雷斌1,2 蒋兆远1 马殷元1
（1.兰州交通大学 机电技术研究所，甘肃 兰州730070；2.甘肃省物流及运输装备信息化工程技术研究中心，甘肃 兰州730070）
摘要：针对自动化立体仓库结构多样化的特点，为了提高自动化立体仓库图形监控系统开发的效率，运用面向对象的软件开发技术，设计了系统主要对象、系统类图、系统主要对象的状态图、系统主要活动的时序图。运用复合控件设计方法，设计了自动化立体仓库图形监控系统中主要复合控件。以某自动化立体仓库为例，设计了堆垛机、输送机、货位等的图形监控系统。
关键词：面向对象；自动化立体仓库；图形监控
中图分类号: TP311.1 文献标志码: A
Design of graphical monitoring system for automatic storage and retrieval system based on object-oriented technology
LEI Bin1,2，JIANG Zhao-yuan1，MA Yin-yuan1
（1.Mechanical and Electrial Technology Institue, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou Gansu 730070,China；2.Engineering Technology Center for Informatization of Logistics & Transprot Equipment. Gansu, Lanzhou Gansu 730070,China）
According to the characteristics of theautomatic storage and retrieval system, using object oriented technology, the system main object, class diagram, state diagram of the system is mainly, system timing diagram of the main activities are designed, for improve the development efficiency of the automated multi-layered storehouse graphics monitoring system. Using the design method of composite control, the main composites of automated multi-layered storehouse graphic monitoring system are designed. Taking an automated stereoscopic warehouse for example, the graphical monitoring and control system of stacker, conveyor and goods allocation are designed.
Key words：object-oriented;automatic storage and retrieval system；graphical monitoring and control；
近年来，随着土地成本的快速增长和自动化技术的的迅速发展，自动化立体仓库得到了广泛的应用，国内外学者对自动化立体仓库相关技术进行了深入的研究，研究内容大多数集中在货位优化和出入库作业调度上[1-3]。为了使自动化立体监控管理系统能够直观地显示设备设备运行状态、作业执行情况、货位存储情况等信息，大多数自动化立体仓库监控管理系统都设计了图形监控功能[4]。有关自动化立体仓库图形监控的文献较少，现有文献主要是运用组态软件设计的图形监控系统[5,6]，很少有介绍高级语言开发自动化立体仓库图形监控系统的文献。在实际应用中，自动化立体仓库监控管理系统一般是一个管控一体化的系统，既包含对物料出入库、库存等信息的管理，又包括对底层自动化设备（包括堆垛机和输送机等）的监控，而对底层自动化设备的监控，主要是通过和控制自动化设备的PLC进行数据通信，运用高级语言开发管控一体化的自动化立体仓库监控管理系统越来越多[7,8]。
自动化立体仓库一般是按照用户的实际需要，定制化的进行设计，几乎没有完全相同的两个自动化立体仓库。因此，基于面向过程设计的自动化立体仓库图形监控系统的复用率比较低，延长了自动化立体仓库图形监控系统的开发周期，增加了系统开发费用。面向对象技术是一种以对象为基础，以事件或消息来驱动对象执行处理的程序设计技术。面向对象程序的设计方法使得程序结构清晰、简单，提高了代码的重用性，有效减少了程序的维护量，提高了软件的开发效率[9,10]。
本文将面向对象程序设计方法应用到自动化立体仓库图形监控系统中，分析了自动化立体仓库图形监控系统中有关对象，设计了系统类图、状态图和时序图，设计了系统主要对象的复合控件，以某自动化立体仓库为了，设计了堆垛机、输送机、货位等图形监控系统。
1.图形监控系统需求分析
自动化立体仓库图形监控系统是通过图形化的方式，直观的展现自动化立体仓库设备的运行状态、指令的执行情况、货位的存储情况等，便于管理人员对自动化立体仓库的操作和管理。
自动化立体仓库的主要设备包括堆垛机、输送机、货架、托盘等，主要作业包括入库、出库、盘库、倒库等，其中入库又包括新组盘入库、添加入库和空托盘入库，出库包括整盘出库、拣选出库和空托盘出库。
自动化立体仓库图形监控系统一般包括堆垛机图形监控、输送机图形监控、货位图形监控和指令监控等部分。堆垛机图形监控主要包括堆垛机位置监控、堆垛机状态监控，以及在堆垛机上的托盘编号，堆垛机报警信息，堆垛机执行的任务类型等。堆垛机状态主要包括空闲、运行、故障。输送机图形监控主要是输送机运行状态监控，以及在输送机上的托盘编号，输送机报警信息，输送机执行的任务类型等。输送机运行状态包括空闲、运行、故障。货位图形监控主要是货位状态监控，存储的货物类型数量（一种货、多种货）、货位所在区域信息。货位状态主要有空闲、有货、占位等。指令图形监控主要包括指令的执行状态、指令当前执行的设备等。指令执行状态包括待执行、输送机执行、堆垛机执行、执行完成、执行异常等。