一种智能物料配送柜的控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能物料配送柜的控制系统，包括身份识别单元、上位机电脑终端、中转单元和若干只下位机；中转单元包括中转MCU及与中转MCU电联接的RS485收发器和电源控制电路；RS485收发器通过RS485总线收发来自下位机中的数据；电源控制电路实现对电源的通断控制；本发明专利技术的控制系统由下位机独立测量每只抽屉的物料重量及数量显示，方便了物料的管理及使用者对剩余物料的了解；上位机电脑终端实现了用户身份的识别、物料数据的管理、信息共享及通过软件操作对下位机开启抽屉的指令下达，使得整个配送柜管理安全可靠，使用便捷；中转单元则实现了下位机群的智能电源管理，起到了节约能耗、延长器件工作寿命的作用。

A control system for intelligent material distribution cabinet

The invention discloses a control system of intelligent material distribution cabinet, including identification unit and PC computer terminal, relay unit and a plurality of slave machine; transfer unit includes transit MCU and RS485 transceiver circuit and transfer MCU electric connection and power control; RS485 transceiver via the RS485 bus transceiver from the lower computer data the power control circuit of power supply; on-off control; control system of the present invention consists of machine independent measurement of material weight and quantity of each drawer display, convenient management and user material understanding of surplus materials; the host computer terminal user identity identification, material data management, information sharing and the software of the lower machine opening the drawer in command, the distribution cabinet management is safe and reliable, easy to use; transfer unit is realized The intelligent power management of the lower cluster has played a role in saving energy and prolonging the working life of the device.

【技术实现步骤摘要】
一种智能物料配送柜的控制系统
本专利技术属于仓储管理系统
，具体涉及一种智能化的物料存储管理配送柜，特别是其控制系统。
技术介绍
针对目前现代综合交通装备制造与维修行业，在日常物料和零件管理使用中，存在的人工效率低下，零件和物料补给不及时，数量统计不准确等问题，缺乏对零件和物料状态管理的控制和大数据信息支持，满足不了对物料和零件进出库标准化、精细化管理的要求。2016年公开的中国专利“一种智能零件储存箱，申请号为201610099978.7”公开了一种智能零件储存箱，包括箱体、抽屉、显示控制装置、称重装置和LED灯组，能方便地查找所需零件，且当同时若储存在抽屉内零件过少时能及时进行颜色提示，使工作人员及时补充。这种零件储存箱存在的问题是仅仅在零件存储量不够时进行提醒，缺少对人员身份的管理，以及对每个身份取走零件数量的精确统计，缺少对物料和零件的现代化、精细化管理。
技术实现思路
