随着物流行业的高速发展,传统的输送线系统正向着自动化、数字化、分布式方向转型。目前,在滚筒输送线系统的设计开发中,拓扑布局依靠CAD人工绘制,控制完全依靠PLC;面对规模较大的输送线,存在设计繁琐、逻辑复杂、修改不便等问题。为此,本文设计研发了模块化可配置输送线的设计与监控系统,旨在提高滚筒输送线设计开发效率,降低控制实现难度,提供一个三维可视化的设计与监控平台。其主要研究内容如下:通过对组成输送线系统的输送机等设备进行特征分析和参数提取,建立了滚筒输送线的数字化和几何仿真模型。从概要设计、布局设计、详细设计三个层面开展了滚筒输送线的拓扑布局设计研究。针对布局设计,提出改进的A*算法来解决平面内任意两个特征控制点的路径规划问题。研究开发了基于CAN总线的输送线分布式控制方案。设计了传输层和应用层通信协议,根据实体控制器的资源映射,建立了虚拟控制器模型,开发了接线配置、软PLC的编程、目标代码生成、仿真运行等功能模块,实现了输送线控制程序的设计与验证。为实现输送线系统设计与监控过程中的三维可视化交互功能,对比研究了Winform和Unity3D各自的应用特点,设计了结合两者优势的功能界面。基于Unity 3D引擎构建了虚拟仿真环境,开发了场景漫游、鼠标点选和框选、干涉检查等功能模块。最后,结合样机完成了滚筒输送线设计与搭建,对系统的功能和实用性进行了测试与检验,验证了本系统的可行性,可完成滚筒输送线的快速高效设计,显著降低监控难度。