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機(jī)電一體化組合實(shí)訓(xùn)平臺(tái),光機(jī)電氣一體化控制實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

本裝置結(jié)合當(dāng)前我國工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)及器件技術(shù)的發(fā)展，充分考慮實(shí)用性、先進(jìn)性。裝置采用模塊式結(jié)構(gòu)，實(shí)訓(xùn)掛箱包含PLC主機(jī)掛箱、變頻器掛箱、觸摸屏掛箱、PLC模擬負(fù)載掛箱、直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)實(shí)訓(xùn)裝置、伺服電機(jī)實(shí)訓(xùn)裝置、實(shí)訓(xùn)網(wǎng)孔板掛箱及豐富的驗(yàn)證演示裝置。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容包括PLC的基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)、PLC綜合實(shí)訓(xùn)，變頻器的認(rèn)識(shí)、操作、參數(shù)設(shè)定及通訊實(shí)訓(xùn)，觸摸屏的認(rèn)識(shí)、操作應(yīng)用實(shí)訓(xùn)，步時(shí)電機(jī)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)，伺服電機(jī)控制實(shí)訓(xùn)等，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目豐富、綜合性強(qiáng)、緊跟世界工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展潮流。

一、產(chǎn)品特點(diǎn)

1、模塊式結(jié)構(gòu)，掛箱更換方便，便于組織各種實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目及擴(kuò)展新的實(shí)訓(xùn)功能。

2、適合就業(yè)前及崗前綜合技能訓(xùn)練，適合高級(jí)工技能培訓(xùn)考核。

3、能進(jìn)行小型工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、安裝調(diào)試、操作模擬。

4、只需三相四線交流電源即可投入使用，實(shí)訓(xùn)資源豐富、綜合性強(qiáng)，有效節(jié)約實(shí)訓(xùn)用房。

5、安全性高，除配備電流型漏電保護(hù)器外，裝置設(shè)有單片機(jī)全程監(jiān)控的過載或短路軟件截止保護(hù)功能，確保設(shè)備和人身安全。

三、技術(shù)性能

1.輸入電源: 三相四線(或三相五線) ～380V±10% 50Hz

2.工作環(huán)境: 溫度-10℃～+40℃　相對(duì)濕度＜85%（25℃）海拔＜4000m

3.裝置容量：＜2.0kVA

4.外形尺寸：160cm×70cm×157cm

四、系統(tǒng)組成

(一) DW01電源、儀器控制屏

控制屏為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板。為實(shí)驗(yàn)提供交流電源、高壓直流電源、低壓直流電源及各種測(cè)試儀表等。具體功能如下：

1、主控功能板

(1) 三相四線電源輸入，經(jīng)漏電保護(hù)器后，經(jīng)過總開關(guān),由接觸器通過起、停按鈕進(jìn)行操作；

(2) 設(shè)有450V指針式交流電壓表三只，指示電源輸入的三相電壓；

(3) 定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀（服務(wù)管理器），平時(shí)作為時(shí)鐘使用，具有設(shè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)間、定時(shí)報(bào)警、切斷電源等功能；還可以自動(dòng)記錄由于接線或操作錯(cuò)誤所造成的漏電告警、儀表超量程告警總次數(shù), 為學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的考核提供一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

2、交、直流電源

(1) 勵(lì)磁電源：直流220V/0.5A，具有短路保護(hù)。

(2) 電樞電源：直流0～220V/2A連續(xù)可調(diào)電源一路，具有短路保護(hù)。

(3) 直流可調(diào)穩(wěn)壓電源：0-30V/2A，具有短路軟截止自動(dòng)恢復(fù)保護(hù)功能。

(4) 交流電源：設(shè)有單相調(diào)壓器一組，可得到交流0～250V可調(diào)電壓；

3、交、直流儀表

(1) 交流電壓表：0～500V帶鏡面交流電壓表一只，精度1.0級(jí)。

(2) 交流電壓表：0～5A帶鏡面交流電流表一只，精度1.0級(jí)，具有超量程報(bào)警、指示、切斷總電源等功能。

(3) 功率、功率因數(shù)表：由微電腦、高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片和全數(shù)顯電路構(gòu)成。通過鍵控、數(shù)顯窗口實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話功能控制模式。為了提高測(cè)量范圍和測(cè)試精度，在硬、軟件上均分八檔區(qū)域，自動(dòng)判斷、自動(dòng)換檔。功率測(cè)量精度1.0級(jí)，電壓、電流量程分別為450V、5A，測(cè)量功率因數(shù)時(shí)還能自動(dòng)判斷負(fù)載性質(zhì)（感性顯示“L”，容性顯示“C”，純電阻不顯示），可儲(chǔ)存15組數(shù)據(jù)，供隨時(shí)查閱。

(4) 直流電壓表：直流數(shù)字電壓表1只，測(cè)量范圍0～300V，三位半數(shù)顯，輸入阻抗為10MΩ，精度0.5級(jí)。

(5) 直流電流表：直流數(shù)字電流表1只，測(cè)量范圍為0～5A，三位半數(shù)顯，精度0.5級(jí)，具有超量程報(bào)警、指示、切斷總電源等功能。

（二）實(shí)驗(yàn)桌

實(shí)驗(yàn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、而磨高密度板、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，造型美觀大方。桌子左右各設(shè)有兩個(gè)抽屜（帶鎖）。