本专利技术提出了一种基于承重式压力传感实时测量物料和零件数量库存，并对取料人进行身份识别管理的智能料/零件配送柜控制系统，实现了物料和零件的现代化、精细化管理。本专利技术的技术方案如下：一种智能物料配送柜的控制系统，包括身份识别单元、上位机电脑终端、中转单元和若干只下位机；所述的物料配送柜包括柜体和多只具有称重功能的物料抽屉，每只物料抽屉通过电控锁锁定在柜体上，物料抽屉下部设置有称重传感器，每只物料抽屉对应一只下位机；所述的身份识别单元与上位机电脑终端电连接；所述的上位机电脑终端与中转单元通过USB-TTL接口联接；所述的中转单元包括中转MCU及与中转MCU电联接的RS485收发器和电源控制电路；RS485收发器通过RS485总线收发来自下位机中的数据；电源控制电路与电源电联接，实现对电源的通断控制；所述的下位机包括下位机MCU以及与下位机MCU电联接的RS485收发器、AD转换电路和监测控制电路；所述的AD转换电路实现称重传感器的数据采集；监测控制电路与电控锁电联接，用于控制及监测电控锁的状态；下位机MCU通过RS485收发器和RS485总线收发来自中转MCU的数据。上述智能物料配送柜的控制系统中，所述的控制系统还包括为RS485总线忙闲提供标识的忙线单元；所述的忙线单元包括一根分叉导线和外围元器件，分叉导线的一端通过元器件与中转单元MCU的数字输入端口A和数字输出端口B电联接，另一端分叉后通过元器件与若干只下位机MCU的数字输入端口A和数字输出端口B电联接，实现分叉导线电平高低的判断及切换。上述智能物料配送柜的控制系统中，忙线单元的外围元器件包括与每只MCU相对应的驱动三激光和限流电阻；在忙线单元的下位机一端中，三极管C的发射极接地，基极通过限流电阻接在MCU的数字输出端口B，集电极分成两路，一路通过限流电阻接MCU的数字输入端口A，另一路接在导线上。在忙线单元的中转单元一端中，三极管C的发射极接地，基极通过限流电阻接在MCU的数字输出端口B，集电极分成三路，第一路通过限流电阻接MCU的数字输入端口A，第二路通过限流电阻接在电源Vcc上，第三路则接在导线上。上述智能物料配送柜的控制系统中，物料抽屉的前表面设置有感应人手接触抽屉拉手的感应探头；所述的监测控制电路与感应探头电联接，用于监测人手触碰抽屉时的状态。上述智能物料配送柜的控制系统中，感应探头为光电遮挡开关。上述智能物料配送柜的控制系统中，下位机还包括与下位机MCU电联接的数显单元，用于显示配送柜中工具或物料数量。上述智能物料配送柜的控制系统中，数显单元设置在物料抽屉的前表面。上述智能物料配送柜的控制系统中，身份识别单元为射频卡识别模块、指纹识别模块、人脸识别模块和虹膜识别模块的一种或几种组合。本专利技术具有的有益技术效果如下：1、本专利技术基于移动互联技术，集机电一体化精细控制，可视化触屏电脑人机交互窗口，实现物联网内零件和物料的精细化管理，实现了物料出入库的高效、低差错率智能化管理，并为计划制定、生产调度、资源统筹等管理提供快捷、可靠的物料数据。2、本专利技术的控制系统包括了上位机电脑终端、中转单元和每只抽屉分配一只的下位机，由下位机独立测量每只抽屉的物料重量及数量显示，方便了物料的管理及使用者对剩余物料的了解；上位机电脑终端实现了用户身份的识别、物料数据的管理、信息共享及通过软件操作对下位机开启抽屉的指令下达，使得整个配送柜管理安全可靠，使用便捷；中转单元则实现了下位机群的智能电源管理，起到了节约能耗、延长器件工作寿命的作用。3、本专利技术在下位机中配置了监测控制电路，实时监测抽屉是否关闭，为数据上报提供条件，同时监测控制电路还实时监测拉手处的感应探头的状态，为称重传感器的数据采集提供触发条件。4、本专利技术在中转单元和每只下位机之间设置了一条公用忙线，在下位机向上位机电脑终端进行数据上报之前需要检测忙线的忙闲状态，作为485传输总线忙闲的标志，避免了多个抽屉同时上报数据时造成的数据错乱，确保了测量的准确性，并具有简单可靠的特点。5、本专利技术在物料抽屉的把手处安装了感应探头，探测到人手接触抽屉拉手时，则停止计算重量，确保了称重测量中不受外力的干扰。6、本专利技术集成了射频卡识别模块、指纹识别模块、人脸识别模块和虹膜识别模块等多种身份识别方式，满足了多种场合和特殊人群的应用。7、本专利技术采用多台移动配送柜组成的智能物料使用管理系统，集成了物联网技术、无线Wi-Fi技术、云计算技术、机电一体化技术等软硬件相结合，满足了各类制造检修场所工具使用及仓储管理者的需求，系统提供了物料和零件的入库、出库、盘点、统计查询等功能模块，实现了物料管理的智能化。