堆垛机、输送机和仓储监控系统组成的自动化立体仓库系统在工厂物流系统中扮演着极其重要的角色。自动化程度更高的仓储机电设备是设计、研发人员和用户一直追求的目标。自动化程度更高的仓储机电设备在提高物资输送效率的同时,也会使设计更困难、生产和调试周期更长。甚至,可能因其难以维护而缩短平均故障周期。在由多个设备组成的机组中,单个设备的日常维护、异常恢复、故障维修等过程与组内其它设备存在耦合,这对每个设备的可靠性提出了更高要求。因此,采取监测措施来了解它们的运行状态、预防不利因素的发生以及指导它们的事后维修进程等有重要意义。因为仓储机电设备具有高可靠性的需求,可编程控制器是设备控制核心的首选。传统可编程控制器编程语言设计的初衷与现代软件工程仍存在一定差距,而对可编程控制器程序的验证和测试却一直没有很好的解决方案,这使得此类控制程序要实现无缺陷的控制软件需要全面考虑各种异常情况。结合某公司生产线上使用的仓储机电设备的设计、验证及应用中出现的一些常见问题,使用故障树分析了它们的因果条件;兼顾典型问题发生的概率、结合实时设计模式、组合逻辑和连续数值状态监测方法对上述情况增加监测措施;分析了监测措施的时间和空间复杂度,并给出了在可编程控制器的硬件接口层、逻辑控制层、任务管理层和人机交互等环节中的可增加可靠性的设计方案,使原有系统可避免如“突然反向”、“货叉工作异常”、“任务超时”、“HMI故障恢复操作监测”等常见问题。根据前述内容对仓储机电设备控制层以外的状态监测需求进行分析,然后设计了可与其互补的并行传感器网络传感器监测平台。在分析了现实需求的基础上,给出了以STM32、NOR-Flash和SD卡等组成部分的状态信息存储模块设计;根据仓储机电设备位置分布因素,实现了适用于总线控制的智能传感器节点;根据设备控制层现场总线的应用特点,设计了可与前述两种模块和设备现场控制层进行逻辑拓扑的多协议片上系统,实现了信息综合功能。结合实际应用,在设备的现场监控计算机上采用多线程、OPC、SQL Server数据库、Socket等技术,设计了可综合前述设计内容的运行状态监测程序,它能被集成到仓储机电设备监控功能及仓储管理功能。实现了仓储机电设备的运行状态信息的集中存储和表示、对其中可疑状态的简单分析,然后提示现场操作人员及时处理;最后向设备生产方输出详细的运行状态信息。