第九章自動化立體倉庫控制系統(tǒng)1

第九章自動化立體倉庫控制系統(tǒng)9.1自動認址與位置檢測堆垛機的主要功能是從巷道取貨口取貨，然后送往指定的貨格，或從指定貨格取出貨物，放置到巷道出貨口。堆垛機控制器要實現(xiàn)操作控制，還必須實現(xiàn)拖動控制(即調速控制)、定位控制及檢測保護控制。堆垛機作業(yè)的完成，關鍵在于位置的控制，即如何使堆垛機準確運行和停準到目標貨位。9.1.1定位控制定位控制就是確定堆垛機停止在目的貨位的功能。堆垛機進行貨物存、取前必須先到達指定貨位，它達到與否的判定，在單機或聯(lián)機自動操作時必須自動進行。自動倉庫的認址檢測系統(tǒng)有兩項任務：一是實現(xiàn)自動尋址，使堆垛機自動找到被指定到達的位置；二是自動準確停位，即堆垛機找到指定位置后，停準位置不超出規(guī)定的精度。同一巷道內的貨位的地址有三個參數(shù)組成的，即:貨架列、貨架層、左側和右側。建立數(shù)學模型即為:巷道左右兩側可以編為X1，X2；沿堆垛機運行方向為0列—Y列，0列一般取巷道口的入出貨臺處；豎直方向為0層—Z層，0層在最低層。這樣通過該模型中的三維坐標系可以唯一的確定貨位的地址。堆垛機應能自動檢測它當前的坐標位置，使其能到達指定的貨位。其中X方向的坐標，對于每一臺堆垛機來說只有兩個位置，所以他們可以用貨叉的左右移動完成。因此說堆垛機的位置檢測就是指對Y、Z位置的檢測。巷道堆垛機得到上位機的命令后，根據(jù)當前的地址，在控制系統(tǒng)的作用下，自動認址，到達目的地址。

1、絕對認址絕對認址是利用安裝在貨格每一列上的紅外光電開關，安裝在立柱每一層上的起升光電開關以及在堆垛機的側部和升降臺上的固定認址檔板，進行自動尋址和位置檢測。堆垛機每次通過時，認址檔板對光電開關進行擋光或透過，利用幾個光電開關的通、斷兩種狀態(tài)形成一組2位的二進制編碼。通過PLC計算，從而得到y(tǒng)、z的坐標。

1、絕對認址

這種認址方法使PLC的編程簡單，認址可靠，但光電開關太多。硬件成本較高，調試安裝復雜。絕對認址根據(jù)工作原理分為光電開關絕對認址、轉編碼器認址、條形碼認址。2、相對認址：相對認址時每個貨位的認址片結構相同。每經(jīng)過一個貨位，就對地址編碼進行加1或減1，一直移動到和預定位置號一致時停止運行。與絕對認址相比可靠性較低，但認址片制作簡單，編程復雜性取決于所使用的編碼方式。由于相對認址都是以前一地址為基準，通過加1或減1才得到現(xiàn)地址的，當在某處出現(xiàn)認址錯誤，則此后的所有地址都將出錯，直到到達巷道兩端或最高、最底層的特殊位置才能被檢測出來加以訂正，因此這種方式的認址可靠性較低，出錯時改正較難，引起堆垛機工作可靠性下降?？梢栽诘能浖屑颖Ｗo，即堆垛機每走過一個貨格的時間超過或少于正常的時間范圍就報警，這樣就可以有效的避免計數(shù)出錯。

相對認址方式有多種實現(xiàn)方案。通用的做法是為所有貨位制作相同的認址片，堆垛機上安裝兩只光電開關，當兩只開關同時被遮擋即表明堆垛機正對準某一貨位，程序中使用計數(shù)器記錄堆垛機經(jīng)過的認址片數(shù)量，從而實現(xiàn)自動尋址。實際應用中大多采用這種方式。3、位置的定位方法堆垛機是以貨架為目標進行作業(yè)，必須檢測行走方向及升降方向的各個貨位。堆垛起重機采用每通過一個位置就記錄一個數(shù)，一直移動到和預定位置號一致時停止移動的方法堆垛機的水平定位(列定位)和升降貨臺的層定位，均采用紅外光電開關和定位片來實現(xiàn)。(1)水平—列認址系統(tǒng)堆垛機的水平列定位采用二對光電開關來定位,在每一列貨架上安裝一片列定位片，在堆垛機上安裝兩個紅外光電開關，

