自动化立体仓库实训装置

自动化立体仓库实训装置

自动化立体仓库实训装置：功能、特点与实训项目详解

在现代企业生产中，随着生产规模的不断扩大，仓库已成为生产物流系统中不可或缺的重要环节。对于高校和培训机构而言，一款功能完善的自动化立体仓库实训装置对于机电一体化教学至关重要。本文将为您详细介绍自动化立体仓库实训装置的功能、特点、技术参数以及实训项目，帮助您更好地了解和选择该设备。

一、自动化立体仓库实训装置概述

随着企业现代化生产规模的不断扩大，仓库在生产物流系统中的重要性日益凸显，成为不可或缺的关键环节。为此，我们研发了这款针对机电一体化实训教学需求的自动化立体仓库实训装置。它集成了PLC控制、位置控制、检测技术、工控组态以及触摸屏监控技术，是一款功能强大的实训教学设备。

通过传感器信号采集和PLC编程，该设备能够实现对步进电机、直流电机的复杂开关量控制、位置控制以及精准的时序逻辑控制，从而完成仓位定位和物料的入库/出库操作。其全开放式布局设计，搭配设故排故单元，能够有效锻炼学生在系统接线、机械调试安装、软件编程、独立构建控制系统、反馈整定、故障检测及检修等方面的能力。该设备适用于机械制造、机电一体化、自动化、电气工程等专业的多门课程实训，如《机电传动与控制》《运动控制》《机电一体化技术》等。

二、自动化立体仓库实训装置的特点

1. 结构组成
   自动化立体仓库主体由实训桌（型材结构）、四层十六仓位库体、出入库仓位库体、三维（X、Y、Z）运动机械及电气控制等五部分组成。其中，三维运动机械采用滚珠丝杠传动的模块化结构，用于实现仓位定位和出入库动作（X、Y轴完成仓位定位，Z轴完成出入库动作）。

2. 电气控制系统
   电气控制由步进电机及驱动器、减速直流电机、开关电源、电感传感器、行程限位开关、光电门等器件组成。PLC可选用西门子系列的可编程控制器，例如西门子CPU224 DC/DC/DC主机（内置14路数字量输入/10路数字量输出），还可搭配数字量扩展模块EM223（16路数字量输入/16路数字量输出）。

三、自动化立体仓库实训装置的技术参数

• 输入电源：单相三线～220V±10% 50Hz

• 工作环境：温度-10℃～+40℃，相对湿度≤85%（25℃），海拔＜4000m

• 设备容量：＜0.5kVA

• 外形尺寸：1000mm×650mm×1400mm

与其他同类产品相比，自动化立体仓库实训装置在能耗、操作便捷性和功能完整性方面表现出色，特别适合高校和培训机构的实训教学。

四、自动化立体仓库实训装置的组成

1. 结构部分
   实训设备的结构由仓储库架、铝合金型材桌面及型材实训桌组成。控制系统则由PLC、单片机及触摸屏组成，实现对设备的全方位控制。

2. 仓库模型
   仓库模型由四层十六个仓位库体和出入库仓位库体组成，模拟真实仓储环境，便于学生进行实际操作训练。

3. 控制面板
   控制面板由数码显示、状态显示以及三维（X、Y、Z）运动机械手动操作按钮组成，可实现对出入库的手动控制操作。

4. 驱动机构
   驱动机构采用步进电机及步进电机驱动器，确保设备运行的精准性和稳定性。

5. 定位执行机构
   定位执行机构包括竖轴和横轴，传动轴均采用滚珠丝杠传动，传动平稳，横轴行程600mm，竖轴行程420mm。

6. 取物轴
   取物轴由直流减速电机驱动，可实现前后两个方向的运动，满足不同场景下的操作需求。

7. 开关电源
   开关电源输入为220VAC 50Hz，输出直流电源DC24V，为设备运行提供稳定的电力支持。

8. 触摸屏与上位机软件
   触摸屏和上位机软件可用于直接管理存取对象的出入库、统计分类等工作，提升操作的智能化水平。

五、自动化立体仓库实训装置的实训项目

1. PLC控制步进电机
   通过PLC编程实现对步进电机的精准控制，掌握电机运行的基本原理和操作方法。

2. 步进两轴定位控制
   学习如何通过PLC编程实现两轴的协同定位控制，提升学生的编程能力和设备操作水平。

3. 触摸屏接线及画面编辑
   掌握触摸屏的接线方法和画面编辑技巧，实现对设备运行状态的实时监控和操作。

4. 出/入库位扫描检测
   学习如何通过传感器实现对出/入库位以及1～16号仓位的扫描检测，确保设备运行的准确性。

5. 货物搬运操作

• 将Z轴上的货物送到指定位置

• 将任意位置的货物送到另一位置

• 将入库位置的货物送到任意位置

• 从任意位置取回货物放至出库位

6. 故障检测与检修
   通过设备的设故排故单元，培养学生对设备故障的检测和检修能力，提升学生的实践操作水平。