工業和信息化部“十四五”規劃教材工業互聯網應用技術系列教材工業數據采集與監控系統第四章堆垛機運行實時數據采集堆垛機專案創建01堆垛機專案創建在物流領域，堆垛機是物流倉儲的重要設備，也是提高儲運效率的關鍵設備，在實際儲運過程中堆垛機的運行速度常常根據倉儲運輸標準來設定，運行速度有一定范圍，確保堆垛機的運行效率和安全，避免堆垛機和其他運輸設備運行時出現碰撞等情況。本項目是通過EMSE軟件模擬堆垛機運行實時數據采集，需要制繪的畫面較多。堆垛機運行實時數據采集模塊介紹1其中，堆垛機實時數據采集顯示畫面、警報信息顯示畫面、當班績效分析顯示畫面分別如圖4-1、圖4-2、圖4-3所示。堆垛機專案創建堆垛機專案創建堆垛機專案創建堆垛機在立體倉庫的巷道間反復穿梭，將位于巷道口的貨物存入貨格，或者將貨格中的貨物取出運送到巷道口。常用的立體倉庫堆垛機采用了自動化物流技術，實現立體庫存的自動化管理，可及時自動地為輸送線補給。堆垛機的輸送系統PLC通過通信處理器與監控機相連，接收監控機發出的作業命令，返回命令的執行情況和系統狀態等。由于堆垛機工作場地窄小，稍不準確就會造成嚴重后果，所以本項目通過EMSE軟件模擬堆垛機運行實時數據采集。堆垛機專案創建單擊開發環境左上角的“檔案”圖標，在檔案菜單中選擇“開新檔案”命令，系統彈出“新增”對話框。打開“專案”選項卡。在“專案名稱”文本框中輸入項目的名稱。對于本項目，輸入Staker。開發應用程序自動創建同名的新目錄，并將項目文件保存到該目錄下。若要將項目文件存放在默認項目文件夾之外的其他地方，單擊“瀏覽”按鈕，并導航到首選位置，具體操作如圖4-4所示。堆垛機專案創建堆垛機專案創建與安全系統配置2在“產品類型”列表框中選擇要生成的項目類型。單擊“確定”按鈕，關閉“新增”對話框，并打開“項目精靈”對話框。在“分辨率”下拉列表框中選擇“1920×1080”（分辨率根據計算機配置進行自定義設置），如圖4-5所示。堆垛機專案創建單擊“確定”按鈕，關閉“項目精靈”對話框，完成在開發環境中創建新專案。配置安全系統。打開安全系統配置向導，如圖4-6所示。堆垛機專案創建單擊“下一個”按鈕，設置是否啟用安全系統。勾選“啟用安全系統”復選框，如圖4-7所示。單擊“主要密碼”按鈕，在系統彈出的“安全系統主要密碼”對話框中設置安全系統密碼，如圖4-8所示。設置完成后單擊“下一個”按鈕。堆垛機專案創建設置安全模式，這里選擇“僅本機”單選按鈕，如圖4-9所示，單擊“下一個”按鈕。堆垛機專案創建群組設定與使用者設定，這里選擇默認群組與使用者（Guest），如圖4-10所示，單擊“下一個”按鈕。堆垛機專案創建單擊“結束”按鈕，完成安全系統的設定，如圖4-11所示。堆垛機專案創建智能倉儲物流中，堆垛機運行過程中常采集的數據為水平速度、提升速度、貨叉速度等，這里為更加直觀地顯示堆垛機的運行狀態，選擇水平、垂直及旋轉三個維度進行顯示，如圖4-12所示。堆垛機專案創建堆垛機顯示界面繪制3【知識點總結】

新專案創建時要選擇正確的產品類型（不同類型對應不同的數據點個數），同時啟用安全系統并完成設置。堆垛機專案創建專案數據點的正確創建與鏈接是驗證畫面正確性的關鍵，所以新畫面創建前要正確設置數據點的類型。綁定圖片通常會有原背景的影響，不能與當前畫面融為一體，所以要正確設置追蹤點，保證綁定圖片適應于當前項目。組合件創建完成后，需要及時驗證其與數據點鏈接的正確性。【學習足跡】堆垛機專案創建水平運行實時數據采集02本任務主要是繪制水平運行實時數據畫面，主要包括圖表的使用，矩形、線段、橢圓等形狀的繪制，靜態屬性的應用，動態屬性的添加操作，趨勢圖控件的使用，組合件的創建與設置，畫面顯示透明度的設置等操作。水平運行實時數據采集畫面如圖4-34所示。水平運行實時數據采集在“Main畫面”中繪制矩形底邊框。在項目管理員窗口的“圖表”選項卡中選擇“矩形”，繪制的矩形如圖4-35所示。水平運行實時數據采集設置矩形尺寸，如圖4-36所示。水平運行實時數據采集添加“可見性/位置”動態屬性。選中矩形框，在“繪制”菜單的“動態屬性”選項組中選擇“可視性/位置”命令，如圖4-37所示。水平運行實時數據采集設置顯示可視性透明度。雙擊矩形框，系統彈出“物件屬性”對話框。在“顯示條”文本框中輸入“0.5”，如圖4-38所示。這里0.5為透明度的設置，數據范圍為0~1。