KNT-PZK3立体仓库实训装置实验指导书

1、KNT-PZK3立体仓库实训装置实验指导书目 录使用说明及注意事项 3实验一、设备的认识 4实验二、Proficy Machine Edition编程软件的使用方法 10实验三、立体仓库手动控制 21实验四、立体仓库自动控制 26设备的运行与日常维护 35使用说明及注意事项1、安全注意事项1）上机实训前必须认真仔细阅读实验指导书。2）严禁散落长发、衣冠不整操作设备。3）安装设备时注意不要损坏各种阀件及气动元件。4）请勿使用损坏的插座或电缆，以免发生触电及火灾。5）安装时请在清洁平坦的位置，以防发生意外事故。6）请使用额定电压，以防发生意外事故。7）必须使用带有接地端子的多功能插座,确认主要插座

2、的接地端子有没有漏电，导电。8）为了防止机械的差错或故障，请不要在控制器和电磁阀附近放置磁性物品。9）设备的安装或移动时，请切断电源。2、使用注意事项1）长时间不使用设备时请切断电源。2）在光线直射, 灰尘, 震动, 冲击严重的场所请勿使用。3）在湿度较大和容易受潮的场地以及导电器械, 易燃性物品附近请勿使用。4）请勿用湿手触摸电源插头.防止触电或火灾。5）用户在任意分解, 修理, 改造下无法享有正常的保修权利。6）注意切勿将手以及衣物夹进电机或气缸操作部位。实验一 设备的认识一、实验目的1、了解KNT-PZK3立体仓库实训装置的基本组成及可实现的功能；2、了解各机械运动执行单元的构造和工作原

3、理；3、了解电气控制电路的组成及各元气件的功能；4、了解气动控制回路的组成及各气动元件的功能；二、实验设备1、KNT-PZK3立体仓库实训装置；2、辅助设备及工具；三、实验内容本设备为实际自动仓储的微缩，采用可编程控制器控制。设备由控制机构，堆垛机，货架组成。共设有多个库位，可用手动或自动两种模式完成入库出库操作，完善的执行机构可提供现代物流系统中自动存储系统全部动作过程，可根据不同的控制方案，编写对应的执行系统流程，适应不同层次的人员进行PLC学习和编程。如图所示3410916578112 立体仓库实物图1小型断路器：控制设备电源通断。2开关电源：将交流220V转换为直流24V供中间继电器、

4、电机等弱电电路使用。3接线端子：接线转换。4中间继电器：灵活控制电磁阀、电机等通断。5控制盒：实验设备的操作盒。6X方向丝杆运动执行机构。库位横向行走的执行机构。7Z方向丝杆运动执行机构。库位纵向行走的执行机构。8进出库齿轮齿条运动执行机构。9硬限位开关，防止丝杆行走超出行走范围。10定位检测开关，检测丝杆行走位置。11货架，设有12个库位，便于存储管理。本装置由直流减速电机驱动、高精度滚珠丝杆及滚珠式双滑块平面直线承重导轨，双轴运动定位功能模块、XZ轴执行机构、送货平台、立体货架、手动集中控制装置、铝合金型材台板部分组成，将机械和电气有机组合在一起，实现点位控制。1、堆垛机包括X/Z向丝杆直

5、线运动，Y向齿轮齿条啮合运动机构，三个方向的驱动方式均为直流减速电机，电机通过联轴器和运动模块联接，通过PLC控制其正反转，从而控制各个机构的运动方向。2、货架包括型材搭接框架，库位板材，分成三层四列共12个库位，圆形底盘安装架，方便调节位置。3、保护及定位检测装置三个方向的运动机构均设定有保护开关，为超小型基本开关。分别安装于各自机构的两头极限位置。一旦行走超出范围时，立即切断机构电气硬件回路。从而避免程序的误动作组成设备损坏。机构行走的定位是靠微型光电开关来实现。其中X/Z向机构分别设定有四/三个定位穿孔。检测开关随着机构的行走而定向搜寻穿孔，这是整个设备检测方式的精华所在，用户可根据不同

