一种基于西门子平台的智能仓储存放系统的制作方法

本发明涉及的是仓储系统及其控制方法。

背景技术：

《plc技术》是自动化、机电一体化等专业的核心课程，是集计算机技术、自动控制技术和网络通信技术于一体的综合性课程。plc技术要求学生掌握常用电器的使用、控制电路的搭接、常见故障分析、plc的构成、指令及编程方法。台达平台是常见的plc设备，其中，plc、常用电器以及之间控制电路处于零散状态，若有较为真实、恰当的载体，可以将plc、常用电器及其控制有机结合在一起，可以更好的促使学生掌握plc技术的知识。

技术实现要素：

本发明针对现有不足，提供一款一种基于西门子平台的智能仓储存放系统，将仓储系统作为载体，能够促使学生掌握plc技术的知识。为实现上述目的，本发明采用技术方案是：

一种基于西门子平台的智能仓储存放系统，包括底座，底座设有左右两个舱室，左舱室放置2个电磁阀、气泵和电源；右舱室放置2个伺服驱动器和plc控制器；

底座上设有立式敞口柜子，敞口柜子前设有丝杠直线导轨滑台模组(1)和伺服电机(1)，所述伺服电机(1)设于丝杠直线导轨滑台模组(1)的一端，且控制丝杠直线导轨滑台模组(1)中滑台(1)的位置；所述丝杠直线导轨滑台模组(1)的滑台(1)上垂直设置丝杠直线导轨滑台模组(2)和伺服电机(2)，所述伺服电机(2)设于丝杠直线导轨滑台模组(2)的顶端，且控制丝杠直线导轨滑台模组(2)中滑台(2)的位置；所述滑台(2)上设有托盘，所述托盘为正方体形状，且设有底板、背板和一个挡板；所述托盘的背板上设有带真空吸盘气缸(2)，托盘外边缘与敞口柜子距离5mm；底座上还设有传送带，所述传送带设置高度与丝杠直线导轨滑台模组(1)一致，且与丝杠直线导轨滑台模组(1)垂直相连，传送带旁设有带真空吸盘气缸(1)，带真空吸盘气缸(1)上方设有扫码枪，带真空吸盘气缸(1)设置高度高于传动带，且带真空吸盘气缸(1)的位置与丝杠直线导轨滑台模组(1)相对；气泵通过气管与带真空吸盘气缸(1)、(2)相连；plc通过导线与扫码枪、电磁阀(1)、(2)、伺服电机驱动器(1)、(2)相连；电磁阀(1)、(2)的输出信号分别控制带真空吸盘气缸(1)、(2)动作；伺服电机驱动器(1)、(2)的输出信号分别控制伺服电机(1)、(2)的动作；电源为plc、伺服电机驱动器(1)(2)、伺服电机(1)(2)、电磁阀(1)(2)、扫码枪供电，气泵为带真空吸盘气缸(1)、(2)供气。

伺服电机驱动器型号为西门子sinamics-v90，伺服电机型号为西门子simotics-s-1fl6，电磁阀型号为费斯托festo-v-3-m5，带真空吸盘气缸型号为smcm10-l115，扫码枪型号为霍尼韦尔3310g，plc型号为西门子s7-1200。丝杠直线导轨滑台模组型号为lbe2605-2204，传送带型号为lbe-6m。立式敞口柜子为4×4。所述扫码枪和带真空吸盘气缸(1)设置高度高于传动带20cm。

