一种料库管理系统的制作方法

本实用新型涉及物流仓储领域，尤其涉及一种料库管理系统。

背景技术：

堆垛机作为自动化立体仓库的核心物流设备，也是物流仓储系统中最为重要的设备。在堆垛机工作过程中，送物料出库入库、记录料库状态、监测料库有无物料，一般通过安装在料库中的传感器来感应。在每个库位安装传感器，不仅增加成本，而且安装、调试复杂，在物料入库出库过程中，通过plc控制堆垛机前往相应的库位，控制程序量大，复杂，出现故障问题排查困难。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种无需在每个库位安装传感器、且使用灵活方便的物料管理系统。

为了实现上述目的，本实用新型一种料库管理系统，包括料库、驱动单元、堆垛机、plc控制单元及管理单元，plc控制单元分别与驱动单元、管理单元连接，plc控制单元通过控制驱动单元驱动堆垛机向料库运送物料，plc控制单元将料库的物料存储、堆垛机的运行数据实时传送给管理单元，管理单元通过分析这些数据，向plc控制单元下达指令，以更好地控制堆垛机的运行。

进一步，所述料库由铝型材搭建而成，料库包括若干个库位。

进一步，所述料库共有40个库位，采用5×8(纵列×横列)的分割方式。

进一步，所述堆垛机的抓件机构上安装有光电传感器，用于探测库位中物料的存储情况，光电传感器与plc控制单元无线连接，将其探测到的物料信息传送给plc控制单元进行分析处理。

进一步，所述驱动单元包括伺服驱动模块和气动驱动模块，伺服驱动模块和气动驱动模块通过现场总线与plc控制单元连接，伺服驱动模块和气动驱动模块通过plc控制单元控制，以控制堆垛机的运行及物料取卸。

进一步，所述伺服驱动模块包括伺服驱动器和伺服电机，伺服电机安装在堆垛机下部，用于驱动堆垛机在x轴和z轴上运行；伺服驱动器分别与伺服电机、plc控制单元连接，且伺服驱动器与plc控制单元安装在料库侧面的控制柜中。

进一步，所述气动驱动模块安装在堆垛机z轴托盘上，以控制物料的抓取和卸载。

进一步，所述plc控制单元具有profinet通讯接口，并通过profinet通讯接口与伺服驱动模块、气动驱动模块进行通讯控制；plc控制单元设置在料库侧面的控制柜中，plc控制单元通过堆垛机出库、入库动作进行堆垛机状态、料库状态的统计，并把统计的数据反馈给管理单元，管理单元根据数据，对控制单元下达指令。

进一步，所述管理单元通过动态链接库与plc控制单元进行双向通讯，将堆垛机及物料的状态采集到管理单元中，根据现场工况的需要给plc控制单元下达指令，来控制堆垛机的运行；通过管理单元，可以实时分析物料库存信息，对堆垛机的工作进行合理分配，有效提高工作效率。

本实用新型具有以下有益效果：

①本实用新型采用先进的总线控制，安装调试、维修维护方便快捷；

②本实用新型将堆垛机及料库状态采集到管理单元中，管理单元对堆垛机和料库进行合理的工作安排和数据分析，在一定程度上减少plc控制单元的工作量；

③本实用新型管理单元通过采集料库状态，记录在管理单元中，通过产品类型、出入库时间以及随机选择条件对料库出入库进行控制管理，实现顺序、随机以及手动出入库操作控制；

④本实用新型采用的管理单元，起到了数据采集和监控的功能，比现有的scada系统更灵活、性价比更高。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型入库流程图；

图3为本实用新型出库流程图；

图4为本实用新型盘库流程图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本实用新型进行更全面的说明，附图中示出了本实用新型的示例性实施例。然而，本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本实用新型全面和完整，并将本实用新型的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

如图1至图4所示，本实用新型一种料库管理系统，包括料库1、驱动单元、堆垛机5、plc控制单元及管理单元，plc控制单元分别与驱动单元、管理单元连接，plc控制单元通过控制驱动单元驱动堆垛机5向料库运送物料，plc控制单元将料库的物料存储、堆垛机的运行等数据实时传送给管理单元，管理单元通过分析这些数据，向plc控制单元下达指令，以更好地控制堆垛机的运行。

料库1位于堆垛机5外侧，由铝型材搭建而成，料库包括若干个库位2，以便存储管理不同的产品，增加或减少产品类型，可以通过管理单元进行分配控制。本实施例中，料库共有40个库位，采用5×8(纵列×横列)的分割方式，在实际应用中可根据料库的大小、存储产品的种类等因素分割合适数量的库位。

