态监控的设计

工业技术
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①作者简介:曹志鸿(1975，7—)，男，汉族，上海人，本科，一级实教，现主要从事机械制造加工等工作。

DOI：10.16660/ki.1674-098X.2019.31.057
生产物流仓储系统组态监控的设计
①
曹志鸿
(上海市高级技工学校 上海 200437)
摘 要：生产物流仓储系统是自动化生产线的一个重要组成部分，其监控部分可以实现对仓储系统控制过程进行实时监控。

本文对由“组态王”开发的生产物流仓储系统组态监控的设计过程进行了剖析，包括设计要求、输入/输出端口的配置、人机交互界面的设计、PLC与组态软件的通讯安装、数据词典、动画链接和系统组态监控运行等内容。

关键词：组态技术 组态监控系统 可编程序控制器 人机界面 生产物流系统中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)11(a)-0057-03
仓储是现代物流的不可缺少的重要环节，对人类生产发展起着不可或缺的作用。

货物的搬运从最原始的人力搬运到借助于各类工具，到现在使用自动化设备进行搬运，经历了相当长的时间。

现代化的物流仓储系统是基于组态王的PLC控制系统，完美的解决了人力所无法完成的工作。

利用组态王对机械设备进行控制，从而达到人们所需要的结果。

1 生产物流仓储系统组态监控的工艺要求及状态流程图
生产物流仓储系统是自动化生产线的一个重要组成部分其前端链接堆垛系统，而后接货运系统，基本控制包括：货物的分类送入和分类取出。

生产物流仓储系统的工作过程是：由堆垛系统的托盘传送机构输出载货托盘进入自动化仓储系统的进仓载货台，通过检测传感器检测使巷式起重机动作，通过货物提取机构，使货物准确进入预定的立体仓库储备架，且可由巷式起重机的货物提取机构把货物从立体仓库中取出放入出仓载货台，货物可以被提取装置提取，进入下一系统单元。

生产物流仓储系统是一个相对复杂的自动化控制系统，其中包括了控制器、传感器、通信和监控等方面。

本文
将重点论述生产物流仓储系统的组态监控的设计过程。

2 生产物流仓储系组态监控的设计
2.1 输入/输出端口的配置
生产物流仓储系统的控制机构采用可编程序控制器，控制器与现场的传感器之间进行信号的通讯，其输入端口配置情况如表1所示，输出端口配置情况如表2所示。

本系统的控制器采用的是FX2N系列PLC：其型号为：FX2N——48MR。

2.2 生产物流仓储系统组态监控系统人机交互界面的设计
生产物流仓储系统组态监控系统人机交互界面是采用工业组态软件“组态王”设计开发的。

“组态王”软件是一款全中文的开发软件，其良好的“面向窗口”的可视化操作界面，实时性强，同时还具有并行处理性能，向用户提供了丰富生动的多媒体画面。

组态王中，开发的每一个应用系统称为一个项目。

根据“生产物流仓储系统”的控制要求，在“新建工程”的引导下完成新工程的建立，即可进入系统的开发界面。

在开发界面的左侧“画面”目录下可以进行人机界面的绘制，开发1#仓库的画面如图1所示。

2.3 PLC与组态软件的通讯安装
在“组态王”开发的监控系统的运行的过程中，组态王通过内嵌的设备管理程序负责与I/O设备的实时数据交换，可以随时查询和修改所已配置的I/O设备。

生产物流仓
输入设备
输入端口
编号
输入设备输入端口编号
高速计数输入A X000Y轴上极限位X014高速计数输入B X001出料台极限位X015出料到位检测X002出料台零限位X016进料台极限位X003自动/手动X017进料台零限位X00401仓库输入X020进料到位检测X00502仓库输入X021X轴左极限位X00603仓库输入X022Y轴下极限位X00704仓库输入X023平台前极限位X01016仓库输入X024平台后极限位X01115仓库输入X025平台后位检测X01214仓库输入X026平台中位检测X01313仓库输入X027表1 输入端口配置
输出设备输出端
口编号
输出设备
输出端口
编号脉冲输出驱动Y000X轴向右运行Y011脉冲方向控制Y001出料台顺时针旋转Y012进料台顺时针旋转Y002出料台逆时针旋转Y013平台向前运行Y003出料电机驱动Y014平台向后运行Y004底层仓库扫描Y020进料台逆时针旋转Y006中层仓库扫描Y021进料电机驱动Y007上层仓库扫描Y022
X轴向左运行Y010
表2 输出端口配置
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储系统按照设备配置向导逐步完成了“生产厂家”、“通信端口”、“通信方式”等内容的设定，然后就可以对“串行通讯方式”的相关数据进行设置。

本系统串行通讯方式采用“组态王计算机”的串口，I/O设备通过RS-232串行通讯
设置项缺省值推荐值波特率96009600数据位长度87停止位长度11奇偶校验位偶校验偶校验
表3 PLC的缺省与推荐设置图1 1#仓库人机界面开发效果图
图4 生产物流仓储系统1号立体仓库监控运行画面
图5 生产物流仓储系统2#号立体仓库的远程监控运行画面
图2 变量属性对话框
图3 动画连接
电缆连接到“组态王计算机”的串口。