運行時，前面的光電開關用來計數(shù)，一般的情況下是快速運行，當堆垛機運行到距目的地址還差2～3個貨位時，由快速均勻減速到中速，以中速繼續(xù)向前運行，計數(shù)到位后，再由中速均勻減速到慢速，再以慢速向前繼續(xù)運行，當后面的光電開關被擋光后剎車定位。(2)垂直—層認址系統(tǒng)堆垛機在垂直方向上的層定位與水平方向相同，也是使用認址片與光電開關來定位。在堆垛機的立柱上與各層相對應的位置安裝認址片，由安裝在與載貨臺上的光電開關檢測來定位。

在定位方式上，垂直方向上與水平方向有所區(qū)別，因為每個貨格都有高位、低位兩個位置。低位為取貨開始伸叉或放貨完畢收叉的位置，高位為放貨開始伸叉或取貨完畢收叉的位置。為使貨叉能完成作業(yè)，堆垛機在垂直方向上必須要提供使貨叉能停在高位或低位的檢測裝置。

一般使用兩套定位系統(tǒng)：一套認址片與光電開關用來高位定位計數(shù)，一套認址片與光電開關用來低位定低位計數(shù)。在設計時，可以有不同的方式來實現(xiàn)高低位的定位。在當前的應用中，認址片只使用一套，而光電開關的使用，一般有以下三種：①使用四個光電開關，分成兩對，其安裝的相對位置與認址片的關系如圖一對A1，A2用來定位貨叉低位，B1，B2用來定位貨叉高位。這四個光電開關在垂直方向升降運行時，在其停高位和停低位時所起的作用不同，以A1，A2為例，堆垛機取貨時，當貨叉位置低于目的地址時，載貨臺上升，當A1進入目的認址片時計數(shù)器+1，A1進入目的層認址片后，堆垛機開始減速，以低速運行，當A2進入認址片停車。堆垛機取貨時，當貨叉位置高于目的地址時，載貨臺下降當A2進入認址片，計數(shù)器-1，A2進入目的層認址片時，開始減速，A1進入認址片，停車。②使用三個光電開關。其安裝的相對位置與認址片的關系如圖所示。上邊的兩個光電開關A1，A2用來定位貨叉低位，A2，A3用來定位貨叉高位。這三個光電開關在垂直方向升降運行時，在其停高位和停低位時所起的作用不同，見下表以取貨為例，當堆垛機的貨叉低于目的位置時，載貨臺上升，當A1進入目的認址片時計數(shù)器+1,A1進入目的層認址片后，堆垛機開始減速，以低速運行，當A2進入認址片停車。當貨叉位置高于目的地址時，載貨臺下降當。A2進入認址片，計數(shù)器-1,A2進入目的層認址片時，開始減速，Al進入認址片，停車。③使用二個光電開關。其安裝的相對位置與認址片的關系如圖所示。以上三種設計方式都可以滿足定位要求高位與低位的開關與認址片的位置選擇要保證貨叉、貨箱支撐梁與貨架之間有足夠的空隙的同時，兼顧到效率的提高。如果高低位距離加長，定位精度自然會提高，但是也會引起低速運行時間加長，效率會有所降低。反之如果高低位距離減小，調速時間變短，則加速度會增大，增加超調量，影響定位精度的同時，對機構的損傷也會加大。9.1.2堆垛機位置控制堆垛機具有三大機構：運行機構、起升機構、貨叉伸縮機構。運行機構與起升機構使堆垛機到達指定貨位；貨叉伸縮機構與起升機構組合完成存取作業(yè)；堆垛機要在貨架中左右伸縮取貨、放貨，為使堆垛機能準確存取貨物，避免機械碰撞，在設計堆垛機的自動控制系統(tǒng)時，關鍵在于其準確可靠的認址和定位，保證準確無誤地定位在目的貨格。9.1.2堆垛機位置控制