6、的孔位来理解定义不同的位置。4、按钮控制盒，包括如下功能按钮1）启动：2）停止3）复位4）紧急停止5）手动/自动6）联机7）Y摇柄开关8）X/Z摇柄开关其中（1）至（4）项接入PLC，并且只有在（5）（6）有效的情况下才应起作用，（7）至（8）项为手动检查操作按钮。主要检测每个单元模块硬件部分的动作方向与保护、检测装置是否正常。5、开关电源利用开关电源将接入的交流220V转换出直流24V供设备中继电器、电机等弱电设备使用。6、PLC控制系统主要元器件介绍1、可编程控制器PLC1）主机模块IC695FTB001可编程控制器是GE （FANUC）新近推出的一款高性能PLC，具有高速运算和高速数据吞

7、吐的处理器。控制器在多种标准的编程语言下能处理高达32KI/O。这个强大的CPU依靠300Mhz的处理器和10Mbytes的用户内存能轻松地完成各种复杂的应用。RX3i支持多种 IEC 语言和 C 语言，使得用户编程更加灵活。RX3i广泛的诊断机制和带电插拔能力增加了机器周期运行时间，减少停机时间，用户能存储大量的数据，减少外围硬件花费。IC695FTB001 CPU模块RX3iDemo箱中配置的CPU模块为IC695FTB001模块，如图1-8所示。RX3i CPU有一个300MHZ处理器，支持32K 数字输入，32K 数字输出、32K模拟输入、32K模拟输出。最大达5兆字节的数据存储。有1

8、0兆字节全部可置的用户存储器，这意味着你能够在CPU中存储所有的机器文件。CPU能够支持多种语言，包括：a 继电器梯形图语言；b 指令表语言c C程序语言；d 功能块图；e Open Process；f 用户定义的功能块；g 结构化文本；h SFC；i 符号编程；RX3i CPU有2个串行端子，即一个RX-232端口和一个RS-485端口，它们支持无中断的SNP从、串行读/写和Modbus 协议。具有一个三档位置的转换开关：运行、禁止、停止。有一个内置的热敏传感器。7、总电源开关外接电源接入设备总电源开关控制总电源的通断。总电源开关实物图8、开关电源利用开关电源将接入的交流220V转换出直流2

9、4V供设备中继电器、电机等弱电设备使用。开关电源实物图9、中间继电器开关电源输出的直流24V分别接入中间继电器的线圈和常开点上，由中间继电器的常开点单独控制X轴、Z轴及Z轴电机完成各自方向的运动。中间继电器实物图10、X轴、Z轴及Y轴驱动电机驱动完成X/Z向丝杆直线运动，Y向齿轮齿条啮合运动。直流电机实物图实验二 编程软件的使用一、实验目的1、熟悉编程软件界面；2、练习使用Proficy Machine Edition 编程软件；3、学会程序的输入和编辑方法；4、初步了解程序调试的方法；二、实验设备1、PLC主机实验设备（用户自备）；2、计算机；3、编程通讯电缆；三、实验内容1 Proficy

10、 Machine Edition概念Proficy Machine Edition 是一个高级的软件开发环境和机器层面自动化维护环境。它能由一个编程人员实现人机界面、运动控制和执行逻辑的开发。GE Fanuc的Proficy Machine Edition 是一个适用于人机界面开发、运动控制及控制应用的通用开发环境。Proficy Machine Edition提供一个统一的用户界面，全程拖放的编辑功能，及支持项目需要的多目标组件的编辑功能。支持快速、强有力、面向对象的编程，Proficy Machine Edition 充分利用了工业标准技术的优势，如XML、COM/DCOM、OPC和Act

11、iveX 。Proficy Machine Edition也包括了基于网络的功能，如它的嵌入式网络服务器，可以将实时数据传输给企业里任意一个人。Proficy Machine Edition 内部的所有组件和应用程序都共享一个单一的工作平台和工具箱。一个标准化的用户界面会减少学习时间，而且新应用程序的集成不包括对附加规范的学习。ProficyTM Machine Edition软件界面2、 Proficy Machine Edition组件1）Proficy 人机界面一个专门设计用于全范围的机器级别操作界面/HMI应用的HMI。包括对下列运行选项的支持 ：QuickPanelQuickPane

12、l View（基于Windows CE）Windows NT/2000/XPProficy 逻辑开发器PCPC 控制软件组合了易于使用的特点和快速应用开发的功能。2）包括对下列运行选项的支持 ：QuickPanel Control（基于Windows CE）；Windows NT/2000/XP；嵌入式NT；3）Proficy 逻辑开发器PLC可对所有GE Fanuc的PLC，PAC Systems控制器和远程 I/O 进行编程和配置。在Professional、Standard以及Nano/Micro 版本中可选Proficy 运动控制开发器。可对所有 GE Fanuc 的 S2K 运动控制