水平運行實時數據采集創建水平運行狀態（MyLevelRunDis.sym）組合件。在“Main畫面”中選中新創建的組合件，打開“物件屬性”對話框，設置對應組合件屬性。（7）雙擊“variable”字段下對應的數值，這里鏈接到數據點，系統彈出“新數據點”對話框面，“名稱”設置為“LevelRun"，“類型”選擇為“布爾”，表示堆垛機在運行狀態時為綠色，布爾量的值為1，“描述”為“水平運行”，單擊“確定”按鈕，完成新數據點創建，如圖4-43和圖4-44所示。水平運行實時數據采集添加文字標題“水平實時數據”。在“繪制”菜單的“靜態對象”選項組中選擇“文字”命令，輸入文字，如圖4-45所示。水平運行實時數據采集繪制速度表盤（MySpeedDash.sym）組合件。創建功耗組合件，命名為“Myenergyloss.sym”并保存。繪制加速度儀表盤（方法同繪制速度儀表盤）。通過趨勢圖控件繪制電流曲線。水平運行實時數據采集水平實時數據完整畫面顯示如圖4-86所示。通過矩形滑塊驗證速度及加速度顯示是否正確。水平運行實時數據采集【知識點總結】

水平運行速度的實時數據采集（涉及組合件的創建、數字的顯示、顏色的動態顯示及旋轉等動態屬性的應用）加速度的數據采集，創建完成后可以通過設置滑塊驗證速度及加速度的顯示是否正確。水平運行實時數據采集趨勢控件的應用，采集電流數據時，注意設置數據點的來源。停機次數及功耗等文字屬性及組合件的設定，需要注意設置#為占位符，當占位符不足時，數據顯示不完整。【學習足跡】水平運行實時數據采集趨勢及警報信息采集03本任務是創建趨勢及警報，主要包括圖表的使用、趨勢圖控件的使用、警報的創建、排程的創建、功能函數的使用及數據庫的鏈接。警報信息顯示畫面如圖4-89所示。趨勢及警報信息采集繪制警報信息畫面。插入畫面，并命名為“Trend".Trend畫面包括水平速度與垂直速度趨勢圖、速度警報信息，分別通過與數據點和數據庫的鏈接采集趨勢圖信息。繪制水平速度與垂直速度趨勢圖，首先在數據點總表中添加垂直速度數據點，如圖4-90所示。趨勢及警報信息采集設置Function函數。在項目管理員窗口“全局”選項卡的“程序”文件夾的“主要程序”子文件夾下添加Level程序，如圖4-91所示，并讓水平速度與垂直速度按秒遞增。Level程序如圖4-92所示。趨勢及警報信息采集設置排程。在項目管理員窗口中打開“工作”選項卡一選擇“排程”文件并右擊一在快捷菜單中選擇“插入”命令，在打開的界面中設置排程循環時間為“00：00：01”（速度每秒遞增），在“表達式”字段中輸入“runvbscript（）"（runvbseript為系統函數），如圖4-93所示。趨勢及警報信息采集單擊“保存”按鈕，并關閉所有窗口。選擇并插入趨勢圖，設置數據點（這里的“數據源”選擇為“數據點”），設定X/Y軸，如圖4-94和圖4-95所示所示。趨勢及警報信息采集單擊“運行”按鈕，趨勢圖顯示水平速度與垂直速度，如圖4-96所示。趨勢及警報信息采集【知識點總結】趨勢控件的設置及應用，能夠進行采集數據的趨勢分析，不同的數據點來源能夠記錄不同的趨勢。趨勢及警報信息采集歷史警報信息與實時警報信息的數據采集，通過設置排程能夠實現后臺的數據自動更新。EMSE軟件通過鏈接數據庫，能夠記錄運行過程中的所有數據及信息。【學習足跡】趨勢及警報信息采集分時電量數據采集04通過電量的監控統計，能夠采集到24小時電量的分布使用情況。該任務將介紹如何通過垂直直方圖創建分時電量數據采集畫面（見圖4-135），方便后續統計每日總電量、每月總電量、每年總電量等。分時電量數據采集在項目管理員窗口選擇“全局”選項卡一選擇“數據點總表”并右擊亠在快捷菜單中選擇“PowerHour”命令，創建數組數據點。在數據點創建界面設置“維數”為“24”，選擇“類型”為“實數”，“描述”設置為“每小時電量”，如圖4-136所示。分時電量數據采集數據點創建完成后，繪制矩形框，并修改矩形框尺寸，寬度*高度為“626*276”，如圖4-137所示。分時電量數據采集綁定圖片。選擇“icon_recipe”圖片。添加文字標題“分時電量”，如圖4-138所示。分時電量數據采集通過垂直直方圖控件繪制電量顯示框。選擇矩形框并在其“物件屬性”對話框中設置邊框類型為“無”，“背景”設置為“填滿”，寬度*長度設置為“8*150”，如圖4-139所示。