為了準確定位和提高存取效率，必須對堆垛機的三大機構的速度進行合理的控制，其中速度位置檢測是堆垛機自動控制系統(tǒng)的關鍵部分

。堆垛機速度位置控制的實現(xiàn)方法如下圖所示，控制系統(tǒng)主要由控制器、調速系統(tǒng)、編碼器、認址片和認址器等組成。9.2自動化立體倉庫控制系統(tǒng)9.2.1堆垛機的控制方式自動化立體倉庫作業(yè)中,為了便于操作人員根據(jù)需要對倉庫的各種情況進行靈活處理,自動化立體倉庫中的載重設備堆垛機主要采用手動、半自動、全自動三種控制方式1)手動控制立體倉庫堆垛機所進行的各種出入庫作業(yè)均由操作人員在堆垛機控制面板上操作完成，一般在設備調試中使用。2)半自動控制由操作員在出入庫巷道的出入庫控制臺鍵入出入庫指令，然后堆垛機逐條執(zhí)行鍵入的出入庫指令。此時，上位監(jiān)控機只進行堆垛機運行狀態(tài)監(jiān)視,而不對上位機處理的立體倉庫數(shù)據(jù)庫進行任何處理。3)全自動控制由操作員在控制室內的監(jiān)控機輸入堆垛機的出入庫作業(yè)指令。堆垛機在上位監(jiān)控機的控制下完成各種作業(yè)，并查詢堆垛機作業(yè)時的位置，工作狀態(tài)，根據(jù)堆垛機的作業(yè)完成標志動態(tài)刷新立體倉庫的有關數(shù)據(jù)庫。在堆垛機控制系統(tǒng)中，PLC對堆垛機的控制有:(1)作業(yè)命令設置。確定作業(yè)狀態(tài)：全自動還是手動、半自動;確定作業(yè)指令：取物品還是存物品;確定作業(yè)地址：行地址、列地址和層地址;

(2)位置計數(shù)控制。沿著堆垛機的行進方向和載貨臺的升降方向設置認址片，PLC通過檢測認址片來判斷堆垛機位置和載貨臺位置。每經(jīng)過一個認址片，認址系統(tǒng)計一次數(shù)。到達預定認址片時，堆垛機自動停車。

(3)定位減速控制。在減速定位階段為滿足定位的快速性和準確性，根據(jù)位置估算和點位反饋，實現(xiàn)減速控制和定位。(4)位置校驗與定位檢測控制堆垛機到位后，認址系統(tǒng)進行認址片編碼校驗和定位精度檢測，定位偏差超出允許誤差范圍時，由PLC控制回位，三次校正仍不能停準則報警。

(5)安全保護控制。水平行走、載貨臺升降及貨叉伸縮等都有限位保護。

(6)此外還有位置顯示控制、工作故障報警控制等。9.2.2自動控制系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)是自動化立體倉庫能否正常運行的核心系統(tǒng)。它關系到整個系統(tǒng)運行的成本和效率問題。為了實現(xiàn)整個系統(tǒng)的高效運轉，自動化倉庫內所用的各種存取設備和輸送設備等都需要配備相應的控制裝置，用于接受控制系統(tǒng)的指令，實現(xiàn)各自的控制功能。1、集中控制系統(tǒng)在自動化立體倉庫內使用一臺計算機通過可編程控制器（ＰＬＣ）對倉儲過程中的作業(yè)機械和設備運行進行統(tǒng)一控制的系統(tǒng)。2、分層分布式控制系統(tǒng)

