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现代物流仓储自动化实验系统,自动生产线拆装与调试实训装置

现代物流仓储自动化实验系统是对生产物流活动进行计划、组织、指挥、协调、控制和监督，使各项物流活动实现最佳协调与配合。以工业工程知识点为对象，与信息流、物流、资金流有机结合，贯穿了现代管理技术、自动化技术、系统工程技术及现代信息技术。紧密结合生产实际和职业岗位的技能要求，按照职业教育的教学和实训要求研发的产品。适合高职院校、职业学校的机电设备安装与维修、机电技术应用、电气运行与控制、电气技术应用、电子电器应用与维修、物流管理等专业和非机电类专业的《可编程控制器技术》、《传感器及PLC控制技术》、《PLC及其应用》的教学与技能实训。

    现代物流仓储自动化实验系统（型材结构）、货料入口传输带、货料出口传输带、搬运机器人、收料装置、堆垛机、自动化立体仓库、条形码识别系统[包含标签打印机、条码扫描器、条码扫描手持终端、普通PC机（用户自备），物流仓储自动化实训设备软件部分和接口程序等、PLC控制系统及网络通信接口等模块组成，系统全部采用工业元器件，数控模块化综合系统，包含PLC（可选用各大品牌PLC如：西门子、三菱、欧姆龙等）、变频器、机械手、分拣实训系统、传送带、各种传感器（电感式传感器、电容式传感器、色标传感器、称重传感器及常见光电传感器等）、条码扫描平台、气缸、为滚珠丝杆、步进电机及驱动器、直流减速电机及工件等，所有传感器、执行器、控制器接口开放。

一、装置特点

　　1. 本系统由下料装置、传送带、送料器、电磁阀、气缸、机械手、收料装置、光电传感器、颜色传感器等组成。采用工业元器件，所有传感器、执行器、控制器接口开放，系统内部含有网络接口可组成PLC网络，包含PLC、传感器、变频调速、步进电机、工业网络、气动等技术的综合应用自动化实训系统。

　　2. 实训时系统硬件接线部分由学生来完成。具有误操作保护电路，确保在误操作情况下不会损坏元件，供学生反复训练。

　　3. 小型执行元件，使整个系统的结构紧凑、造型美观大方、组合式模块结构设计，便于运输及实训室的多台布局。

　　4. 传感器种类齐全，有光电传感器、电容传感器、色标传感器、称重传感器等。

　　5. 系统控制方式多样性，有位置控制、PLC控制、计算机控制、直流调速控制、变频调速控制等。

　　6. 具有视频监控系统，对整个工业现场进行全方位的监控和管理。

　　7. 库房管理-条形码识别系统：对每一件物品进行编码，生成与实物一一对应的条码符号，便构成了物品管理的基本条件。在库房管理的入库、拣货、盘点、出库、维修等环节，使用条码识读设备扫描条码，可以及时准确地记录物品的流转情况，确保账面信息与实物信息的统一。在上架、拣货、盘点环节，可以使用移动数据采集终端，实现对上述业务操作的便捷、快速及准确的处理。 

　　8.主机：西门子S7-200

    9. 装置配有2台变频器，驱动交流电机加、减速运行，对传送系统调速控制。

　　10. 该装置内设有网络通信接口，组成PLC系统网络，并完成网络技术系统实训。

二、技术指标：

　　1. 输入电源：单相三线～220V±10% 50Hz

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

　　3. 装置容量：≤1000VA

　　4. 整机尺寸：2400mm×560mm×1400mm

　　5. 安全保护措施：具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国标标准。

四、系统组成

1、供料站：

主要由井式工件库、推料气缸、物料台、光电传感器、磁性开关、电磁阀、支架、机械零部件构成。

工作过程描述：系统启动后，推料气缸推出，把工件库中底层的工件推至物料台上。工件到位传感器检测到工件到位后，推料气缸缩回。搬运机械手伸出并抓取该工件，并将其运送至切削加工站。

2、加工站：（切削中心）

主要由物料台、物料夹紧装置、龙门式二维运动装置、主轴电机、刀具以及相应的传感器、磁性开关、电磁阀、步进电机及驱动器、主轴电机、滚珠丝杆副、支架、机械零部件构成。

工作过程描述：该站主要完成对工件的切削加工。当搬运站机械手把工件运送到该站物料台上，且光电传感器检测到工件后，机械手指夹紧工件，二维运动装置丝杆开始动作，主轴电机启动，切削加工完成后，主轴电机停止，二维运动装置丝杆带动主轴回零点，物料台重新伸出，到位后，机械手指松开，由搬运站机械手伸出并夹紧工件，将其运送至装配站。

