文档介绍：立体仓库实验设计
学院:船舶工程学院
专业班级:船电
姓名:
学号:
目录
一、设计任务于要求
设计任务
设计要求
二、实验器材
PLC要求
立体仓库设备
可编程计算机
三、硬件原理
步进电机驱动系统的基本组成和工作原理及应用
四、控制系统设计
传感器的分布
行程开关的位置与编号
I/O分配表
系统流程:
设计梯形图
MCGS组态王实现立体仓库工程画面
摘要
自动化立体仓库是现代物流系统中迅速发展的一个重要组成部分,是一种多层存放货物的高架仓库系统,由自动控制与管理系统、高位货架、巷道堆垛机、自动入库、自动出库、计算机管理控制系统以及其他辅助设备组成。它具有节约用地、减轻劳动强度、消除差错、提高仓储自动化水平及管理水平、提高管理和操作人员素质、降低储运损耗、有效地减少流动资金的积压、提高物流效率等诸多优点。如今我国国民经济的飞速发展,自动化立体仓库必然会在各行各业中得到越来越广泛的应用。
本课题的电气控制主要由西门子公司的PLC、步进电机驱动器、步进电动机、直流电动机等器件组成。本文首先对本课题进行简要的介绍,包括背景,研究意义,现状等;其次对该系统的硬件组成、结构、原理进行了阐述和分析;再次对本系统用到的器件分别进行介绍,重点对PLC程序进行了编写;最后对设计本课题所学到的知识进行归纳和总结。
关键字:立体仓库可编程控制器(PLC) 西门子S7-200 组态软件
设计任务与要求
设计任务
该实验就是采用PLC 自动化技术,让给定的机械设备智能地按照试验设定的程序进行实际操作,实现整体的自动化。
本设计利用的立体仓库主体由底盘、三层六仓位库体、运动机械及电气控制等四部分组成。其中电气控制是由西门子S7-200 CPU224型可编程序控制器(PLC)、步进电机驱动模块、开关电源、位置传感器等器件组成。
设计的主要任务是:通过利用行程开关和传感器来实现对设备的行程精确定位,让机械设备在设定的程序的设定位置执行工作任务,让整个机械设备实现自动一体化,这样能够使设备能以更快捷、更方便地方式将成品货物安放到系统指定的仓库中。
设计要求
本设计要求是:设备能够正确按照程序设定来精确定位和正确执行指定任务,同时也要求尽可能以低成本完成整个实验设计。
在此设计的立体仓库需要满足一下功能:
(1)堆垛机(机械手)要有三个自由度,即:前进、后退;上、下;左、右;
(2)堆垛机的运动由步进电机驱动;
(3)堆垛机前进(或后退)运动和上(或下)运动可同时进行;
(4)堆垛机前进、后退和上、下运动时必须有超限位保护;
(5)每个仓位必须有检测装置(微动开关),当操作有误时发出错误报警信号;
(6)当按完仓位号后,没按入或取前,可以按取消键进行取消该操作。
(7)整个电气控制系统必须设置急停按钮,以防发生意外。
在立体仓库控制系统的设计过程中主要要考虑以下几点:
(1)深入了解和分析立体仓库的工艺条件和控制要求。
(2)确定I/O设备。根据立体仓库控制系统的功能要求,确定系统所需的用户输入、输出设备。
(3)根据I/O点数选择合适的PLC类型。
(4)分配I/O点,分配PLC的输入输出点,编制出输入输出分配表或者输入输出端子的接线图。
(5)设计立体仓库系统的梯形图程序,根据工作要求设计出周密完整的梯形图程序,这是整个立体仓库系统设计的核心工作。
(6)将程序输入PLC进行软件测试,查找错误,使系统程序更加完善。
(7)立体仓库整体调试,在PLC软硬件设计和现场施工完成后,就可以进行整个系统的联机调试,调试中发现的问题要逐一排除,直至调试成功。
二、实验器材
PLC要求:
西门子S7-200 CPU226 DC24V,外加一个数字量扩展模块EM223。
根据本次设计的立体仓库的输入、输出信号,其中外部输入元件包括:检测元件、按钮、取、存、急停、限位开关等;输出有三个电机的正反向、动作指示等。
立体仓库设备:
图(1)
1-巷道式堆垛机;2-立体库架;3-水平驱动电机;4-手动操作盘;5-直流电源;6-电机驱动板;7-信号转换板8-空气开关
立体式仓储装置由二大部分组成,巷道式堆垛机、立体式货架。
(1)、巷道式堆垛机装置:从前一单元的输送小车上使用叉子叉取料盘;
(2)、按照控制指令将料盘输送到指定库位。
(3)、巷道式堆垛机装置能够完成在输送小车