對自動化倉庫各個功能的控制不集中在一臺或幾臺設備上，且控制是分層次的，系統(tǒng)既可在高層次上運行，也可在低層次下運行。三級控制系統(tǒng)是由管理級計算機系統(tǒng)、中央控制級計算機系統(tǒng)和直接控制器組成的一個整體聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),進行聯(lián)網(wǎng)控制。①入出庫作業(yè)功能②貨物數(shù)據(jù)的管理功能③網(wǎng)絡通信功能④庫存分析功能管理級中央控制級直接控制級(1)管理級計算機系統(tǒng)管理計算機可對整個倉庫進行在線及離線管理，它是整個自動化立體倉庫的管理核心，其主要功能是儲位管理和庫存動態(tài)管理，并具有實時輸入、打印和顯示功能以及各種查詢功能。(2)中央控制級計算機系統(tǒng)對通訊、流程進行控制，并進行實時圖象顯示，它是整個自動倉庫實現(xiàn)自動控制的中心，它溝通并協(xié)調與管理級計算機系統(tǒng)、各作業(yè)系統(tǒng)的聯(lián)系，控制和監(jiān)視整個自動化立體倉庫的運行。中央控制級的作用：①根據(jù)管理機或自身鍵盤的命令組織流程；②監(jiān)視現(xiàn)場設備情況、貨物流向及收發(fā)貨顯示；③與管理級計算機系統(tǒng)、堆垛機及其它設備通訊④對設備進行故障檢測及查詢顯示。(3)直接控制器直接控制器由ＰＬＣ(可編程序控制器)對各設備進行單機自動控制,直接控制堆垛機或輸送機等設備，完成單機的自動控制以及與中控級的通訊聯(lián)系功能。9.2.3自動化立體倉庫計算機控制系統(tǒng)結構當前自動化立體倉庫設備自動控制系統(tǒng)，主要有兩種組成方案:PLC集中控制系統(tǒng);FieldBus控制系統(tǒng)。一、PLC集中控制系統(tǒng)當前應用最為廣泛的一種堆垛機自動控制系統(tǒng)。它以PLC為中心，通過通信接口，接收來自上位機的任務信息，采集設備傳感系統(tǒng)的各種信息，通過PLC的控制軟件，控制PLC的輸出、控制設備的各向運動，對貨物進行存、取作業(yè)，實現(xiàn)貨物的流轉與存儲。通過通信接口，向上位機發(fā)送設備的實時狀態(tài)信息，以實現(xiàn)倉庫實時監(jiān)控系統(tǒng)對自動化立體倉庫所有設備的實時監(jiān)控功能。1、監(jiān)控機與下位機PLC通信（1）監(jiān)控機與PLC通信的交換信息監(jiān)控機與下位機PLC通信采用總線型拓撲結構。與PLC通信的交換信息有:任務信息應答信息查詢信息1）任務信息包括作業(yè)指令(入庫、出庫和盤庫)和作業(yè)地址(源地址、目標地址);2）應答信息是下位機接收到監(jiān)控機發(fā)出的命令字后回送給監(jiān)控機的信息;3）查詢信息是監(jiān)控機每隔一定時間(很短約為1s)對所有下位機標志位區(qū)進行一輪查詢；

查詢的主要內容有堆垛機列、層位置信息、堆垛機貨叉位置信息、作業(yè)完成信息、故障信息等,每查詢一輪新的信息后,查詢到的信息在監(jiān)控機上動態(tài)顯示。（2）監(jiān)控機與PLC的通信方式