3、装配站（三工位）

主要由井式供料单元、三工位旋转民作台、平面轴承、冲压装配单元、光电传感器、电感传感器、磁性开关、电磁阀、交流伺服电机及驱动器、支架、机械零部件构成。

工作过程描述：该站主要完成大小工件的紧合装配过程。当搬运站气动机械手把工件运送到装配站旋转工作台上后，旋转工作台顺时针旋转，将工件旋转到井式供料单元下方，井式供料单元顶料气缸伸出顶住倒数第二个工件；挡料气缸缩回，工件库中底层的工件落到待装配工件上，挡料气缸伸出到位，顶料气缸缩回物料落到工件库底层，同时旋转工作台顺时针旋转，将工件旋转到冲压装配单元下方，冲压气缸下压，完成工件紧合装配后，气缸回到原位，旋转工作台顺时针旋转到待搬运位置后，搬运站气动机械手伸出并抓取该工件，并将其运送往物料分拣站。

4、分拣站：

主要由传送带、变频器、三相交流减速电机、旋转气缸、磁性开关、电磁阀、调压过滤器、光电传感器、光纤传感器、对射传感器、计数器、支架、机械零部件构成。

工作过程描述：该站主要完成对上站传送至本站的装配完毕的工件进行分拣。系统入料口光电传感器检测到有工件，变频器启动并带动传送带运动，将工件送入分拣区，通过旋转气缸将白色工件推入1号料槽、黑色工件导入2号料槽，当对射传感器检测到有物料入槽、传输皮带停止工作，等待下一个工件，同时计数器记录工件入库个数。

5、搬运站：

主要由直线电机驱动器、直线导轨、四自由度搬运机械手、定位开关、行程开关、支架、机械零部件构成。

工作过程描述：该站主要完成向各个工作站输送工件。系统复位先回原点，当到达原点位置后，系统启动，井式供料站养料到物料台后，光电传感器检测到有工件时，搬运机械手伸出将工件搬运到切削加工站物料台上，等加工站加工完毕后，再将工件送到三位装配站完成两种不同工件装配，最后将两种工件成品送到分拣站分拣入库。

五、系统配置清单

表一：基本配置表(标配西门子系统)

表2：PLC及变频器选配表(用户可根据需要进行选配)

三菱：

六、实训项目

（一）气动控制回路安装与调试

该配置配有多种类型的气缸、电磁阀，磁性开关，如：单出杆气缸、单出双杆气缸、旋转气缸等气动执行元件、单控电磁阀、双控电磁阀和磁性开关等，基于这些气动控制元件，可完成下列气动技术的安装调试训练任务：

1、气动方向控制回路的安装与调试

2、气动速度控制回路的安装与调试

3、气动旋转控制回路的安装与调试

4、气动顺序控制回路的安装与调试

5、气动机械手装置的安装与调试

6、气动系统的安装与调试

（二）电气控制电路的安装和PLC程序编写

该装置配有西门子S7-200主机模块、MM420变频器模块、伺服电机驱动模块、步进电机驱动模块和各种传感器等，基于这些模块，可完成下列PLC应用技术训练任务：

1、异步电机控制电路的连接与控制程序编写

2、异步电机调速控制电路的连接与控制程序编写

3、步进电机控制电路的连接与控制程序编写

4、交流伺服电机控制电路的连接与控制程序编写

5、气动方向控制程序编写

6、气动顺序动作控制程序编写

7、气动机械手控制程序编写

8、皮带输送控制程序编写

9、自动生产线控制程序编写

（三）PLC工业通讯网络的安装及调试

本系统选用西门子S7-200PLC作为主控制器，其本身集成RS485通信口具备PPI网络通信功能，基于本网络通信功能，可完成下列工业现场总线通信技术训练任务：

1、PPI网络的硬件连接、调试

2、PPI网络参数设置、调试

3、基于多台西门子S7-200 PLC的复杂PPI网络数据读写程序编写与调试

（四）机电设备安装与调试项目

井式供料、切削加工、多工位装配、气动机械手搬运、皮带传送分拣等工作站及相应的电源模块、按钮模块、PLC模块、变频器及交流电机模块、步进电机驱动模块、伺服电机驱动模块和各种工业传感器等控制检测单元为硬件平台，可完成下列机电设备安装和控制的训练任务：

1、井式供料机构的安装与调试

2、切削加工机构的安装与调试

3、多工位装配机构的安装与调试

4、气动机械手设备安装与调试

5、输送线设备安装与调试

6、工件分拣机构的安装与调试

7、自动生产线系统安装与调试