自动化立体仓库教学课件.ppt

堆垛机运行过程 传感器的检测调整， 电机控制调试， 12车位停车状态扫描检测等， 通过上位机对车辆出入库管理功能， 组态王软件设计和开发系统监控画面， 仓库人员进出安全实验， 立体仓库主体的控制实训。 实验室现有LGMX-23型立体仓库实训装置6套，能满足本案例的实训教学。实训项目如下： 水平运行功能 水平运行功能是负责水平行走，主要由行走轮组和支撑设备的下横梁及上横梁组成，在上下横梁上分别装有水平导向轮，防止堆垛机左右偏摆，使堆垛机沿巷道导轨运动，堆垛机水平运动是通过装在行走轮轴上的减速电机驱动来完成的；堆垛机下横梁上装有位置传感器，用于反馈堆垛机实际行走位置，当堆垛机行走时，电控系统就可随时通过位置传感器按照设定的运动方式监测及指挥行走电机工作 起升运行功能 小型有轨巷道堆垛机起升装置沿立柱运行，立柱侧面的两导轨为导向，载货台的导向轮夹在两导轨上保证其沿导轨上下运行．由减速电机驱动钢丝绳或链条拉动载货台上下运动。载货台上安装了光电传感器，在立柱上安装了认址片，通过光电传感器和认址片来检测载货台的实际位置，实现电控系统对堆垛机 Y 方向运动的控制 货叉运行功能 由减速电机驱动一个机械运动的速度倍增机构，一般常见的速度倍增机构有齿轮齿条传动和链轮链条传动两种方式，通过结构实现中叉和上叉左右伸缩，结合起升运动完成货物的存取工作 立柱结构设计与分析堆垛机受力简图 1）立柱静载变形计算f1 2）立柱动载变形计算2 对于细长杆来而言，当压力达到临界时或是压力并不一定很高的情况下，杆件都有可能丧失稳定性，进而可能会改变杆件的受力性质，所以外力的稍微增加，对于压杆来说都可能将引起很大的弯曲变形，所以，在正常工作情况下，此压力必须小于临界力 3）立柱稳定性分析 堆垛机提升系统的电机要求较高，要求保证定位控制精度。所以选取电机的功率要符合工作条件，电机功率不能小于实际需要功率，否者不能实现工作要求，电机功率不能太大，过大照成资源浪费和增加机构重量，同时功率过大还会影响电机尺寸，最终导致影响堆垛机性能。 使用三相交流变频电动机，并具有电磁制动，电机刹车迅速而且定位准确 升降电动机选择及功率计算 货叉电动机的选择计算  货叉中间叉的驱动力，是根据静力平衡关系求得导向轴承径向力，再通过求得的力乘摩擦系数得到各运动方向上的摩擦力，驱动力等于摩擦受力总和。 水平行走机构的驱动方式为地面驱动式。将地轨铺设固定在地面上，水平行走机构固定在导轨上，堆垛机依靠行动轮和导轨的支撑，导向轮用以防止堆垛机行走过程中的倾倒和摆动。此种驱动方式的优点在于水平行走机构装在地轨上，方便保养维护，适合于各种高度的立体仓库。 驱动结构主要有三相交流电机、减速机构。其运行由水平行走电机通过减速机构驱动主动轮在道轨上运动，完成巷道堆垛机沿巷道道轨水平方向的行走运动，实现仓库货格列方向的定位。 行走电动机的选择计算  行走电机功率有两部分组成它等于达到额定速度时的加速功率和平稳电机功率之和， 堆垛机控制系统设计 工作流程：堆垛机接受指令后，堆垛机行走电机及升降电机同时运行，通过定位系统，到达目的位置后准确停车，货叉动作，执行存取操作，货叉回位，货叉到位后，堆垛机行走、升降再次运行，到达目的位置后准确停车。 三维动作控制 控制堆垛机在水平、垂直、左右方向的运行； 位置控制 控制堆垛机以适合的速度运行并精确的定位在货格或入出库口处； 通讯功能 堆垛机与上位机和其它仓库设备的通讯； 保护功能 提供各种电气和机械保护，保证堆垛机在高速、频繁的运行和取送货过程中不会发生事故； 人机界面 堆垛机控制系统的功能 仓位的认址定位方式，只有精确的让堆垛机控制系统知道所在的位置，才能让程序有效的运行下去。 堆垛机运动过程中如何实现行程限制，防止误操作和程序出问题时出现超程问题。 自动运行模式工作过程中，如何实现到达目标后准确停车。 使用变频器调节速度，那高低转速的切换时机如何确定。 控制系统设计难点 货物的认址使用认址片结合U型光电开关，每当堆垛机经过一个货格位置时U型光电检测到一次信号，给PLC中的计数器，这样加减计数就可以知道行走的位置。把堆垛机的移动分为水平和垂直两个方向，通过控制各自方向上的位移量再结合传感器检测出的信号，就可以实现准确的定位。定位是控制的关键，所以一定要精准的实现。这样才能保证整个系统的准确运行。 在堆垛机的三个运行方向上都设置行程限位开关，当检车到限位信号后控制系统就对相应的驱动电机切断电源，提示操作人员发生的意外情况。处理完毕后就可以运行了。 主要是水平行走和垂直升降两个方向上的准停控制，使用光电传感器检测运行临近到位信号，当有信号产生时，就降低运转速度做好下一步的停车准备，到第二个信号产生后，就发出停车的命令，这样就可以平缓