使用RS-232与PC机相连时，PLC的缺省与推荐设置如表3所示。

2.4 数据词典
数据词典（数据库）是“组态王”开发软件的核心部分，支持多种变量类型。

如图2所示，为生产物流仓储组态监
控系统的“变量属性”设置对话框。

按照生产仓储系统控制的输入输出端子分配表，一一完成对应变量的设定。

2.5 动画链接
所谓“动画连接”就是建立画面的图素与数据库变量的对应关系。

建立动画连接后，根据数据库中变量的变化，图形对象可以按动画连接的要求进行改变。

图3所示为“动画链接”的对话框。

3 生产物流仓储系统组态监控的运行
在完成了生产物流仓储系统的设定后，就可以将开发的界面切换到“VIEW”状态下，此时，启动生产物流仓储系统的控制运行机构，对监控运行情况进行调整，最终实现人机界面对系统运行实际情况的监控。

本系统最终实
现了对两个仓库（1＃库、2＃库）的监控，图4所示为1#仓库的远程监控运行画面，图5所示为2#仓库的远程监控运行画面，在监控界面的左上方设置了两个按钮进行选择切换以实现两个库的自由切换。

(下转60页)
材料所对应的力的影响是碳钢、低合金钢的导热系数大，导致奥氏体钢的膨胀系数T增大，然后再考虑减温器喷管的温度变化影响，所以减温器喷管所使用的低合金钢比奥氏体钢质量更好。

3.2 由振动疲劳引起
减温器的内部结构装置的损坏主要是振动疲劳引起，很多时候在损坏的断口能够发现呈细瓷状的碎面，也有一部分是由于疲劳裂纹源向前面不断的推进而成的线面。

像这类的问题都是由于振动所引发的疲劳损坏导致的。

导致发生这种事故的原因就是构件本身自有的频率和外界的各种激振频率相互作用而成导致的，并且引发的共振影响的。

由于混合管和联箱之间具有一定的膨胀关系，导致这些比较合理的结构发生改变，一端是固定的结构，另一端是可以进行前后的移动。

有的 减温器能够使用前后移动的形式进行，而有的就会采用弹簧片进行移动处理，但是通常情况下弹簧片在高温的活动下都会失去活动的功能。

3.3 由热膨胀应力引起
减温器内存在两种温度的不同介质形式，这就会引起一些不同部件的温差。

如联箱壁的温度就是入口温度，而其它部件套筒的温度一般都会小于饱和温度，也就是减温器的出口温度。

减温器的入口温度要明显高于饱和温度，减温器的温度降低的越多，联箱和套筒之间的膨胀也会更大。

笛形管在进行高速汽流冲刷的过程中，传热的系数也会非常的大 ，经过实验研究证明，这时的温差能够达到100℃，这个温度相当于壁式过热器里面所承受的温度。

4 进行处理的办法
对于上面提到的问题可以通过以下的措施进行处理。

4.1 更换材料
可以将原有的不锈钢喷管换成耐热钢喷管，还要更换尺寸更大的喷孔，加厚喷管的厚度。

要观察裂纹的长度在10mm以上的减温器联箱都应该采取扩孔的办法进行处理。

对于10mm以下要进行焊接处理，对于还有些未裂纹的减温器联箱应该进行焊缝的重叠处理。

4.2 进行焊接处理
减温器的内部设计对焊接的要求非常高，对于质量的细节都有严格的规定，如果在扩压管的纵向焊缝根部没有处理好就会出现严重的问题，导致工程的裂纹，甚至有的喷水减温器套筒质量不过关，还会影响套筒的开裂，还有一些特殊的裂纹是产生在异种，这些钢焊接的部位(奥氏体钢与珠光体钢焊接处 )对技术的要求都非常高，不能出现任何问题。

4.3 加强对脱落的减温器碎片的管理
在处理的过程中应该加强对脱落的减温器碎片的管理，如果掉入过热器内，就会引发爆炸事故，很多减温器喷管内还有一些安装的残留物，这些物质虽然小，但是会引发很大的事故，很容易造成减温器的喷管堵塞，这样就会降低减温效果，引发过热器爆管。

5 结语
通过上面的分析能够看出，喷水减温器的事故发生是由多种原因造成的，我们应该深入研究发生问题的原因，找到解决问题的办法，加强对锅炉减温器的质量管理，严格检查，认真排查问题，保证喷水减温器的安全使用。

参考文献
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(上接58页)
4 结语
生产物流仓储系统的组态监控可以直观的观测系统的运行状况，自使用以来运行平稳，达到了设计开发的要求。

“组态王”软件具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点，为现场的技术人员提供了可视化监控画面，有利于实时现场监控。

参考文献
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