本系统是一套基于工业检测分检系统的传感器设备,通过步进电动机和机械手的传送,利用各种传感器对目标货物进行多方位参数的检测,包含目标货物的材料,透明度,颜色,重量,高度,直径等,并利用双轴机械手将货物归类存储。可将本系统简单分成三个基本单元,即:原料传送,传感器工作台,垛机立体仓库等单元。
1.1系统通讯设置
1)工程师站与GE PAC RX3i控制器的通讯设置,包括:控制器的通讯模块,工程对象(Target),RX3i控制器的临时(Temporary)
IP地址和PC机的IP地址,其中前三个的IP地址设置要相同,工程师站的IP地址设置要与前三个IP不同,但要在同一个网段内。
其中在设置PAC系统的临时IP时需要IC695ETM001上的12位MAC地址。
2)GE PAC RX3i控制器与VersaMax远程I/O的通讯。
首先,建立远程I/O站,并对各个站点的硬件进行配置;特别在配置步进电机驱动模块IC200MDD841时,应注意脉冲输出端口编号,并对该端口对应的channel进行设置。例站1脉冲输出端为Q3,则应将其counter3的channel function设为pulse.其次,在RX3i的target内给IC694BEM331(Genius总线),IC695PBM300(Profibus总线)配置从站,给他们分配与远程站硬件相对应的地址和内存空间。由于有两个站使用Genius总线,故在配置IC694BEM331从站时应有两个SBA地址,在Serial Bus内填入与远程站DIP地址一致的站号。在设置SBA从站变量地址和空间时应根据远程站的实际硬件点数确定。在配置Profibus从站时,应注意IC200MDD841的配置方法。根据远程站的硬件配置依次选择versamax Profibus niu,16pt in(IC200MDL640),high speed counter 1 of 2(数字量),high speed counter 2 of 2(IC200MDD841模拟量)等选项。
1.2系统控制程序设计
依据系统的工艺流程,并且根据各个I/O的所对应的dz,完成逻辑程序的编写。系统按顺序完成原料传送单元,传感器工作台单元和垛机立体仓库单元的自动控制,在垛机立体仓库单元完成工作后,返回到原料传送单元继续完成下一个工件的控制。
1.2.1原料传送单元程序设计
原料传送单元的程序设计包括自动,复位,停止和急停四个部分,其中自动和复位部分设计出单独的子程序。
1)复位程序设计该单元复位程序先对圆形旋转仓库原位标志I1进行判断:若在原位,就不用驱动圆形仓库旋转复位;若不在原位,按下复位按钮要执行圆形仓库旋转复位,复位后送出一个复位标志信号。其中关键部分是IC200MDD841模块驱动程序设计。我们按一频率,二脉冲数,三使能,四开始等四个步骤完成步进电机的驱动。
2)自动程序设计自动控制程序包括圆形仓库旋转角度控制,落料气缸移位控制,传送带动作,各检测传感器工作等。
其中,落料气缸动作部分程序:圆形仓库停止运行后,根据圆形仓库的库位情况,对落料气缸进行操作(外圆库位对正传送带,则伸出落料气缸;内圆库位正对传送带,则缩回落料气缸),使工件落于传送带上,之后,复位落料气缸。根据落料气缸的动作要求,先判断正对传送带的工件是为内圆还是在外圆,然后对落料气缸执行动作,延时0.5秒后,使落料气缸复位,再通知传送带动作。
1.2.2传感器工作台单元程序设计
传感器工作台单元的程序设计包括自动,复位,停止和急停四个部分,其中自动和复位部分建立单独的子程序设计。其中自动程序流程图如图9所示。
其中,颜色判断程序编写如下:机械手从原料传送单元抓取工件沿滑台移至颜色检测工位,待滑台停止后,调用放工件子程序,将工件放在颜色检测工位的工作台上,其后依次启动上升气缸,缩回夹爪(复位伸缩气缸)。完成上述动作后,PAC将采集到的工件颜色信息存入指定的存储单元R000150中,并用1,2,3,4分别代表兰橙白红四种工件颜色。当工件为金属工件或透明工件时,不对工件颜色进行检测。
1.2.3垛机立体仓库单元程序设计
垛机立体仓库单元的程序设计包括自动,复位,停止和急停四个部分,其中自动和复位部分建立单独的子程序设计。
工件信息存储是通过R00500~R00579等几个变量来实现存储实现。其中1号库位所存工件信息按工件的材质属性,颜色,重量,高度和直径分别存入R00500~R00504五个存储单元中,其他库位工件信息存储依此类推。
2.运行调试
各单元对复位程序的调试符合设计要求。在运行自动程序过程中,站1完成供料,材质判断并储存信息等任务,如图13中的R11为1表示该工件是非透明的塑料制品。
站2执行颜色,重量,直径,高度等参数测量和判断任务,如图13中的R10,R12,R13,R14的数值所示。
工件检测信息暂存情况表站3按要求将工件存入立体库中某一库位,同时把工件的信息存储至相应的存储单元中。该单元完成工件入库后,通知原料传送单元启动继续下一个工件的传送,检测和存储。例1库为存入工件后,R00500~R00504将存该工件的所有信息。
**个工件信息存储表主程序通过调用各个子程序,使各单元有机地连接起来组成一个完整的控制系统。各个单元的既能独立控制又能联网运行。各站间的数据处理和交换均在PAC系统中进行。通过联机运行调试,系统基本实现预期的功能要求。
3.结束语
随着物流业在国内的发展,将会有更多更先进的自动化立体仓库将在国内筹建,同时关于这方面的研究也必然会增多与深入。
利用更合理的控制方法,能够有效提高仓储系统的自动化水平和物流业的服务质量。