大型物流系统光机电一体实训

一、大型物流系统光机电一体实训产品概述
       本实验装置是我公司依据国家自动化、机电一体化及物流管理教学的要求而开发的，并加入了诸多智能化元素，在对仓库物流管理进行模拟的同时又不失创新。它是一个将PLC编程技术、定位控制技术、步进电机控制技术、直流电机控制技术、电子遥控技术、PLC与上位机通讯技术、PLC之间通讯技术、数据库技术等有机结合为一体的教学实验系统。系统包括两个高架仓库、一个立体车库和一个模块装配区，可实现车库管理、货物的自动出、入库、自动装配、自动运送、自动仓库管理等功能，系统各部分的运行状态和操作记录由上位机数据库统一管理，可通过Visual Basic和Access上位机程序进行综合控制和库存管理。您只需动动鼠标就可轻松完成系统整个运转过程并能进行全程实时监控。本系统设有手动和自动两种操作模式。可进行手动、自动控制实验，可实现自动寻址、自动定位、自动存取等功能。

       本系统功能齐全、现场感强、智能化程度高，能很好地激发学生的学习兴趣。可应用于各高等院校、职业学校、社会培训机构等，并可针对机械制造及自动化、电子自动化、电气自动化、电气工程、测控技术与仪器、电子通信等相关专业的《机电传动与控制》、《PLC原理及应用》、《运动控制》、《机电一体化技术》、《检测与转换技术》、《VB数据库开发》等课程开设实验课，也可作为本科生毕业设计、课程设计的课题。还可作为工程技术人员的培训设备。

二、  该实训装置的长、宽、高分别为3.6m、0.96m和1.7m铝合金面板，其支撑架为铝合金材料。系统主要包括左右两个高架仓库,中间一个立体车库以及车道上的模块装配区。遥控车的自由运动把四者有机结合在一起，可实现两个仓库间任意货架上的货物的运输。下面分别系统组成和功能。本系统由以下几个部分组成：
1．物流立体车库
       车库位于系统的中间部分，主要由六层十车位立体车库（其中底层不储存汽车，和车道直接连接，作为汽车出口使用，）三套遥控装置、一部六层电梯和部分车道组成，由部分车道和左、右两仓库相连。3台遥控车受PLC控制可以自由出入车库。其中遥控车可以自由出入车库是我公司的*产品。 车库分两排六层排列，中间设有电梯通道。系统仿真实际车库结构，由独立的电梯电气控制系统实现遥控车的出入库。电梯位置检测系统可检测电梯所在的位置，控制电梯到位、启停。电梯运动由带涡轮蜗杆的直流减速电机驱动，每层均装有定位传感器，可实现精确定位，准确到达目的楼层。电梯的轿厢挡板有直流电机驱动，并设有到位传感器，可根据控制需要打开或关闭挡板。
2．高架仓库
       系统配有两个独立的立体仓库分别为左仓库和右仓库，位于系统的两侧，呈对称分布。现对其中一个做介绍。仓库由库房和堆垛机组成。堆垛机装有机械手爪，可以把仓库库房内的物体取到遥控车上，也可把遥控车上的物体放到的库房中。库区为5层，每层6个货架。堆垛机可做三维运动，左右、上下运行由步进电机驱动，能够调速和定步；前后移动由直流电机驱动，并有硬件断电保护功能；机械手爪的张开由电磁铁驱动，来取放货物。跺堆机可实现从遥控车车上抓取货物然后自动运送到任意货架，也可从任意货架取物放到遥控车上。该部分车道设有到位传感器和挡板（有直流电机控制），位于原点处（左货架原点在其左下方。有货架原点在其右下方），挡板落下时遥控车到挡板处停止，待跺堆机从遥控车取走或向遥控车装载货物完成后，挡板打开，遥控车可继续前行。
3．车道
       环形车道贯穿系统4部分，分别由限位传感器和挡板控制小车启停，供模块装配和出入库房。车道共设有6个挡板（均由直流电机驱动），分别位于电梯出口处（1个）、两个跺堆机原点旁（2个）和装配区（3个）。环形车道内的试验台上，装有三台遥控器，分别遥控三辆遥控车。
三、大型物流系统特点
1．本系统是以实际仓库物流管理为原型而设计制作的，是一套具有实际操作功能和实验功能的高标准教学系统，系统重点突出了教学的直观性和实验操作的方便性，效果生动、直观形象、现场感强；
2．该系统要求将PLC应用技术、上位机控制技术、传感器应用、位置控制、运动控制、复杂的开关量控制、时序逻辑控制有机结合成一体的教学装置，可进行手动、自动控制实验，可实现自动寻址、自动定位、自动存取、监视和记录仓库状态和出入库记录等功能；
3．本系统涵盖了机械传动、电气控制、交直流电机控制、步进电机控制、传感器、PLC编程、MPI通讯、VB和Access与PLC通信、PLC间通信等技术， 可通过Visual Basic和Access上位机程序进行综合控制和库存管理，适合自动化、物流管理、计算机、机电一体化、电器工程等多个专业的学生实验，要求能满足各高等院校多个专业课程的主要实验项目毕业设计和课程设计及设计大赛等；
4．系统涉及到PLC与上位机通讯及PLC间的通讯；
5．实验对象来自于工业现场的典型应用，直观形象，集开关量、网络通信、信号采集及电气控制于一体，通过实验，学生能够迅速掌握直流电机、步进电机、各种传感器、PLC及其各种外围器件使用用法、编程技巧及自动化通信网络的实现方式，较快的适应工业现场的要求；
6．灵活性强：由于技术开放、标推、模块化，各校可根据具体需要选择系统配置和组合，并进一步开发实验装置的应用范围；
7.步进电机采用丝杆和电机主轴一体化的新型电机，精度高、结构紧凑、效率高、噪声小、机械磨损小、使用寿命长；
8．采用了*的遥控技术，增强了实训的趣味性、实用性；
9．系统运动的启停阶段有加减速过程，可有效防止运动冲击；
四、大型物流技术参数及基本配置
模型尺寸： 3600×960×1700mm（长 宽 高） 
主体材料： 高级铝合金 
重量： 150kg 
供电电源： 单相三线AC220V 5%，50Hz，良好接地 
工作电源： DC24V、DC12V、DC9V、DC5V 
功耗： = 200W 
PLC主机： SIEMENS S7-200 CPU226 2台 
通讯： MPI通讯技术 
步进电机： 4个 
步进电机驱动器： 4个 
直流电机： 9个 
传感器： 光电 电容……若干 
模块装配装置： 3套 
开关电源： 3台 
遥控器： 3台 
遥控车： 3辆 
六、实训内容举例
通过编程可进行以下实训：
1.遥控小车实训；
3手动实训；
4.车库管理实训；
5.遥控车限位启停实训；
6.机械手三维运动实训；
7.四层电梯实训；
8.模块分拣实训；
9.模块装配实训；
10.机械手取放货物实训；
11.单货架取放货物实训；
12.综合物流管理实训。

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