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1、- 1 - TVT-99C 立体仓库模型 使 用 说 明 书 - 2 - 天津市源峰科技发展有限责任公司 天津市源峰科技发展有限责任公司 版 权 申 明 版 权 申 明 天津市源峰科技发展有限责任公司 保留所有权力 天津市源峰科技发展有限责任公司 保留所有权力 天津市源峰科技发展公司保留在不事先通知的情况下，修改本手 册中的产品和产品规格等文件的权力。 天津市源峰科技发展公司不承担由于使用本手册或本产品不当， 所造成直接的、间接的、特殊的、附带的或相应产生的损失或责任。 天津市源峰科技发展公司具有本产品及其配套文档的专利权、版 权和其它知识产权。未经授权，不得直接或者间接地复制、制造、加 工、
2、使用本产品及其相关部分。 - 3 - 目 录 目 录 第 1 章 系统介绍4 1.1 立体仓库系统简介4 1.2 系统各部件名称与功能5 1.2.1 仓库本体7 1.2.2 巷道起重机7 1.2.3 PLC 控制单元 8 1.2.4 电源单元8 1.3 系统功能9 1.4 控制原理及工作流程 9 第 2 章 使用说明13 第 3 章 安装14 3.1 设备的安装 14 3.2 接线 15 第 4 章 故障对应表 20 第 5 章 设备修复 21 - 4 - 第 1 章 系统介绍 第 1 章 系统介绍 1.11.1 立体仓库系统简介 立体仓库系统简介 立体仓库结构外形图如图 1-1 所示： 图
3、1-1 立体仓库系统结构外形图 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。 该装置的机构由立体仓库本体单元、PLC 控制单元、接口单元、电源单元等 组成。 1）立体仓库本体单元：该单元由四层十二层仓位、巷道起重机等组成。 - 5 - 2） PLC 控制单元：该单元采用西门子 S7-200 CPU226 型 PLC。PLC 主体具有 脉冲输出功能，能同时实现两
4、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。 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
5、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。 1.2 系统各部件名称与功能1.2 系统各部件名称与功能 该系统的全视图如下所示： 6 1、货物（汽车模型） 2、垂直方向步进电机 3、立体仓库本体 4、垂直方向定位传感器 5、垂直方向滚珠丝杆 6、送料台叉车 7、送料台直流电机 8、水平方向定位传感器 9、 仓位检测传感器 （13 个） 10、定位标条 11、水平方向步进电机 12、PLC 主机 13、接口板 14、按钮板 15、急停按钮 16、开关按钮 17、底板 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 部件的实物结构如图 1-2 所
6、示： 图 1-2 立体仓库结构实物示意图 仓库本体 巷道起重机 接口单元 PLC 控制单元 电源单元 立体仓库模型 7 1.2.1 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、储货区如图 1-3 所示。 图 1-3 仓库本体示意图 1.2.2 巷道起重机 巷道起重机由二轴行走机构、送料台、驱动器等组成，如图 1-4 所示。 图 1-4 巷道起重
7、机构成图 转货区 储货区 载货台 1#2#3# 4#5#6# 7#8#9# 10#11#12# 仓位 送料台 二轴行走机 驱动器 巷 道 起 重 机 8 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 1.2.3 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
8、DC/DC/DC，所有操作控制指令都是由 PLC 发出的。 S7-200 基本参数如表 1-1 所示： 表 1-1 S7-200 的基本参数 （程序存储器）在线程序编辑时 16384 bytes （程序存储器）非在线程序编辑时 24576 bytes 布尔量运算执行时间 0.22s 本机数字量输入/输出 24 输入/16 输出 允许最大的扩展 I/O 模块 7 个模块 脉冲捕捉输入 24 高速计数器 单相计数器 6，每个 30KHz 两相计数器 4，每个 20KHz 脉冲输出 2 个 20KHz(仅限于 DC 输出) 接口 2 个 RS-485 接口（PPI, DP/T 波特率：9.6, 19
