立体仓库实训装置

立体仓库实训装置

一、产品概述

立体仓库实训装置是一套综合性强、功能先进的教学设备，由立体仓库、二维运动机械手、气控台、按钮盒、传感器、电磁阀等关键部件组成。其核心功能在于实现车辆的手动停车与自动存车操作，满足院校在PLC、机电一体化、气动技术等相关课程的实训教学需求。装置中电磁阀及磁性开关等元件的引出线均连接至相应的端子接线排，极大地方便了教学过程中的使用与操作。

二、技术参数

1. 交流电源 ：采用单相三线制，AC 220V±10% 50 Hz，确保装置在常规实验室环境下稳定获取电力。

2. 输出电源 ：DC 24V/4A，为各类直流设备提供可靠的电力支持，满足实训过程中不同设备的供电需求。

3. 环境适应性 ：温度适用范围-15℃～45℃，环境湿度在25℃时不超过85%，适应不同季节和地域的实验室环境条件，保证装置在多样化环境下的稳定运行。

4. 安全保护措施 ：配备接地保护和漏电保护功能，安全性严格符合相关国家标准，全方位保障师生在实训过程中的操作安全，为教学活动提供坚实的安全后盾。

三、装置机构

立体仓库实训装置能够实现物料的手动与自动存取功能，并具备物料存储信息状态显示能力，主要由以下几个部分构成：

1. 实训平台 ：选用2080mm铝型材搭建，具有长1200mm宽640mm的尺寸规格，具备 sturdy 的结构和良好的稳定性，为整个实训装置提供坚实的基础支撑。

2. 立体仓库主体 ：由底板、三层四列十二位仓库体以及三维运动机械和电气控制等组成。其中，X 坐标传动机构借助步进电机、滚珠丝杆和不锈钢金属滑轨实现精确传动；Y 坐标传动机构同样采用步进电机、滚珠丝杆和不锈钢金属滑轨传动方式；Z 坐标传动机构则采用无杆气缸配合传感器完成货架的伸出与收回动作，实现三维空间内的精准物料存取操作。

四、电气控制部分

1. PLC ：采用西门子 CPU224 PLC，具备14点输入和10点输出能力，输入电源为 DC 24V，作为整个装置的控制核心，能够高效、稳定地实现对各种设备和操作的自动化控制。

2. 按钮盒 ：配备6个按钮，涵盖急停按钮、上电按钮、操作按钮、方向按钮、Y/ 放按钮和 X/ 取按钮。其中，上电按钮、操作按钮、Y/ 放和 X/ 取按钮采用带灯设计，直观显示按钮状态，方便操作人员进行精准控制和状态监测。

3. 触摸屏 ：实现工作状态显示、现场动态监控、库位剩余显示、现场控制以及存取等相关功能，为操作人员提供直观、便捷的人机交互界面，提升操作体验和管理效率。

五、实训项目

1. 传感器检测调整 ：通过实训，学生可以学习并掌握各类传感器的工作原理、安装调试方法以及在立体仓库系统中的应用，确保传感器能够准确检测物料位置、状态等信息，为后续的自动化操作提供可靠的数据支持。

2. 电机控制调试 ：使学生深入了解步进电机等驱动设备的性能特点和控制原理，掌握电机的启动、停止、调速以及定位等控制技术，实现对立体仓库中机械运动部件的精确控制，提高物料搬运和存储的效率与准确性。

3. 气动元器件使用调试 ：让学生熟悉气控台、电磁阀、气缸等气动元件的结构、工作原理和使用方法，掌握气动系统的搭建、调试与维护技术，确保气动执行机构能够稳定、可靠地完成物料的推送、升降等动作，在实际应用中实现高效的物料自动化处理。

4. 物料存储状态扫描检测 ：培养学生利用传感器技术和 PLC 编程实现对物料存储状态的实时扫描与检测能力，及时掌握库位的占用情况、物料的种类和数量等信息，为库存管理和物流调度提供准确的数据依据，优化立体仓库的存储空间利用率和物流配送效率。

5. 上位机物料出入库管理功能 ：通过学习上位机软件的开发与应用，学生能够设计并实现物料出入库的管理系统，实现对物料信息的录入、查询、统计以及出入库流程的自动化控制，提高仓库管理的信息化水平和工作效率，减少人工操作的失误和工作强度。

6. 组态软件设计和开发系统监控画面 ：使学生掌握组态软件的使用方法和编程技巧，能够根据立体仓库实训装置的实际情况设计和开发直观、实时的系统监控画面，实现对整个仓储系统的设备运行状态、物料流转情况、故障报警信息等的集中监控与可视化管理，提升系统的智能化水平和管理效能。

7. 触摸屏软件设计和开发系统操作画面 ：让学生学会运用专业的开发工具为触摸屏设计友好、便捷的操作界面，实现对立体仓库系统的各项操作功能控制，如手动 / 自动模式切换、设备启停、参数设置等，同时具备实时数据显示、报警提示等功能，提高设备的操作便利性和运行管理效率，增强用户体验。

8. 立体仓库主体控制实训 ：学生可以深入学习立体仓库主体的机械结构和电气控制系统组成与工作原理，掌握其安装调试、故障诊断与排除方法，能够独立完成对立体仓库主体设备的维护保养和优化升级工作，确保立体仓库在长期运行过程中的稳定性和可靠性，培养学生的实践动手能力和解决实际问题的能力。

9. 整机装配调试 ：通过对整个立体仓库实训装置的装配与调试过程，让学生全面了解设备的机械安装、电气连接、参数配置以及系统联调等关键环节，培养学生的综合实践能力和团队协作精神，提高学生对复杂自动化设备的整体把握和运用能力，使学生能够熟练掌握从设备组装到投入运行的完整流程，为今后从事相关领域的工作打下坚实的基础。