13、器进行编程和配置。3、 软件安装为了更好地使用Proficy Machine Edition软件，编程计算机需要满足下列条件。1）软件需要：操作系统Windows® NT version 4.0 with service pack 6.0，Windows 2000 Professional，Windows XP Professional，Windows ME或Windows 98 SE均可。Internet Explorer 5.5 with Service Pack 22）硬件需要：500MHz基于奔腾的计算机（建议主频在1GHz以上）128MB RAM（建议256M）支持TCP/

14、IP网络协议计算机150-750MB硬盘空间200MB硬盘空间用于安装演示工程（可选）3）Proficy Machine Edition软件步骤如下：将Proficy Machine Edition光盘插入CD-ROM驱动器通常安装程序会自动启动，如果安装程序没有自动启动，也可以通过直接运行在光盘根目录下的来启动；在安装界面中点击Install开始安装程序；跟随屏幕上的指令操作，依次点击“下一步”即可。4）产品注册在软件安装完成后，会提示产品注册画面。软件注册画面点击“NO”，你仅拥有4天的使用权限。若你已经拥有产品授权，点击“YES”，将硬件授权插入电脑的USB通讯口，就可以在授权时间内使用

15、Proficy Machine Edition软件。 4、工程管理1） 打开PACSystems RX3i工程点击开始>所有程序>GE Fanuc> Proficy Machine Edition>Proficy Machine Edition或者点击图标，启动软件。在 Machine Edition初始化后，进入开发环境窗口。开发环境窗口注意：当你第一次启动Machine Edition软件时，开发环境选择窗口会自动出现，如果你以后想改变显示界面，你可以通过选择Windows>Apply Theme菜单进行。1 选择Logic Developer PLC一栏点击

16、OK。当你打开一个工程后进入的窗口界面和在开发环境选择窗口中所预览到的界面是完全一样的。点击OK后，出现Machine Edition软件工程管理提示画面，相关功能已经在图中标出，可以根据实际，做出适当选择。从模板创建新工程新建工程显示所有存在的工程启动时不出现此窗口显示最近使用过的工程打开已存有的工程 Machine Edition打开窗口2） 创建PACSystems RX3i工程通过Machine Edition，你可以在一个工程中创建和编辑不同类型的产品对象如：Logic Developer PC，Logic Developer PLC，View和Motion。在同一个工程中，这些对象

17、可以共享Machine Edition的工具栏，提供了各个对象之间的更高层次的综合集成。下面介绍如何创建一个新工程：点击File>New Project,或点击File工具栏中按钮。出现新建工程对话框。被选工程模板的式样和描述选择所使用的工程模板设置成缺省模板输入工程名 新建工程对话框选择所需要的模板输入工程名点击OK这样，一个新工程就在Machine Edition的环境中被创建了。5 硬件配置用Machine Edition Logic Developer 软件配置PAC CPU 和I/O 系统。由于PAC采用模块化结构，没有插槽均有可能配置不同模块，所以需要对每个插槽上的模块进行定

18、义，CPU才能识别到模块展开工作。使用Developer PLC 编程软件配置PAC的电源模块，CPU模块和常用的I/O模块步骤如下：1）依次点开浏览器的Project>PAC Target>hardware Configuration>main rack(rack0 条目。2）Slot 0表示0号插槽号，Slot 1表示1号插槽号等。右键点击Slot ，选择Add Module，软件弹出Catalog编辑窗口，根据模块的类型，选择相应的型号，点击“OK”就可以成功添加。3）注意：RX3i CPU 占两槽的宽度，可以安装在除最后两槽外的任意槽位上。硬件配置在添加模块时，若在该

19、模块的窗口中出现红色的提示栏，则表示该模块没有配置完全，还需要设定相关参数，如在配置ETM001通信模块时，除了添加模块，还要配置模块的IP地址。Demo演示箱的相关模块配置如下表。Demo演示箱的模块配置表序号模块位置0IC695PSD040Power supplies1IC695CPU310Central processing Unit2空白(used with shot 13IC695ETM001Communications4IC694ACC300Discrete Input5IC694MDL754Discrete Output6IC695HSC304空白7IC695ALG600Anal