9、.2 和 187.5kbaud） 输入电压 20.4 至 28.8 VDC 输入电流 150mA (仅 CPU，24 VDC) 输入类型 漏型/源型 (IEC 类型 1/漏型) ，24 VDC，4mA 典型值时 逻辑 1 信号 (最小) 5 VDC，1mA 输出类型 固态 - MOSFET(源型) 额定电压 24 VDC （电压范围：20.4 至 28.8 VDC） 1.2.4 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。 9 1.3 系统功能 1.3 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
10、有机结合成的一种教学仪器设备，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，按照图 1-5 所示的系统原理接线框图，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，按照图 1-6 所 示的系统流程框图进行编程训练，可要求学生理解系统程序的设计思想，掌握系 统的编程设计方法。 1.4 控制原理及工作流程 1.4 控制原理及工作流程 系统在电气设计上，
11、 电机主要采用步进电机和直流电机， 分别控制水平移动、 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，并注意到仓 位底部检测开关已动作。 5）执行取指令 a)选择欲取仓位号（如 10#） ，按动
12、仓位号对应按钮，控制面板上的数码管显 示仓位号。 10 b)按动“取”指令按钮，执行取出动作，若 0#仓位内已有汽车，则该指令不 被执行。需要由用户手动将货物移走。 c)指令完成后，机系统自动返回。 d)如执行取出指令前，被选仓位（如 10#）无汽车，则送指令将不被执行。 6）执行送指令 a)选择欲送仓位号（如 10#） ，按动仓位号对应按钮，控制面板上的数码管显 示仓位号。 b)按动送指令按钮，若被选择 10#仓位内已有汽车，则该指令不被执行。需要 由用户手动将货物移走。 c)指令完成后，系统自动返回。 d)如执行送入指令前，0#仓位无汽车，则送指令将不被执行。 根据前面的分析，该立体仓库系
13、统的运行情况归纳如下： 当按下启动按钮后，允许进行立体仓库运行的控制。在正常的情况下，按下 某一仓位的按钮和“取”或“送”按钮，系统将进行相应的动作，此时控制面板 上的数码管显示相应的仓位号。当出现故障时，电机停止运行。在紧急情况下， 按下紧急按钮，送货物送回原来的位置，只有当故障排除后，才能重新运行。 11 图 1-5 系统原理接线框图 12 图 1-6 系统流程框图 复位 选择仓位号 X轴右移 Y轴上移 被选仓位有货? 选择操作方式 取货 显示仓位号 到达指定仓位? 送货台前伸 送货台前伸到位? Y轴上移 送货台回缩 送货台缩到位? X轴左移 Y轴下移 到达载货台? 送货台前伸 送货台前伸
14、到位? Y轴下移 送货台回缩 X轴右移 Y轴上移 载货台有货? 送货 到达载货台? 送货台前伸 送货台前伸到位? Y轴上移 送货台回缩 送货台缩到位? X轴右移 Y轴上移 到达指定仓位? 送货台前伸 送货台前伸到位? Y轴下移 送货台回缩 取消操作 取消操作 Y N N Y N Y Y Y Y Y Y N N Y N Y Y N Y N Y N N N N Y N 13 第 2 章第 2 章 使用说明 使用说明 安装环境：安装环境： 避免将设备安装到下列场所： ? 日光直射或者环境温度超出 0 到 50范围的场所。 ? 相对湿度超出35%RH到75%范围或者由于剧烈温度变化产生结露的场所。 ?
15、 空气中存在腐蚀气体或可燃气体场所。 ? 对本体造成直接振动或撞击的场所。 ? 粉尘、铁屑或盐分较多的场所。 ? 会使本设备附着水、油或化学物质的场所。 ? 空气中含有有机溶济的例如苯、涂料稀释济、酒精或者强碱物质如氨和 苛性碱的场所。 静电防护： 静电防护： 在干燥的环境下有产生静电累积的危险，所以当需要触摸设备时，应选通过 接地设备对其进行放电再触摸。 清洗：清洗： 不要使用稀料或类似的溶液清洗， 因为会溶解本体的某些部件并且会造成褪 色。 供电顺序供电顺序 在给变频器供电之前控制单元应处于停止工作状态。 在接通电源之前在接通电源之前 当您是第一次接通供电时，请注意以下事项： ? 请确认没有接线的碎屑或者尤其是导电物质在印制电路板上。 ? 确认电源接线、输入/输出接线和电压是正确的。 ? 确认控制单元是处于停止工作状态。 14 第 3 章 安装与接线 第
