本发明涉及一种基于spc200的气动伺服立体高库，适用于机械领域。
背景技术：
作为现代物流系统的主体-立体高库，其构成和设计也对物流的高效合理运转起着重大的作用。传统的立体仓库在设计时较注重于仓库的选址和储存能力，注重宏观安排库位号区域划分，但智能化程度低。如何用计算机技术和自动化技术对高层货架存储仓库进行自动存储和取出货物，以及如何更快更高效地存储和取出货物就成为重要研究对象之一。
气动伺服系统由电气信号处理部分和气动功率输出部分组成的闭环控制系统，可以精确地跟随或复现某个过程，具有价格低廉、能量产生储存简单、体积小、重量轻、工作性能受温度影响小、响应速度快、功率体积比高、无污染等优点，且能很好地弥补气动元件有效控制方法单一、导致重复定位精度不高这一缺陷，因此将气动与电气伺服相结合的系统在工业应用中有着广阔的前景。对于它的研究和运用已成为当前的一个热点。
技术实现要素：
本发明提出了一种基于spc200的气动伺服立体高库，系统采用plc和气动伺服混合驱动技术，并配以先进的色彩传感器，增强了立体仓库的智能化，系统模块化拼装，结构紧凑、操作简单、性能可靠、成本较低。
本发明所采用的技术方案是：
所述立体高库采用了气动和电伺服混合驱动技术，并以先进的色彩传感器，增强了立体仓库的智能化。系统构建结构紧凑、操作简单、性能可靠。加快了物料的出入库速度，提高了立体高库的操作能力，降低了操作人员的劳动强度。
所述系统采用伺服定位控制器spc200，其兼具供给与提取货物的离散事件系统和连续系统的运动特征，能够较好地对仓库的状态与行为等进行分析与控制。
所述系统选择s7-300型plc作为主站控制器，festo智能定位控制器spc200作为从站控制器。
所述系统选用两个气动比例阀对两个气缸(x轴、y轴)实现闭环的控制；利用色彩鉴别传感器识别三种不同颜色的工件；通过传送带和气抓手机构实现加工工件的仓储和物流的功能，工作单元主要由三个自由度的抓取系统、传送系统、三层货架(上、中、下)组成。
本发明的有益效果是：该立体高库引入spc200后，实现了对工件的随意安置，扩展了系统的开放性，减少了设备改进的硬件投资与系统维护工作量，延长了系统维护周期，提高了系统的利用率。
附图说明
图1是本发明的程序流程图。
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，气动伺服定位系统的基本功能在气缸的有效行程内可以在任意给定的位置定位、以任意给定的速度运行。
本系统选择s7-300型plc作为主站控制器，festo智能定位控制器spc200作为从站控制器。选用两个气动比例阀对两个气缸(x轴、y轴)实现闭环的控制；利用色彩鉴别传感器识别三种不同颜色的工件;通过传送带和气抓手机构实现加工工件的仓储和物流的功能，工作单元主要由三个自由度的抓取系统、传送系统、三层货架(上、中、下)组成。
当工件从入口处送入后，传送带上的传感器检测到信号，启动传送带，当工件到达传送带中位时，挡块伸出，传送带停止，开始检测工件颜色(黑、红、银色)；延时2s后，挡块缩回。
气动抓取机构(气动夹爪机构)根据工件颜色将工件依次送到上、中、下三层货架上，对应三种颜色的工件进行码放，当任意一层货架工件放满后，会有一个报警灯亮，同时设备停止，直到消除报警灯，随后工件会被一个一个从货架上取下，并通过气伺服系统和抓取系统传送到下一工作单元。
spc200应用于气动伺服定位技术，其灵活性和动态性好，控制器可单独用于各种应用场合，各种数字量、模拟量，用于profibusdevicenet、或interbus的现场总线接口。profibus现场总线接口允许直接读取和写入位置数据，这样就可在plc中对位置进行计算、选取和存档，然后将它下载到spc200中。其最多可连接4根轴，可与各种气动驱动器、步进马达驱动轴或两者一起使用，也可作为独立制器或现场总线上的控制器；编程模式多达100个程序，用于解决复杂的任务或计算并改变位置，控制整个过程。利用winpisa的诊断和编程工具进行快速调试。
执行器主要有：1个控制传送带的24v直流电动机，1个用于阻挡工件的单作用气缸，1个用于抓取工件的气动夹爪，1个用于码放工件时前后移动的双作用的、带导向杆的扁平气缸，2个用于x轴和y轴移动的无杆气缸，1个用于报警的指示灯。
检测部分包括：传送带上的前、中、末端的3个磁感应传感器，用于检测3种颜色的漫反射光电传感器和电感式传感器，用于检测无杆气缸位置的2个模拟量位移传感器，用于判断气动夹爪打开和关闭的2个磁感应传感器，用于判断双作用气缸前后位置的2个磁感应传感器。
控制部分选用了：2个气动流量比例控制阀，2个二位五通双控电磁阀，i个带绿灯的启动按钮，1个带红灯的停止按钮，1个带黄灯的复位按钮，1个用于消除报警信号的黑色按钮，1个用于切换手动/自动运行方式的选择开关。
对于无杆气缸的控制，选用了spc200/6轴控制器(1个电源及轴控制模块、1个pc串行通讯模块、1个profibus总线模块、2个步进电机控制模块、1个输入/输出模块),2个轴接口(分别控制x轴和y轴)和若干根管连接线。
同时，为了便于控制和编程，在主控室内配置了1台pc机(装有windowsxpprofessionalsp1或sp2、step7v5.4编程软件，wincc7.0软件，winpisa4.5软件，office2007软件)和用于传输程序的带有usb接口的适配器。
本系统中，plc(主站)和spc200(从站)的数据交换通过profibus总线完成，在step7中，进行硬件组态。
在主站的step7ob1程序中，spc200的enable信号、spc200的start信号、spc200的stop信号必程序流程图。
须置“1"；同时，数据交换通过profibus总线完成，所以在主站plc程序中必须将ob82、ob86和sfc64从系统库中复制过来。
spc200的编程工具是winpisa软件，它能自动计算最优化参数，编程只需输入气缸、阀以及负载等参数即可。本系统中，针对spc的控制和编程是关键；其编程过程一般经过以下步骤，启动winpisa，创建一个新的项目，然后进行如下流程。