实验4：立体仓库实验
一、实验目的
1. 了解常用电器元件的使用； 2. 了解步进电机和气缸的使用；
3. 熟悉PLC控制，理解立体仓库的工作过程； 4. 掌握程序块和数据块的创建与编程方法。
二、实验器材
1. 物料分拣实训装置1套； 2. PLC控制模块1套。
三、实验原理
1. 电器元件安装布局如下图所示：
2. 工作流程说明：
上电后等待PLC初始化完成（run灯常亮绿灯），按下启动按钮，堆垛机回零完成后，手动放一个物料到出入库平台里，堆垛机取物料放到库位1，堆垛机回零后，再次放一个物料到出入库平台里，将继续上述过程，直至依次放满所有仓位，堆垛机再依次从库位1开始出物料到出入库平台，直至依次出完所有仓
位，此时按下停止按钮再按启动按钮立体仓库重新运行。按下停止或急停，立体仓库停止；急停旋起后或者不再按停止按钮，此时按下启动，立体仓库再次运行。
本次实验只完成舵机回零和取料操作。 3. 扁平式接近开关说明：
扁平式接近开关亦称无接触开关，无触点行程开关。它由振荡器和整形放大器组成，振荡器起振后在开关的感应头上产生一个交变的磁场，当金属接近感应区时，在金属体内产生涡流，从而吸收了振荡器的能量，使振荡器停振，由整形放大器转换成电信号，由而达到检测的目的。
在本次实验中用到的扁平式接近开关，尾端两孔用来固定开关，开关头部为感应区，感应区能检测到的距离约5mm，当检测到有金属物体是时指示灯亮起。
电感式传感器：棕色接24+，
蓝色接24V-，黑色为信号线
感应区 连接线4. 指示灯 扁平式接近开关实物图
四、实验步骤
1. 打开PLC编程软件，新建工程，添加新设备，控制器型号选择1214C DC/DC/DC，CPU型号选择6ES7 214-1AG40-0XB0。
2. 根据PLC输入输出端口分配，创建PLC变量表如下所示：
变量名称 X轴零点-PX1 X轴左限位-PX2 X轴右限位-PX3 Z轴零点-PX4 Z轴下限位-PX6 Z轴上限位-PX5 物料检测1-PX7 物料检测2-PX8 推料气缸前限位 推料气缸后限位 启动按钮 数据类型 Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool 地址 %I0.0 %I0.1 %I0.2 %I0.3 %I0.4 %I0.5 %I0.6 %I0.7 %I1.0 %I1.1 %I1.2 停止按钮 复位按钮 急停按钮 X轴脉冲-PLS X轴方向-DIR Z轴脉冲-PLS Z轴方向-DIR 推料气缸 输送带送料 输送带卸料 备用 上料标识位 系统运行保护 启动轴 X轴启动完毕 X轴复位完毕 Z轴启动完毕 Z轴复位完毕 物料到达料口 X轴到达料口位置 Z轴到达料口位置 发送料口位置 Z轴拿到物料 Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool %I1.3 %I1.4 %I1.5 %Q0.0 %Q0.1 %Q0.2 %Q0.3 %Q0.4 %Q0.5 %Q0.6 %Q0.7 %M0.0 %M10.0 %M0.1 %M0.2 %M0.3 %M0.4 %M0.5 %M1.0 %M1.1 %M1.2 %M0.6 %M1.3 3. 新建轴工艺对象，名称分别为“X_横轴”和“Z_纵轴”，设置如下：
常规 基本 参数 位置单位：脉冲 脉冲发生器：Pulse_1 信号类型：PTO（脉冲A和方向B） 驱动器 脉冲输出：X轴脉冲-PLS，%Q0.0 方向输出：X轴方向-DIR，%Q0.1 其余参数默认 机械 扩展 参数 X_横轴 所有参数默认 启用硬限位开关 位置限制 硬件下限位开关输入：X轴右限位-PX3，%I0.2，选择电平：高电平 硬件上限位开关输入：X轴左限位-PX2，%I0.1，选择电平：高电平 加速度：48000脉冲/s2 常规 动态 急停 回原点 主动 减速度：48000脉冲/s2 加速时间：0.5s 减速时间：0.5s 紧急减速度：48000脉冲/s2 急停减速时间：0.5s 输入原点开关：X轴零点-PX1，%I0.0，选择电平：高电平 勾选允许硬限位开关处自动反转 逼近/回原点方向：正方向 参考点开关一侧：上侧 逼近速度：1000.0脉冲/s 参考速度：1000.0脉冲/s 被动 所有参数默认
常规 基本 参数 位置单位：脉冲 脉冲发生器：Pulse_2 信号类型：PTO（脉冲A和方向B） 驱动器 脉冲输出：Z轴脉冲-PLS，%Q0.2 方向输出：Z轴方向-DIR，%Q0.3 其余参数默认 机械 扩展 参数 勾选反向信号，其余参数默认 启用硬限位开关 位置限制 硬件下限位开关输入：Z轴下限位-PX6，%I0.4，选择电平：高电平 硬件上限位开关输入：Z轴上限位-PX5，%I0.5，选择电平：高电平 加速度：48000脉冲/s2 Z_纵轴 动态 急停 常规 减速度：48000脉冲/s2 加速时间：0.5s 减速时间：0.5s 紧急减速度：48000脉冲/s2 急停减速时间：0.5s 输入原点开关：Z轴零点-PX4，%I0.3，选择电平：高电平 勾选允许硬限位开关处自动反转 回原点 主动 逼近/回原点方向：正方向 参考点开关一侧：上侧 逼近速度：8000.0脉冲/s 参考速度：1000.0脉冲/s 被动 所有参数默认 4. 新建数据块，其包含数据如下表：
名称 输送料口位置_X轴 输送料口位置_Z轴 Z轴抬起 数据类型 Real Real Real 起始值 -10400.0 600.0 -7000.0 5. 新建5个函数，函数名称分别为“启动按钮按下”、“停止按钮按下”、“X轴”、“Z轴”、“取料抬起收回”。其中，“启动按钮按下”函数中包含3个程序段，流程如下：
程序段1启动按钮按下“系统运行保护”(常闭)“上料标识位”置1“系统运行保护”置1“启动轴”置1
程序段2上料标识位物料检测1-PX7“输送带送料”置1
“输送带送料”清零“物料到达料口”置1程序段3程序段1物料检测2-PX8延时6S“上料标识位”清零
6. “停止按钮按下”函数中包含1个程序段，流程如下：
启动按钮“输送带送料”清零“上料标识位”复位位域，8“物料到达料口”复位位域，8“系统运行保护”复位位域，8
7. “X轴”函数中包含3个程序段，流程如下：
MC_Power“推料气缸”清零“X_横轴”“启动轴”1AxisEnableStartModel程序段1程序段2Status“X轴启动完毕”0StopMode
MC_Home“X_横轴”“X轴启动完毕”03AxisExecutePositionModeDone“X轴复位完毕”
MC_MoveAbsolute“X_横轴”程序段3AxisExecutePositionVelocityDone“X轴到达料口位置”“物料到达料口”数据块.输送料口位置_X轴4000.0
8. “Z轴”函数中包含3个程序段，流程如下：
实验4：立体仓库实验
