一种小型自动货架气动控制系统技术方案

一种小型自动货架气动控制系统，其执行动作全部利用气动元器件完成，充分发挥气动系统结构紧凑、功能性强、方便控制、动作速度快等特点，提高了系统的可靠性和稳定性。利用该气动技术同样可以实现具有较高精度的货架自动存取机械手，同时控制过程更加简单，成本低廉，系统工作性能可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种小型自动货架气动控制系统
本专利技术涉及一种小型自动货架气动控制系统，适用于机械领域。
技术介绍
物流是工业自动化系统中非常重要的一部分，自动货架系统作为其中的组成部分，在企业得到广泛的应用和重视.在批量生产的经营模式下，自动化货架的结构非常庞大，这也是我们经常提到的立体仓库：但是随着个性化、小批量生产模式的出现，大型立体仓库的局限性就表现出来了：系统投资大、控制过程复杂、开发周期长。因此，研究一种低成本的、适用于中小型零件存取的自动货架，具有重要的实际意义。目前多是采用电动伺服技术来实现，但其昂贵的开发成本，以及系统控制的复杂性，使其难以广泛推广。随着气动技术的不断发展，其定位精度己经比较高，并且可以在行程内任意定位，气动伺服技术也得到了全面的应用。因此，利用气动技术组成的自动货架系统，完全可以取代传统的使用电动伺服技术实现的自动货架的功能。在研究开发气动自动货架的过程中，气动控制系统的设计成为关键和难点。
技术实现思路
本专利技术提出了一种小型自动货架气动控制系统，其执行动作全部利用气动元器件完成，充分发挥气动系统结构紧凑、功能性强、方便控制、动作速度快等特点，提高了系统的可靠性和稳定性。本专利技术所采用的技术方案是：所述控制系统的执行动作全部利用气动元器件完成，充分发挥气动系统结构紧凑、功能性强、方便控制、动作速度快等特点，提高了系统的可靠性和稳定性。所述控制系统对气缸的定位精度要求较高，特别是对气缸行程内的定位精度。制动比例气缸内带有磁栅型位移传感装置，能够精确检测气缸活塞的位移，反馈给专用控制器，在PLC的控制下，能够实现气缸行程内的精确定位。所述控制系统的控制阀采用阀岛技术，气缸的控制选择了四个二位五通电磁阀和两个三位五通阀，并且未采用传统的单个孤立阀，应用了较为先进的阀岛技术，它具有简化设计、安装和调试过程，减少能源消耗，有效地提高气动系统的效率，以及减轻设备的维修工作量等优点。本专利技术的有益效果是：利用该气动技术同样可以实现具有较高精度的货架自动存取机械手，同时控制过程更加简单，成本低廉，系统工作性能可靠。附图说明图1是本专利技术的PLC程序结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，该系统的执行动作全部利用气动元器件完成。充分发挥气动系统结构紧凑、功能性强、方便控制、动作速度快等特点，提高了系统的可靠性和稳定性。这一气动控制回路具有以下特点。(1)气缸能行程内多点定位且定位精度高。本系统对气缸的定位精度要求较高，特别是对气缸行程内的定位精度。制动比例气缸内带有磁栅型位移传感装置，能够精确检测气缸活塞的位移，反馈给专用控制器，在PLC的控制下，能够实现气缸行程内的精确定位；所有气缸行程始末位置都装有无接触磁性开关，检测到的位置信号传输给PLC，由PLC根据当前的工况控制系统完成相应的执行动作。(2)控制阀采用阀岛技术。气缸的控制选择了四个二位五通电磁阀和两个三位五通阀，并且未采用传统的单个孤立阀，应用了较为先进的阀岛技术，它具有简化设计、安装和调试过程，减少能源消耗，有效地提高气动系统的效率，以及减轻设备的维修工作量等优点。(3)速度调节方便，气缸的速度通过节流阀调整，并且可以结合控制程序设定其他参数，选择合适的气缸速度。在本系统的开发过程中，选择了西门子S7-200系列的PLC,设计并实现良好的PLC与微机的通讯方式，成为关键。西门子PLC与徽机通信通常有三种形式：PPI(Point-to-PointInterface)方式、FreePort(自由口)方式、PROFIHUS-DP方式。对于气动自动货架系统来说，在对系统进行PLC程序编程时，需要利用PPI协议通信；在系统的运行控制中，需要实现PLC与上位机PC进行数据的交换，虽然PROFIBUS完全可以完成这一功能，但考虑到系统的成本以及复杂程度，我们选用了自由口方式，采用一种自由的协议，根据控制的需要自由制定。而且，PPI协议是在PLC的STOP模式下实现的，自由口方式是在PLC的RUN模式下实现的，我们只需要改变PLC的特殊寄存器的部分值就可以方便地转换。S7-200系列PLC使用STEP语言编程，可用“语句表”、“控制系统流程图”或“梯形图”3种表达方法来编写。其中“语句表”编程功能更加强大，表达更为灵活，属于一种高级编程语言，这里就采用了语句表的方式。为了使程序便于维护，便于拓展，程序采用了嵌套调用子程序的形式。根据上面的程序结构，同时考虑了整个系统各个动作的协调性和安全性，以及各动作之间的延时、自锁、互锁等要求，设计了系统的PLC程序，是实现PC机与PLC通信的部分程序，使系统能够灵活的实现动态调度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型自动货架气动控制系统，其特征是：所述控制系统的执行动作全部利用气动元器件完成，充分发挥气动系统结构紧凑、功能性强、方便控制、动作速度快等特点，提高了系统的可靠性和稳定性。

【技术特征摘要】
1.一种小型自动货架气动控制系统，其特征是：所述控制系统的执行动作全部利用气动元器件完成，充分发挥气动系统结构紧凑、功能性强、方便控制、动作速度快等特点，提高了系统的可靠性和稳定性。2.根据权利要求1所述的一种小型自动货架气动控制系统，其特征是：所述控制系统对气缸的定位精度要求较高，特别是对气缸行程内的定位精度，制动比例气缸内带有磁栅型位移传感装置，能够精确检测气缸活塞的位...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵江涛，
申请(专利权)人：赵江涛，
类型：发明
国别省市：辽宁,21