分時電量數據采集如圖4-140所示，添加“顏色”及“尺寸”動態屬性，并完成相應設置（數值范圍、尺寸范圍、參考位置），如圖4-141所示。分時電量數據采集為了進一步區分，這里設置三種顏色變更界限，如圖4-142所示。分時電量數據采集繪制橢圓，并在其“物件屬性”對話框中設置“邊框”為“無線”，“顏色”和垂直矩形框同色，同時添加“顏色”動態屬性，保持和垂直顯示同樣的顏色變化，如圖4-143所示。分時電量數據采集添加文字，并設置“顏色”（同上）及“文字數據鏈路”，如圖4-144所示。分時電量數據采集添加矩形框并設置標題為{#Title：?}，如圖4-145和圖4-146所示。分時電量數據采集將所設置的所有物件建立組合件并保存為“MyBargraph.sym”，如圖4-147所示。分時電量數據采集保存完成后對組合件進行編輯，這里僅顯示工作時間電量累計情況。打開組合件的“物件屬性”對話框，其中“TagValue”為數組，雙擊數組打開“對象搜尋器”對話框，選擇“PowerHour”數據點，單擊“索引”按鈕，在“選取索引”對話框中選擇對應索引號碼，在“物件屬性”對話框“Title”對應的“數值”字段中輸入“8h”，完成設置，如圖4-148、圖4-149、圖4-150、圖4-151所示。分時電量數據采集分時電量數據采集完成上述組合件設置后，進行剩余時間的設置，操作方法同上。這里每小時電量數據從8點到21點進行采集，分時電量完整畫面如圖4-152所示。分時電量數據采集單擊“運行”按鈕，運行任務顯示如圖4-153所示。分時電量數據采集添加一條橫線作為電量顯示基本軸，如圖4-154所示。分時電量數據采集驗證畫面繪制的正確性，這里采用按鈕驗證所繪制的畫面是否正確。添加按鈕，如圖4-155所示；雙擊新建的按鈕，在其“物件屬性”對話框中選擇“命令”，分別設置按鈕“按下時”與“放開時”程序，如圖4-156和圖4-157所示。分時電量數據采集分時電量數據采集保存新建按鈕及設置后單擊“停止”按鈕停止任務，再次單擊“執行”按鈕，運行任務，按下新建的按鈕進行動態驗證，驗證結果如圖4-158所示。分時電量數據采集【學習足跡】分時電量數據采集當班績效數據采集05本任務是建立當班績效數據采集畫面，包括總績效、時間可用率、速度性能及質量合格率等現場實時數據的采集及詳細分析，當班績效數據采集畫面如圖4-159所示，績效分析畫面如圖4-160所示。當班績效數據采集當班績效數據采集【知識點總結】通過文本、矩形框、綁定圖片等完成組合鍵的設置，能夠實現數據的動態顯示。當班績效數據采集水平直方圖，常用于績效分析中。通過添加Function功能函數，實現后臺程序的自動運行。【學習足跡】當班績效數據采集預防維護系統數據采集06本任務是繪制人堆垛機運行中硬件預防維護數據采集畫面。預防維護畫面主要是顯示整個系統預測性維護內容，使得操作者能夠及時了解硬件設備的狀態，如圖4-220所示。預防維護系統數據采集【知識點總結】多種信息選擇顯示（如警告、保養、更換等）可以通過綁定組合件設置信息種類編號，再通過腳本信息完成對應運行設置。預防維護系統數據采集【學習足跡】預防維護系統數據采集整體布局07新建畫面。在項目管理員窗口“圖表”選項卡選中“畫面”并右擊，在快捷菜單中選擇“插入”命令，插入新的畫面“Title”并設置畫面屬性，如圖4-257、4-258所示。整體布局為Title畫面設置適當的背景顏色，設置完成后的顯示如圖4-259所示。整體布局綁定Logo圖片。選擇圖片“iconlogo”并綁定，如圖4-260所示。綁定Logo圖片顯示如圖4-261所示。整體布局插入文字并鏈接系統變量“Date”和“Time”數據點，同時建立退出開關“關機”按鈕），如圖4-262所示。整體布局為“關機”按鈕添加動態屬性“命令”，如圖4-263所示。整體布局設置“關機”按鈕物件屬性，如圖4-264所示。整體布局繪制矩形框，標題設置為“主頁”，綁定圖片，添加“命令”動態屬性，命令類型選擇為“開啟畫面”，“開啟畫面”選擇“Main”，如圖4-265和圖4-266所示。整體布局設置完成后，單擊右鍵建立群組，如圖4-267所示。整體布局采用同樣的方式設置“預警信息”與“繢效分析”，分別開啟“Trend畫面”及“OEE畫面”，分別展示預警信