20、og Input8IC695ALG704Analog output9IC694MDL645Discrete Input10空白空白11空白空白12IC695LRE001Bus Expansion6、工业以太网通讯设置RX3i的PLC，PC和HMI是采用工业以太网通信的，在首次使用、更换工程或丢失配置信息后，以太网通讯模块的配置信息须重设，即设置临时IP，并将此IP写入RX3i，供临时通讯使用。然后可通过写入硬件配置信息的方法设置“永久”IP，在RX3i保护电池未失效，或将硬件配置信息写入RX3i的Flash后，断电也可保留硬件配置信息包括此“永久”IP信息。在设置的时候一定要注意将三者的IP设

21、置在同一号码段处。PLC的IP地址就是该通用底板上的通信模块网卡地址。注意:要设定IP 地址时，必须知道以太网接口的MAC 地址。设定临时IP 地址步骤如下：1 将PAC 系统连接到以太网上浏览器的工程键(Project下有一个PAC系统对象(target，右键单击单击此对象,选择下线命令，然后选择设定临时IP 地址 (Set Temporary IP Address。将自动弹出设定临时IP 地址对话框2）需要在设定临时IP 地址(Set Temporary IP Address对话框内做以下操作：指定 MAC 地址在IP 地址设定框内，输入你想要设定给PAC 系统的IP 地址（应与以太网模块

22、ETM001的IP地址一致）需要的话，选择启用网络接口选择校验(Enable interface selection对话框，并且标明PAC 系统所在的网络接口。3）以上区域都正确配置之后，单击设定IP(Set IP按钮对应的PAC 系统的IP 地址将被指定为对话框内设定的地址，这个过程最多可能需要1分钟的时间。4）输入完毕后点击可以进行软件、硬件之间的通信联系，如果设置正确，能显示“connect to device”,表明两者已经连接上，如果不能完成软硬件之间的联系，则应查明原因，重新进行设置重新连接。 设定临时IP第一次与PLC通信成功后，就可以将Proficy Machine Editi

23、on中的硬件配置信息，逻辑结构，变量值等信息下载到PLC中，也可以读取PLC中原有的信息。7、输入梯形图程序主程序入口梯形图LD（Ladder Diagram）编辑器用于创建梯形图语言的程序。它以梯形逻辑显示PLC程序执行过程。在Machine Edition软件中输入梯形图程序步骤如下：在Developer PLC 编程软件依次点击浏览器的Project>PAC Target >Logic， MAIN为主程序，窗口界面如图所示.根据程序的设计，在工具栏或工具箱中中找到需要的指令，放到相应的位置，在输入地址号，如地址号为I00001，只需键入1I，按回车键即可，也可对地址号在属性检

24、查窗口进行管理，梯形图输入窗口界面。 程序编辑画面8、上传/下降把PLC参数，程序等在计算机上编辑好了以后，需要将内容写入到PLC的内存中。也可以将PLC内存中原有的参数，程序读取出来供阅读。这就需要用到上传/下载功能。将参数配置，程序下载PLC的步骤如下：点击工具栏中的编译程序，检查当前标签内容是否有语法错误，检查无误后。设置临时IP，建立临时通讯，在设定临时IP时，一定要分清PLC、PC和触摸屏三者间的IP，要在同一IP段，而且两两不可以重复。在Navigator 下选中target1,单击鼠标右键，在下拉菜单中选择Properties,在出现的Inspector的对话框中，设置通信模式，

25、在Physical Port中设置成ETHERNET，在IP Address设置原通信模块ETM001中设置的IP地址，如图3.8.1所示。点击工具栏上的按钮，建立通讯，如果设置正确，则在状态栏窗口显示Connect to Device，表明两者已经连接上，如果不能完成软硬件之间的联系，则应查明原因，重新进行设置重新连接。点击按钮，是PLC在线模式，在点击下载按钮，出现下载内容选择对话框。 PLC通讯标签属性和以太网卡参数设置写入到FLASH内存中控制器补充文件强制变量值逻辑结构硬件配置 下载选择初次下载，应将硬件配置及程序一起下载进去，点击OK。下载后，如正确无误，Target1前面的由灰变

26、绿，屏幕下方出现Programmer ,Stop Disabled ,Config EQ,Logic EQ,表明当前的RX3i配置与程序的硬件配置吻合，内部逻辑与程序中的逻辑吻合。此时将CPU的转换开关打到运行状态，即可控制外部的设备。四、实验步骤1、把下载电缆的一端插入PLC的程序加载接口，另一端插入计算机的相应接口；2、给计算机通电并启动；3、将拷贝了编程软件的U盘插入计算机的USB接口或把编程软件光盘塞进光驱准备进行编程软件的安装；4、打开拷贝文件或启动光驱进入软件安装界面；5、按照实验内容中叙述的安装方法将软件安装到计算机上；6、计算机重启后打开新装的编程软件；7、进入界面后按照实验内