監(jiān)控機與PLC采用主從式通信方式，PLC只對監(jiān)控機的命令進行響應，而不主動發(fā)送數(shù)據(jù)。在堆垛機處于運行狀態(tài)時，監(jiān)控機要實時地對它們的運行狀態(tài)進行查詢，以決定下一步的工作。（2）監(jiān)控機與PLC的通信方式由于監(jiān)控機是多任務實時操作，在控制下位機的同時還要接收管理級發(fā)來的數(shù)據(jù)，所以采取定時中斷方式每隔一定時間對堆垛機的工作狀態(tài)進行一次查詢。監(jiān)控機發(fā)送命令字程序，如圖所示。（2）監(jiān)控機與PLC的通信方式在沒有信息通信時，下位機PLC完全投入對堆垛機和輸送機等的控制。為滿足實時性要求下位機以中斷方式與控制臺通信，監(jiān)控機呼叫時進人中斷系統(tǒng)，通信完成后返回主程序。2、監(jiān)控機與下位機PLC的通信數(shù)據(jù)格式監(jiān)控機與下位機PLC的通信接口常采用RS232C串行通信方式，波特率為9600bps，7位數(shù)據(jù)位，2位校驗位(偶校驗)。在上位機與PLC的通信過程中，采用主從數(shù)據(jù)“幀”通信方式。當上位機發(fā)出控制命令時,命令幀的格式如圖所示當PLC返回的響應幀的格式如圖所示.在命令和響應格式中，開始位必須是開始符“@”,設定節(jié)點號用于多節(jié)點加入通信時區(qū)分不同的節(jié)點,沒有多個節(jié)點連接到網(wǎng)絡時設定節(jié)點號為00。指令區(qū)為一命令代碼，用來表明監(jiān)控機與PLC通信指令的類型。FCS用于數(shù)據(jù)幀發(fā)送時的異或校驗，F(xiàn)CS為轉換成兩個ASCII字符的八位數(shù)據(jù)，這個八位數(shù)據(jù)是對數(shù)據(jù)幀開始符直到這幀正文結束，即FCS前的數(shù)據(jù)進行“異或”運算的結果(響應格式是指從幀開始符到響應碼結束的數(shù)據(jù)進行“異或”運算的結果)。例如上位機發(fā)送一命令幀@00SC0252*CR,幀中52為FCS的值,它是由命令幀中@,0,0,S,C,0,2分別轉化為ASCII碼,再化為八位二進制數(shù)進行異或運算后轉化為十六進制的結果.*和CR表示幀的結束.監(jiān)控機給PLC發(fā)送上面指令幀的作用是監(jiān)控機和PLC進行通信聯(lián)掛。監(jiān)控機發(fā)出以上指令幀時，PLC應該立即響應.其響應的正確信息幀為：@00SC0052*CR,監(jiān)控機接受到PLC返回的信息幀后,只要檢測到第6,7個字符均為0,表示響應正確,通信有效,聯(lián)掛成功；否則,則意味著監(jiān)控機和PLC通信聯(lián)掛失敗。其它通信指令(如緊急停止指令、查詢指令和作業(yè)指令)的監(jiān)控機命令格式和下位機PLC的響應格式與聯(lián)掛指令類似.不同之處在于:監(jiān)控機命令格式中指令區(qū)和命令碼標志字符，以及具體計算出的FCS不同；響應格式中指令區(qū)和響應碼標志字符，以及具體計算出的FCS不同。監(jiān)控機在與PLC通信時，必須首先對通信端口進行初始化處理，初始化參數(shù)必須與PLC的通信參數(shù)相同。二、現(xiàn)場總線（Fieldbus）控制系統(tǒng)1、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的定義現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS，F(xiàn)ieldbusControlSystem)，是用現(xiàn)場總線這一開放具有互操作性的網(wǎng)絡將現(xiàn)場各控制器及儀表設備互連，構成現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，同時控制功能徹底下放到現(xiàn)場，降低了安裝成本和維護費用。因此，F(xiàn)CS實質是一種開放的具有互操作性的、徹底分解的分布式控制系統(tǒng)。現(xiàn)場總線用于過程自動化或制造自動化中，實現(xiàn)智能化現(xiàn)場設備與高層設備之間互聯(lián)的、開放式、數(shù)字化、多點通信的系統(tǒng)。FieldBus控制系統(tǒng)是當前最為先進的一種倉庫設備自動控制系統(tǒng)的方案。

它采用當前國際先進的現(xiàn)場總線技術，組成分布式控制系統(tǒng)：將總線控制器、檢測傳感系統(tǒng)、速度位置控制系統(tǒng)、輸入及顯示操作系統(tǒng)、上位機通信接口等用FieldBus組網(wǎng)技術組成一個工控網(wǎng)絡，控制設備運動，實現(xiàn)對貨物的流轉與存儲控制。同時向上位機發(fā)送設備的實時狀態(tài)信息，實現(xiàn)倉庫實時監(jiān)控系統(tǒng)對自動化立體倉庫所有設備的實時監(jiān)控。它具有:布線簡單節(jié)省;節(jié)約空間、便于維護，減少設備維護開銷;使用戶具有高度的系統(tǒng)集成主動權;提高抗干擾能力;提高了系統(tǒng)的準確性和可靠性;獲得更多的設備信息等突出的優(yōu)點。2、現(xiàn)場總線的類型