一种基于西门子平台的智能仓储存放系统，其控制方法的送料步骤为：

步骤1，初始状态，托盘的初始位置在丝杠直线导轨滑台模组的x＝0、z＝0处；

步骤2，传送带输送物料，至x＝0、z＝0；

步骤3，扫码枪扫码；

步骤4，plc计算物料存放仓库位置；

步骤5，电磁阀(1)动作，带真空吸盘气缸(1)推出，则将物料准确放置托盘；

步骤6，plc控制伺服电机驱动器(1)(2)动作，从而控制伺服电机(1)(2)动作，进而带动托盘准确定位在仓库位置；

步骤7，plc控制带真空吸盘气缸(2)动作，推动物料，进入仓库；

步骤8，复位。

一种基于西门子平台的智能仓储存放系统，其控制方法的取料步骤为：

步骤1，初始状态，托盘的初始位置在丝杠直线导轨滑台模组的x＝0、z＝0处；

步骤2，plc收到取料指令，计算待取物料存放位置；

步骤3，plc命令伺服电机驱动器(1)(2)动作，从而控制伺服电机(1)(2)动作，进而带动托盘准确定位在仓库位置；

步骤4，plc控制带真空吸盘气缸(2)动作，通过真空将物料吸出至托盘；

步骤5，plc命令伺服电机驱动器(1)(2)动作，从而控制伺服电机(1)(2)动作，进而带动托盘复位至x＝0、z＝0处；

步骤6，plc控制带真空吸盘气缸(1)动作，通过真空将物料吸出至传送带；

步骤7，plc控制传送带工作，可将物料送至出口；

步骤8，复位。

本发明的有效有益效果：本发明将plc运用在立式仓储领域，可以有效的提高仓储运输的效率，以此为载体讲解plc课程，可以提高学生的学习兴趣。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的托盘形状

图3是本发明的控制示意图；

图4是本发明的送料流程；

图5是本发明的取料流程。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明进行具体介绍如下：

一种基于西门子平台的智能仓储存放系统，包括底座，底座设有左右两个舱室，左舱室放置2个电磁阀、气泵和电源；右舱室放置2个伺服驱动器和plc控制器；底座上方设有立式敞口柜子(3)，该立式敞口柜子作为模拟立体仓库，进一步的为4×4的立式敞口柜子，则代表有16个仓库。

敞口柜子前设有丝杠直线导轨滑台模组1(2)和伺服电机1(1)，所述伺服电机1(1)设于丝杠直线导轨滑台模组1(2)的一端，且控制丝杠直线导轨滑台模组1(2)中滑台1的位置；所述丝杠直线导轨滑台模组1(2)的滑台1上垂直设置丝杠直线导轨滑台模组2(5)和伺服电机2(4)，所述伺服电机2(4)设于丝杠直线导轨滑台模组2(5)的顶端，且控制丝杠直线导轨滑台模组2(5)中滑台2的位置；所述滑台2上设有托盘(6)，托盘为正方体形状，且设有底板、背板和一个挡板；所述托盘的背板上设有带真空吸盘气缸(2)，托盘外边缘与敞口柜子距离5mm。

丝杠直线导轨滑台模组1和丝杠直线导轨滑台模组2正好构成x轴和z轴坐标系，托盘则成为xz坐标轴上的点，该点的位置由伺服电机1、2控制，由此可见，plc通过伺服电机驱动器1、2，可以控制伺服电机1、2动作，从而实现托盘在xz坐标轴上任意定位的目的，即托盘可以到达任意仓库。

底座上还设有传送带(7)，所述传送带(7)设置高度与丝杠直线导轨滑台模组1(2)一致，且与丝杠直线导轨滑台模组1(2)垂直相连；传送带旁设有带真空吸盘气缸(1)，带真空吸盘气缸(1)上方设有扫码枪，带真空吸盘气缸(1)设置高度高于传动带，且带真空吸盘气缸(1)的位置与丝杠直线导轨滑台模组(1)相对。

传送带构成y轴，与带真空吸盘气缸1和带真空吸盘气缸2构成的xz坐标轴一起，实现了xyz的坐标系。进一步的，所述扫码枪(8)和带真空吸盘气缸1(9)设置高度比传动带(7)高30cm，这样，当物料在传送带上传送时，扫码枪可以扫出物料上的信息，当达到原点处，带真空吸盘气缸动作，将物料送至托盘。由于托盘形状为带有底板，背板和侧板的，这样托盘就稳稳的接住了物料。