堆垛机5的抓件机构上安装有光电传感器，用于探测库位中物料的存储情况，光电传感器与plc控制单元无线连接，将其探测到的物料信息传送给plc控制单元进行分析处理。

驱动单元包括伺服驱动模块3和气动驱动模块4，伺服驱动模块3和气动驱动模块4通过现场总线与plc控制单元连接，伺服驱动模块3和气动驱动模块4通过plc控制单元控制，以控制堆垛机的运行及物料取卸，其中，伺服驱动模块3包括伺服驱动器和伺服电机，伺服电机安装在堆垛机5下部，用于驱动堆垛机5在x轴和z轴上运行，伺服驱动器分别与伺服电机、plc控制单元连接，且伺服驱动器与plc控制单元安装在料库侧面的控制柜中；气动驱动模块安装在堆垛机z轴托盘上，以控制物料的抓取和卸载。此外，伺服驱动模块设置有profinet通讯接口，用于与plc控制单元连接使用，profinet通讯接口具有通讯速度快且稳定的优点，使安装、调试、维护更方便快捷；伺服驱动单元采用西门子v90系列伺服，启用伺服的epos功能，plc控制单元能够直接调用fb284功能块，对伺服进行控制，可以减少程序量；气动驱动模块通过配有profinet通讯接口的分布式io进行驱动，profinet通讯接口用于与plc控制单元连接使用。

plc控制单元包括一台s7-1200plc，具有profinet通讯接口，通过profinet通讯接口与伺服驱动模块、气动驱动模块进行通讯控制。plc控制单元设置在料库侧面的控制柜中，plc控制单元通过堆垛机出库、入库等动作进行堆垛机状态、料库状态的统计，并把统计的数据反馈给管理单元，管理单元根据数据，对控制单元下达指令，指令包括产品选择、库位选择以及优先级等。

管理单元通过动态链接库与plc控制单元进行双向通讯，将堆垛机及物料的状态采集到管理单元的数据库中，根据现场工况的需要给plc控制单元下达指令，来控制堆垛机的运行。通过管理单元，可以实时分析物料库存信息，对堆垛机的工作进行合理分配，有效提高工作效率。管理单元直接与plc控制单元连接，分析库存状态，给plc控制单元下达命令。

本实用新型一种料库管理系统，管理单元通过采集plc控制单元发送的数据，进而再通过给plc控制单元下达指令，控制堆垛机高效地运行。

本实用新型一种料库管理系统，其管理方法如下：

(1)入库：堆垛机在初始状态时，物料默认为空，管理单元根据mes(制造执行系统)下单的产品类型和数量进行入库，堆垛机抓取产品入库，产品放入相应的库位后，plc控制单元向管理单元发送入库完成信号，管理单元把此库位的状态数据存储到其数据库中，plc控制单元能够实时读取数据库中存储的料库状态；

(2)出库：入库完成后，堆垛机根据下单产品进行出库任务，堆垛机从料库取出产品后，plc控制单元向管理单元发送出库完成信号，管理单元把此库位的状态数据存储到其数据库中，更新料库状态；

(3)盘库：在堆垛机闲置时间过长，料库中产品数量未知，管理单元下达盘库指令，plc控制单元控制堆垛机进行物料盘点，堆垛机依次巡检每个库位，光电传感器将探测到的库位存储状态通过plc控制单元传送给管理单元，更新到管理单元的数据库中。

堆垛机在进行入库出库过程中，选择那个库位，是通过管理单元给定的，可以根据多种模式选择：

①顺序出入库：根据库位号顺序选择目标库位；

②随机出入库：管理单元随机选择目标库位；

③根据运行时间出入库：如果订单要求时间紧迫，可以根据堆垛机去往目标库位的运行时间进行，选择最快捷的目标库位；

④根据其他要求出入库：可以根据一些特殊要求进行选择指定目标库位。

本实用新型具有以下有益效果：

①本实用新型采用先进的总线控制，安装调试、维修维护方便快捷；

②本实用新型将堆垛机及料库状态采集到管理单元中，管理单元对堆垛机和料库进行合理的工作安排和数据分析，在一定程度上减少plc控制单元的工作量；

③本实用新型管理单元通过采集料库状态，记录在数据库中，通过产品类型、出入库时间以及随机选择条件对料库出入库进行控制管理，实现顺序、随机以及手动出入库操作控制；

④本实用新型采用的管理单元，起到了数据采集和监控的功能，比现有的scada系统更灵活、性价比更高。