目前，有幾種工業(yè)現(xiàn)場總線發(fā)展比較成熟并且廣泛應用于特定的領域，它們是:過程現(xiàn)場總線(PROFIBUS)基金會現(xiàn)場總線(FF)局部操作網(wǎng)絡(LonWorks)域網(wǎng)總線(CANBus)可尋址遠程變換器數(shù)據(jù)鏈路(HART)世界工廠儀表協(xié)議(World-FIP)

其中PROFIBUS由德國西門子公司推出，現(xiàn)已成為歐洲首屈一指的開放式現(xiàn)場總線系統(tǒng)。3、PROFIBUS現(xiàn)場總線技術1）PROFIBUS主要由3部分組成:PROFIBUS-DP可以用于PLC與分散的現(xiàn)場設備進行通信。PROFIBUS-PA、專為過程自動化所設計的協(xié)議，可用于安全性要求較高的場合。PROFIBUS-FMS可以用于車間級監(jiān)控網(wǎng)絡。對于FMS而言，它考慮的主要是系統(tǒng)功能而不是響應時間，F(xiàn)MS通常用于大范圍、復雜的通信系統(tǒng)。

2）PROFIBUS協(xié)議結構PROFIBUS協(xié)議以ISO/OSI參考模型為基礎，第1層為物理層，定義了物理的傳輸特性;第2層為數(shù)據(jù)鏈路層;第3-6層PROFIBUS未使用;第7層為應用層，定義了應用的功能。這種簡化的結構確保了PROFIBUS-DP快速、高效的數(shù)據(jù)傳輸。3）PROFIBUS總線存取協(xié)議三種PROFIBUS(DP，F(xiàn)MS，PA)均使用一致的總線存取協(xié)議。該協(xié)議是通過OSI參考模型第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)來實現(xiàn)的。它包括了保證數(shù)據(jù)可靠性技術及傳輸協(xié)議和報文處理。在Profibus中，第二層稱之為現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)鏈路層介質存取控制(MediumAccessControl一MAC)具體控制數(shù)據(jù)的傳輸，MAC必須確保在任何一個時刻只有一個站點發(fā)送數(shù)據(jù)Profibus協(xié)議的設計要求，3）PROFIBUS總線存取協(xié)議

MAC必須確保在任何一個時刻只有一個站點發(fā)送數(shù)據(jù)。Profibus協(xié)議的設計要滿足介質存取控制的兩個基本要求:

復雜的自動化系統(tǒng)(主站)間的通信，必須保證在確切限定的時間間隔中，任何一個站點要有足夠的時間來完成通信任務。在復雜的程序控制器和簡單的I/0設備(從站)間通信，應盡可能快速又簡單地完成數(shù)據(jù)的實時傳輸。

Profibus總線存取協(xié)議，主站之間采用令牌傳送方式，主站與從站之間采用主從方式。令牌傳遞程序保證每個主站在一個確切規(guī)定的時間內得到總線存取權(令牌)。在Profibus中，令牌傳遞僅在各主站之間進行。主站得到總線存取令牌時可與從站通信。每個主站均可向從站發(fā)送或讀取信息。因此，可能有以下三種系統(tǒng)配置:純主一從系統(tǒng)(單主站)純主一主系統(tǒng)(多主站)

混合系統(tǒng)(多主一多從)圖

是一個由3個主站、7個從站構成的Profihus系統(tǒng)。3個主站之間構成令牌邏輯環(huán)。當某主站得到令牌報文后，該主站可在一定時間內執(zhí)行主站工作。在這段時間內，它可依照主一從通訊關系表與所有從站通信，也可依照主一主通訊關系表與所有主站通信。主站發(fā)出命令(command)，從站給出響應(respond)；從站可以連續(xù)發(fā)送多個幀，直到無信息發(fā)送、達到發(fā)送數(shù)量或被主站停止為止。數(shù)據(jù)鏈路中幀的傳輸過程分為3個階段：數(shù)據(jù)鏈路建立、幀傳輸和數(shù)據(jù)鏈路釋放。

