本发明涉及一种小型自动货架气动控制系统，适用于机械领域。
背景技术：
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。
技术实现要素：
本发明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。
本发明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。
本发明的有益效果是：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是本发明的plc程序结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
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。