气泵通过气管与带真空吸盘气缸1(9)、2相连；plc通过导线与扫码枪(8)、电磁阀1、2、伺服电机驱动器1(1)、2(4)相连；电磁阀1、2的输出信号分别控制带真空吸盘气缸1、2动作；伺服电机驱动器1、2的输出信号分别控制伺服电机1、2的动作；电源为plc、伺服电机驱动器1、2、伺服电机1、2、电磁阀1、2、扫码枪供电；气泵为带真空吸盘气缸1、2供气。

伺服电机驱动器型号为西门子sinamics-v90，伺服电机型号为西门子simotics-s-1fl6，电磁阀型号为费斯托festo-v-3-m5，带真空吸盘气缸型号为smcm10-l115，扫码枪型号为霍尼韦尔3310g，plc型号为西门子s7-1200。丝杠直线导轨滑台模组型号为lbe2605-2204，传送带型号为lbe-6m。立式敞口柜子为4×4。所述扫码枪和带真空吸盘气缸(1)设置高度高于传动带20cm。

一种基于西门子平台的智能仓储存放系统，其控制方法的送料步骤为：

步骤1，初始状态，托盘的初始位置在丝杠直线导轨滑台模组的x＝0、z＝0处；

步骤2，传送带输送物料，至x＝0、z＝0；

步骤3，扫码枪扫码；

步骤4，plc计算物料存放仓库位置；

步骤5，电磁阀(1)动作，带真空吸盘气缸(1)推出，则将物料准确放置托盘；

步骤6，plc控制伺服电机驱动器(1)(2)动作，从而控制伺服电机(1)(2)动作，进而带动托盘准确定位在仓库位置；

步骤7，plc控制带真空吸盘气缸(2)动作，推动物料，进入仓库；

步骤8，复位。

一种基于西门子平台的智能仓储存放系统，其控制方法的取料步骤为：

步骤1，初始状态，托盘的初始位置在丝杠直线导轨滑台模组的x＝0、z＝0处；

步骤2，plc收到取料指令，计算待取物料存放位置；

步骤3，plc命令伺服电机驱动器(1)(2)动作，从而控制伺服电机(1)(2)动作，进而带动托盘准确定位在仓库位置；

步骤4，plc控制带真空吸盘气缸(2)动作，通过真空将物料吸出至托盘；

步骤5，plc命令伺服电机驱动器(1)(2)动作，从而控制伺服电机(1)(2)动作，进而带动托盘复位至x＝0、z＝0处；

步骤6，plc控制带真空吸盘气缸(1)动作，通过真空将物料吸出至传送带；

步骤7，plc控制传送带工作，可将物料送至出口；

步骤8，复位。

送料的工作过程：

将物料放置传送带初始位置，plc发送送料命令，传送带将物料送至丝杠直线导轨滑台模组的x＝0、z＝0处，扫码枪工作，读出物料信息，判别待放物料所对应的仓库；同时，plc通过控制电磁阀1控制带真空吸盘气缸1做推出动作，将物料送至托盘，由于托盘的另一边有挡板，所以物料稳稳放置在托盘上。plc发送命令，驱动伺服电机1、2工作作用，将托盘送至待放物料所对应的仓库门口，由plc通过控制电磁阀2控制带真空吸盘气缸2做推出动作，由于仓库敞口，则可将物料从托盘推入仓库。

取料的工作过程：

plc接受命令，计算出待取物料所在的仓库位置，plc发送命令，驱动伺服电机1、2工作作用，将托盘送至待取物料的仓库口。plc通过控制电磁阀2控制带真空吸盘气缸2做拉出动作，将物料拉至托盘上。然后，plc发送命令，驱动伺服电机1、2工作作用，将托盘送至丝杠直线导轨滑台模组的x＝0、z＝0处，plc通过控制电磁阀1控制带真空吸盘气缸1做拉出动作，将物料拉从托盘拉至传送带上。传送带工作，将物料送至出口。

以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。