附图说明图1为本专利技术配送柜结构组成图；图2为本专利技术抽屉关闭时抽屉结构组成图；图3为本专利技术抽屉开启时抽屉结构组成图；图4为本专利技术称重传感器布局示意图图5为本专利技术抽屉正面结构示意图；图6为本专利技术抽屉俯视结构示意图；图7为本专利技术弹力锁结构示意图图8为本专利技术改进的一种抽屉结构示意图；图9为本专利技术配送柜控制系统组成原理图；图10为本专利技术配送柜中转单元组成原理图；图11为本专利技术配送柜下位机组成原理图；图12为本专利技术忙线单元工作原理图；图13为本专利技术身份识别单元的组成原理示意图；图14为多台智能配送柜组网形成的智能物料管理系统原理图。附图标记如下：1—柜体；2—下位机；3—数显单元；4—身份识别单元；5—上位机电脑终端；6—支架；9—物料抽屉；10—抽屉拉手；11—滚轮；8—电控锁；13—中转单元；30—调平旋钮；71—射频卡识别模块；71—指纹识别模块；73—人脸识别模块；74—虹膜识别模块；81—无线路由器；82—终端设备；83—配送柜；201—机架后板；202—机架底板；203—坡板；204—托板；205—伸缩滑轨；206—屉身；207—称重传感器；210—下位机电路板；211—电控锁；212—锁座；213—滑轮；214—机架前板；215—感应探头；216—定位边；217—弹簧；218—前面板；220—物料。具体实施方式如图1-7所示，本专利技术的物料配送柜主体为底部安装有滚轮11的柜体1，柜体1上设置有上位机电脑终端5和身份识别单元4，柜体1内部设置有下位机2,下位机2与上位机电脑终端5和身份识别单元4电联接，上位机电脑终端5推荐使用平板电脑，通过支架6固定在柜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能物料配送柜的控制系统，包括身份识别单元(4)、上位机电脑终端(5)、中转单元(13)和若干只下位机(2)；所述的物料配送柜包括柜体(1)和多只具有称重功能的物料抽屉(9)，每只物料抽屉(9)通过电控锁(211)锁定在柜体(1)上，物料抽屉(9)下部设置有称重传感器(207)，每只物料抽屉(9)对应一只下位机(2)；所述的身份识别单元(4)与上位机电脑终端(5)电连接；所述的上位机电脑终端(5)与中转单元(13)通过USB‑TTL接口联接；所述的中转单元(13)包括中转MCU及与中转MCU电联接的RS485收发器和电源控制电路；RS485收发器通过RS485总线收发来自下位机(2)中的数据；电源控制电路与电源电联接，实现对电源的通断控制；所述的下位机(2)包括下位机MCU以及与下位机MCU电联接的RS485收发器、AD转换电路和监测控制电路；所述的AD转换电路实现称重传感器(207)的数据采集；监测控制电路与电控锁(211)电联接，用于控制及监测电控锁(211)的状态；下位机MCU通过RS485收发器和RS485总线收发来自中转MCU的数据。

【技术特征摘要】
1.一种智能物料配送柜的控制系统，包括身份识别单元(4)、上位机电脑终端(5)、中转单元(13)和若干只下位机(2)；所述的物料配送柜包括柜体(1)和多只具有称重功能的物料抽屉(9)，每只物料抽屉(9)通过电控锁(211)锁定在柜体(1)上，物料抽屉(9)下部设置有称重传感器(207)，每只物料抽屉(9)对应一只下位机(2)；所述的身份识别单元(4)与上位机电脑终端(5)电连接；所述的上位机电脑终端(5)与中转单元(13)通过USB-TTL接口联接；所述的中转单元(13)包括中转MCU及与中转MCU电联接的RS485收发器和电源控制电路；RS485收发器通过RS485总线收发来自下位机(2)中的数据；电源控制电路与电源电联接，实现对电源的通断控制；所述的下位机(2)包括下位机MCU以及与下位机MCU电联接的RS485收发器、AD转换电路和监测控制电路；所述的AD转换电路实现称重传感器(207)的数据采集；监测控制电路与电控锁(211)电联接，用于控制及监测电控锁(211)的状态；下位机MCU通过RS485收发器和RS485总线收发来自中转MCU的数据。2.根据权利要求1所述的智能物料配送柜的控制系统，其特征在于：所述的控制系统还包括为RS485总线忙闲提供标识的忙线单元；所述的忙线单元包括一根分叉导线和外围元器件，分叉导线的一端通过元器件与中转单元MCU的数字输入端口A和数字输出端口B电联接，另一端分叉后通过元器件与若干只下位机MCU的数字输入端口A和数字输出端口B电联接，实现分叉导线电...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏群仓，陈春毅，朱乃仓，冯小仪，
申请(专利权)人：西安永固铁路器材有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61