主站與從站之間傳輸幀的格式F為幀標志字段(8位)；A為從站地址字段；C為控制字段，表示幀類型、編號、命令和控制信息，它將傳輸幀分為信息幀

、監(jiān)控幀

和無編號幀3種類型，

信息幀用于應用數(shù)據(jù)(usefuldata)的傳輸并捎帶應答；監(jiān)控幀用于監(jiān)視鏈路上的正常操作，對鏈路狀態(tài)做出各種響應(如認可幀、請求重傳或暫停等)；無編號幀(不含信息字段)用于傳輸各種無編號命令和響應，例如建立鏈路工作模式、釋放鏈路及報告特殊情況等；信息字段由PKW+PZD的應用數(shù)據(jù)構成：PKW用于讀寫參數(shù)值，如寫人控制字或讀出狀態(tài)字等，字長一般為4B；PZD用于存放控制器的具體控制值，設置站點或狀態(tài)字的參數(shù)，字長一般為2B-10B，例如，PKW=P554.1代表向變頻器的主驅動模塊寫入一個16位的控制字，控制字的每一位都代表一種不同的控制含義；PZD的第2個字節(jié)可用作號一7號電機的啟停控制位；FCS為幀校驗字段，它對整個幀的內容進行循環(huán)冗余碼(CRC)校驗，該HDLG幀最長可達24B。4）PROFIBUS在自動化立體倉庫系統(tǒng)中應用

整個系統(tǒng)由上位機、PROFIBUS-DP主站、PROFIBUS-DP從站及其現(xiàn)場設備組成，由PROFIBUS-DP，總線將所有設備連接起來。堆垛機運動控制水平方向和垂直方向的電機采用交流變頻調速系統(tǒng)控制，選用內插CBP通信接口卡的變頻器CBP通過一個9針D型插座連接到PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線上，構成一個變頻器的群控系統(tǒng)(變頻器作為從站其工作方式是:利用PLC的I/0開關量信號，通過變頻器相關端子控制變頻器的啟動和停止。變頻器的通信主要是傳輸幀中的PKW和PZD設置。PKW放置變頻器運行時要定義的功能碼，例如運行頻率、最大頻率、加/減速時問等；PZD中放置過程數(shù)據(jù)，即變頻器運行中要輸人/輸出的數(shù)據(jù)，例如速度給定值、速度反饋值、位置反饋值等。9.3自動化立體倉庫監(jiān)控系統(tǒng)自動化立體倉庫監(jiān)控系統(tǒng)通過專用數(shù)據(jù)采集元件或設備，將立體倉庫內的相關信息采集到監(jiān)控計算機內，通過用工業(yè)監(jiān)控軟件的處理，將倉庫內的信息以圖表或數(shù)值的方式實時反映給倉庫管理者，達到全面、實時的了解自動化立體倉庫現(xiàn)狀的目的。自動化立體倉庫監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了對立體倉庫中的自動化運行設備的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視及控制，使控制設備能夠根據(jù)系統(tǒng)的要求高效、準確地工作，實現(xiàn)貨物的自動存儲及發(fā)送。監(jiān)控系統(tǒng)常建立在OPC技術和組態(tài)軟件的基礎上，從而具備了兩者的優(yōu)點。1、OPC技術隨著過程自動化的發(fā)展，自動化系統(tǒng)廠商希望能夠集成不同廠家的不同硬件設備和軟件產(chǎn)品，各家設備之間實現(xiàn)互操作，工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)能從車間級匯入到整個企業(yè)信息系統(tǒng)中。OPC就是在此背景下產(chǎn)生的。OPC技術OPC是ObjectLinkingandEmbedding(OLE)forProcessControl的縮寫，是世界上領先的跨國自動化公司和軟硬件供應商合作開發(fā)的一套工業(yè)標準。它以微軟的OLE/C0M、DCOM技術為基礎，定義了一套標準接口，從而提供自動化和控制應用設備管理和設備之間的軟件應用操作性和設備的互換性。OPC是一套在基于windows操作平臺的工業(yè)應用程序之間提供高效的信息集成和交互功能的組件對象模型接口標準，它以微軟的(分布式)組件對象模型COM/DCOM技術為基礎采用客戶/服務器模式。將現(xiàn)場物理設備的數(shù)據(jù)讀/寫到監(jiān)控組態(tài)軟件，被認為應用在很短的時間內更新大量的過程數(shù)據(jù)的工業(yè)場合。2、監(jiān)控組態(tài)軟件組態(tài)的概念來源于英文“Configuration”，其含義是利用軟件工具對計算機及軟件的各種資源進行配置，達到使計算機或軟件按照預先的設置，自動執(zhí)行特定任務，以滿足使用者的要求。監(jiān)控組態(tài)軟件指的是具有組態(tài)功能，面向數(shù)據(jù)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，能生成目標應用系統(tǒng)的應用軟件監(jiān)控組態(tài)軟件是用于工業(yè)自動化和過程監(jiān)視與控制的應用軟件。通過組態(tài)監(jiān)控軟件的使用，可以使操作人員能方便、直觀地獲取現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)，并適時地下達控制指令，達到實時監(jiān)控的目的。具有：實時性、開放性、易用性和可靠性等特點。監(jiān)控組態(tài)軟件主要分為3個模塊，即圖形界面模塊、OPC接口模塊和VBA模塊。圖形界面模塊由畫圖對象和數(shù)據(jù)對象兩類對象組成，畫圖對象是數(shù)據(jù)對象的表現(xiàn)形式，數(shù)據(jù)對象是畫圖對象讀/寫數(shù)據(jù)的渠道和方法。

