立库,也称为库架仓储,是一种广泛应用于制造业、物流业、医药行业和食品等行业的自动化存储系统。它主要用于产品的自动化存取,通常依赖于堆垛机来执行入库和出库操作。
如图下图所示为柔性环形自动化产线库架仓储工作单元机械示意图,库架有3*4工12个库位组成,每个库位有皮带电机对产品进行入库和出库操作,产品通过托盘皮带运输到位后,由机械手把产品送到库架的库位里面。
(1) 库位入料直流电机12个。
(2) 西门子V90PN伺服两个,分别对应X轴和Z轴,用于完成位置定位。
(3) 前后气缸和夹手气缸,用于实现对产品的抓取操作。
(4) 仓储工站为柔性环形自动化产线上的一个工位,整个系统采用S7-1500和ET200SP远程站组成。
X轴和Z轴两个V90PN的伺服采用PROFINET总线方式进行控制,通过HSP的组态方式,采用西门子105报文进行控制,整个设备网络组态配置下图所示。
为了方便广大学员的学习和编程练习,同时节省大家的学习成本,这里我们采用博途的高级仿真软件来对PLC程序和运动轴的程序进行模拟仿真,然后结合技成自研的虚拟仿真平台来完成配套动作的调试,这就可以让大家在没有PLC和没有实际库架仓储单元的情况下,也可以进行库架仓储程序的试编写和调试。
虚拟仿真平台的操作主要包括以下几个部分:
(1)选择场景模型
打开并登入“技成虚拟仿真平台”后,选择“高级电气自动化工程师”模块下的“柔性环形自动化产线”后单击进入场景按钮如下图所示:
(2)进入实训界面
单击场景界面上的“实训”按钮,进入实训界面,如下图所示:
(3)定义仿真场景上的IO地址
单击实训界面上的“IO”按钮 ,打开I/O地址定义界面,如图下所示。
单击左侧的物料存储单元,可为该单元所使用的输入和输出信号定义相应的地址,需要注意的是由于虚拟仿真平台和PLC才用的是通信的数据,因此对应输入信号的定义我们采用PLC的内部存储地址M来表示,如X轴原点信号,这里采用M72.1来替代外部地址I72.1,在程序编写时一律使用M72.1来表示X轴原点信号。
(4)建立虚拟仿真平台与PLC的通信
虚拟仿真平台可和实际的PLC进行通信连接,也可和仿真软件进行通信连接,这里所使用的是和博途的高级仿真软件(PLCSIM Advance)进行链接。单击“通信”按钮,打开通信对话框,如下图所示。
PLC程序包括控制模式程序、轴控程序,仓储单元传送带程序和仓储动作程序4部分组成,因程序内容较多,这只给出对应程序块框架 ,后续文章会针对程序进行详细讲解。
① 控制模式程序
② 轴控制程序
③ 皮带电机与仓储动作程序
程序编写好后,虚拟仿真软件与PLC的高级仿真软件建立通信连接后可进行调试,如下所示是一次完成入库的过程。
为了让学员足不出户就能身临车间一线设备,就能调试程序,就能找到程序BUG等等,技成开发的这款与真实实训设备1:1的虚拟场景,支持三菱、西门子两大品牌的PLC控制器来进行学习,能够完成从接线到编程调试的完整过程。同时也能够提高学习效率,仅需要一台PLC就能完成整套项目设备的学习(其中西门子S7-1200还支持仿真)。
01:50