27、容叙述的方法熟悉软件界面，学习基本的操作方法；8、试编写一段简易的程序确认无误后；9、给PLC通电；10、把编写好的程序按照实验内容中叙述的方法加载到PLC；11、运行程序，仔细观察PLC上的指示等的闪灭情况；12、停止运行程序；13、将起先编写的程序进行适当修改，确认无误后；14、把修改好的程序重新加载到PLC；15、运行程序，仔细观察PLC上的指示等的闪灭情况；16、实验结束关掉PLC电源并关闭计算机；五、问题与思考1、Proficy Machine Edition编程软件具有哪些主要功能？2、Proficy Machine Edition软件界面有什么特点？3、Proficy Machi

28、ne Edition软件按照其功能可分为几大类型？实验三 手动调试一、实验目的.1在手动状态下，控制立体仓库实训装置2掌握相关参数的设定二、实验设备.1. PLC 实验设备 2立体仓库实训装置3空气压缩机4AC 220V电源三、实验内容1、用手动控制的方式，实现对KNT-PZK3立体仓库实训装置的控制。2、I/O输入输出地址见表3-1。3、控制程序，见本公司提供的光盘。4、电气控制原理见图3-1与图3-2。四、实验步骤1. 接通立体仓库实训装置的电源。2. 合上小型断路器。3. 将“手动/自动”按钮旋转至手动状态；将“联机”按钮旋转至单机状态（对应指示灯为不亮）。4. 通过按钮触发相应的动作，

29、观察动作是否可靠的执行。a摇动“Y+/Y-”摇柄开关，观察进出库机构的行走方向是否正确。b 摇动“X+/X-”摇柄开关，观察X方向行走机构的行走方向是否正确。c 摇动“Z+/Z-”摇柄开关，观察Z方向行走机构的行走方向是否正确。5. 根据手动的控制状态，考虑自动的情况之下程序该如何编制。6. 实验结束后，关闭实验设备及 PLC实验设备的电源开关。表3-1 I/O地址分配表INPUT NAMEINPUT OPERAND说明SB3启动按钮SB4停止按钮SB5复位按钮ES1紧停按钮S1X轴定位传感器S2Z轴定位传感器S3Y轴出库检测S4Y轴入库检测B1X轴最左检测B2X轴最右检测B3Z轴最上检测B4

30、Z轴最下检测B5Y轴最前检测B6Y轴最后检测OUTPUT NAMEOUTPUT OPERAND说明SB3启动指示SB4停止指示SB5复位指示KA1X轴正转控制KA2X轴反转控制KA3Z轴正转控制KA4Z轴反转控制KA5Y轴正转控制KA6Y轴反转控制图3-1电气控制原理图（1）图3-2电气控制原理图（2）四、实验步骤1、接通立体仓库实训装置的电源；2、合上小型断路器；3、将“手动/自动”按钮旋转至手动状态；（对应指示灯为不亮）；4、通过按钮触发相应的动作，观察动作是否可靠的执行；a摇动“Y+/Y-”摇柄开关，观察进出库机构的行走方向是否正确。b 摇动“X+/X-”摇柄开关，观察X方向行走机构的行

31、走方向是否正确。c 摇动“Z+/Z-”摇柄开关，观察Z方向行走机构的行走方向是否正确。5、根据手动的控制状态，考虑自动的情况之下程序该如何编制。6、实验结束后，关闭实验设备及 PLC实验设备的电源开关。五、问题与思考1、通过手动对立体仓库的控制过程，你是否能编出一个立体仓库的工艺流？2、手动控制时限位开关和定位传感器起作用吗？为什么？六、提交实验报告按照实验内容和实验要求，把你的实验过程及实验结果整理成实验报告，交给实验室老师批阅。实验四 自动控制一、实训目的1. 掌握立体仓库实训装置的PLC程序设计方法2. 在自动状态下，控制立体仓库实训装置二、实训设备1. PLC 实验设备2. 电脑一台 3. 立体仓库实训装置4. 通信线缆5. 连接导线6空气压缩机7AC 220V电源三、实验内容1、自动控制方式下，实现对KNT-PZK3立体仓库实训装置的控制。