立体仓库模型实验指导书.doc

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1、第1 章 系统介绍 一、QSPLC-CK1立体仓库系统简介  QSPLC-CK1 立体仓库模型是用来储存、分类货物的。送货时，根据货物的属性将不同的物体送入到指定的仓位中去；取货时，根据需求从指定的仓位中取出货物，由四层十二个仓位组成,采用滚珠丝杆、直线导轨、普通丝杆作为传动装置，由PLC 编程实现X、Y、、Z 轴位置控制，可完成仓库车模的自动或手动存取。     该装置从机构上分为：1）立体仓库本体单元、2）PLC 控制单元、3）接口单元、4）电源单元等组成。 1、 立体仓库本体单元：该单元由四层十

2、二层仓位、巷道起重机等组成。 2、 PLC 控制单元：该单元可分别由松下PLC、西门子PLC、OMRON 型PLC、三菱PLC 等厂家组成。PLC 主体具有脉冲输出功能，能同时实现两轴定位功能。 3、 接口单元：该单元将系统中所有控制单元、执行单元、检测单元、输入输出单元的信号都引到面板上，由学生自行完成线路连接设计，不同性质的节点采用不同的颜色进行标识，并且每个单元自身的线路具有独立性，具备扩展功能。 4、 电源单元：电源单元是由开关电源提供系统工作的直流24V 电压。 保护功能：该系统在设计上设置

3、了各种包括功能，包括短路保护、反向保护、限位保护、定位保护。TVT-99C 立体仓库系统中为了防止不确定因素对于系统硬件的损坏，分别在机械手臂运行的横轴和纵轴上设置了仓库的定位孔，当机械手臂运行时，位于移动模块下方的光电传感器分别检测运行X 轴、Y 轴的定位点，当且仅当机械手臂停止于定位孔点时，对应的Z 轴才能进行取货和移货的动作。 二、系统各部件名称与功能 该系统由仓库本体、巷道起重机、PLC 控制单元、电源单元、接口单元，其部件的实物结构如下图所示： QSPLC-CK1立体仓库模型QSPL-CK1

4、立体仓库结构实物示意图 1、仓库本体 仓库本体分为二个区，分别为转货区、储货区。转货区是主要由载货台组成，用来周转货物的，当货物入库以及货物出库时，都是通过转货区来完成的；储货区是由十二个仓位组成，分成四行、三列，主要用于储存不同的货物。 在转货区、储货区都分别安装了检测传感器，用于检测实现对货物的定位。 转货区、储货区如下图所示：                                                           2、巷道起重机 巷道起重机由二轴行走机构、送料台、驱动

5、器等组成，如下图所示： 巷道起重机总共具有三个自由度，能实现水平移动、垂直移动、前后移动等操作，货物的转移主要是由其完成操作的。 操作流程： 1、送操作：复位到初始位→水平移动到转货台位置 →取货→水平、垂直移动指定仓位→放货→复位到初始位 2、取操作：复位到初始位→水平、垂直移动指定仓位→取货→水平、垂直移动到转货台→放货→复位到初始位 3、 PLC 控制单元 PLC 控制单元采用西门子公司生产的 S7-200 CPU226 型可编程序控制器，型号为CPU226CN DC/DC/DC，所有操作控制指

6、令都是由PLC 发出的。 其基本参数如下表所示：4、电源单元  电源单元是用于给系统提供DC 24V 电源，输出功率为150W。 三、系统功能 该装置是将PLC 控制技术、位置控制技术、步进电机驱动技术、直流电机驱动技术、传感器检测技术等有机结合成一种的教学仪器设备，适用于大中专院校学生毕业设计、课程设计、实习实验等，也可作为教师研究开发等实物实训。在实训过程中，主要完成下面两方面的训练： （1）硬件方面的训练 该装置中所有器件的接口全部开放，在认真学习了该设备硬件原理的基础上，按照系统原理接线框图，

7、可要求学生单独完成系统的硬件接线工作。 （2）软件方面的训练 在充分了解机械手工作过程基础上以及熟悉PLC 指令系统后，按照系统流程框图进行编程训练；可要求学生理解系统程序设计思想，掌握系统的编程设计方法。 出厂配置： 1、立体仓库一套 （含滚珠丝杆三套、立体仓库本体一台） 2、主机模块（S7-200 CPU226）1 个 3、步进电机驱动器2 个  4、电源单元1 个 5、编程电缆1根 6、接口板1块 7、连接导线若干 四、控制原理及工作流程 系统在电气设计上，电机主要采用步进电机和直流电机，分别控

8、制水平移动、垂直移动及送货台的动作。传感器采用对射式、反射式传感器以及微动开关，用于完成货物的检测和限位保护等。 系统在机构设计上采用滚珠丝杠、滑杠和普通丝杠作为主要传动机构。当码垛机平台移动到货架的指定位置时，送货台向前伸出可将货物取出或送入，当取到货物或货已送入，则铲叉向后缩回。整个系统需要三维的位置控制。其工作流程如下： 1）接通电源。 2）系统自检。 3）将功能开关置于自动位置。 4）将一带托盘汽车模型置于 10#仓位，放置模型时，入位要准确，并