監(jiān)控組態(tài)程序通過OPC接口模塊和外部數(shù)據(jù)源進行數(shù)據(jù)交換。VBA模塊為圖形界面模塊提供腳本環(huán)境，通過VBA模塊，用戶可以利用腳本直接操縱畫圖對象或數(shù)據(jù)對象的屬性和方法，完成靈活多樣的監(jiān)控組態(tài)功能。3、常用監(jiān)控軟件隨著工業(yè)控制要求的不斷提高和計算機技術特別是軟件技術的高速發(fā)展，專門用于工業(yè)控制的組態(tài)軟件應運而生，它是一套功能齊全的組態(tài)生成工具軟件，通用性強，而且系統(tǒng)的執(zhí)行程序代碼部分一般固定不變，為適應不同的應用對象只需改變數(shù)據(jù)實體即可。目前國內外有很多公司、企業(yè)開發(fā)出不少優(yōu)秀產(chǎn)品，如：國外Intellution公司的Fix；Ci公司的Citect；西門子公司的Wincc，美國Wonderware公司的In-touch；清華紫光的“組態(tài)王”；美國Rockwell公司的RSView32.

4、監(jiān)控系統(tǒng)設計監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控計算機、網(wǎng)絡服務器的網(wǎng)絡接口、堆垛機控制設備PLC的通訊接口、入出庫輸送機控制設備PLC通訊接口和AGV通訊接口等組成。監(jiān)控系統(tǒng)設計步驟：監(jiān)控系統(tǒng)軟件編制監(jiān)控系統(tǒng)通信設置監(jiān)控軟件與OPCServer的連接設置監(jiān)控界面設計與實現(xiàn)（1）監(jiān)控系統(tǒng)軟件編制步驟1）創(chuàng)建項目打開組態(tài)監(jiān)控軟件RSView32，通過File-New建一個新項目。一個項目是硬盤上的一個文件夾，包括RSview32項目文件(*.RSV)和其它組件。2）設置RsView32通信建立RSVio32與OPCServer軟件之間的通信。3）創(chuàng)建圖形顯示、趨勢和警報匯總在RSView32新建項目下雙擊“圖形”，再雙擊“顯示”，創(chuàng)建表示過程的圖形顯示。4.設置標記在RSView32新建項目下雙擊“系統(tǒng)”下的“標記數(shù)據(jù)庫”，在“標記數(shù)據(jù)庫”編輯器里創(chuàng)建完整的標記數(shù)據(jù)庫。標記可依據(jù)KEPServerExV4.O里的標簽，也可根據(jù)PLC里相對應的