四、設(shè)備結(jié)構(gòu)：

實(shí)訓(xùn)裝置臺(tái)架為鋁合金導(dǎo)軌式，實(shí)訓(xùn)考核裝置PLC模塊的I/O 端子、變頻器的接線端子、各常用模塊與PLC的連接端子，均與安全插座連接，使用帶安全插頭的導(dǎo)線進(jìn)行電路連接；各指令開關(guān)、光電開關(guān)、傳感器和指示元件的電路，則通過端子排進(jìn)行連接。插拔線連接電路與端子牌連接電路相結(jié)合，既保證學(xué)生基本技能的訓(xùn)練、形成和鞏固，又保證電路連接的快速、安全和可靠。

1、鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺(tái)：可以安裝送料機(jī)構(gòu)、機(jī)械手、傳輸分揀機(jī)構(gòu)。實(shí)訓(xùn)模塊及PLC主機(jī)等可以放置在拉出式的支架上。

2、觸摸屏模塊：MT4300C,模塊材料要求：高強(qiáng)度塑料外殼、重量輕，面板是鋁塑板，圖案、文字符號(hào)采用進(jìn)口油墨絲印。

3、PLC模塊及變頻器模塊：PLC 40點(diǎn)以上IO西門子；變頻器：西門子；模塊材料要求：高強(qiáng)度塑料外殼、重量輕，面板是鋁塑板，圖案、文字符號(hào)采用進(jìn)口油墨絲印。

4、電源模塊：三相電源總開關(guān)（帶漏電和短路保護(hù)）1個(gè)，熔斷器3只，單相電源插座2個(gè)，安全插座5個(gè)；

按鈕模塊：24 V/6 A、12 V/2 A各一組；急停按鈕1只，轉(zhuǎn)換開關(guān)2只，蜂鳴器1只，復(fù)位按鈕黃、綠、紅各1只，自鎖按鈕黃、綠、紅各1只，24V指示燈黃、綠、紅各2只；

5、一體化接線排：接線排殼體上兩側(cè)相對(duì)設(shè)置有一初級(jí)接線區(qū)（接線端子）和一次級(jí)接線區(qū)（安全插座）；接線端子與對(duì)應(yīng)的安全插座通過導(dǎo)電彈性件連接；接線排殼體邊緣卷折，設(shè)有固定用的螺孔，可以固定在實(shí)訓(xùn)桌上。

6、井式上料機(jī)構(gòu)：井式工件庫1件，物料推出機(jī)構(gòu)1件，光電傳感器2只，磁性開關(guān)2只，單缸氣缸1只，單控電磁閥1只，警示燈1只，主要完成將工件庫中的工件依次推出。氣缸及附屬傳感器選用SMC。

7、氣動(dòng)機(jī)械手裝置：四自由度氣動(dòng)機(jī)械手，氣缸及附屬傳感器選用SMC；整個(gè)搬運(yùn)機(jī)構(gòu)能完成四個(gè)自由度動(dòng)作，手臂伸縮、手臂旋轉(zhuǎn)、手爪上下、手爪松緊。氣缸及附屬傳感器選用SMC。

8、加工機(jī)構(gòu)：主要由物料臺(tái)、物料夾緊裝置、龍門式二維運(yùn)動(dòng)裝置、主軸電機(jī)、刀具以及相應(yīng)的傳感器、磁性開關(guān)、電磁閥、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器、主軸電機(jī)、滾珠絲桿副、支架、機(jī)械零部件構(gòu)成。

9、物件包裝機(jī)構(gòu)：主要由井式供料單元、三工位旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、平面軸承、沖壓裝配單元、光電傳感器磁性開關(guān)、電磁閥（日本SMC）、直流減速電機(jī)、支架、機(jī)械零部件構(gòu)成。

10、物料分揀裝置：傳送帶通過三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，在傳送帶端點(diǎn)處設(shè)計(jì)有落料口，通過光電傳感器檢測(cè)物料；傳送帶上裝有三個(gè)出料槽，對(duì)應(yīng)位置有電感傳感器、光纖傳感器等，同時(shí)正對(duì)料槽位置裝有推料氣缸，共計(jì)三個(gè)氣缸。傳送帶采用可拆卸的鋁合金支架。氣缸及附屬傳感器選用SMC。

五、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：

1、氣動(dòng)系統(tǒng)的安裝與調(diào)試項(xiàng)目：

選用該裝置配置的單出桿氣缸、單出雙桿氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸等氣動(dòng)執(zhí)行元件和單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥和磁性開關(guān)等氣動(dòng)控制元件，可完成下列氣動(dòng)技術(shù)的工作任務(wù)：

項(xiàng)目一 氣動(dòng)方向控制回路的安裝； 

項(xiàng)目二 氣動(dòng)速度控制回路的安裝；

項(xiàng)目三 擺動(dòng)控制回路的安裝；     

項(xiàng)目四 氣動(dòng)順序控制回路的安裝；

項(xiàng)目五 氣動(dòng)機(jī)械手裝置的安裝；  

項(xiàng)目六 氣動(dòng)系統(tǒng)安裝與調(diào)試；

2、電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫項(xiàng)目：

選用該裝置配置的PLC模塊、變頻器模塊和指令開關(guān)、傳感器等，可完成下列PLC應(yīng)用技術(shù)工作任務(wù)：

項(xiàng)目七 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與控制程序編寫；

項(xiàng)目八 電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路的連接與控制程序編寫；

項(xiàng)目九 氣動(dòng)方向控制程序編寫；   

項(xiàng)目十 氣動(dòng)順序動(dòng)作控制程序編寫；

項(xiàng)目十一 氣動(dòng)機(jī)械手控制程序編寫；   

項(xiàng)目十二 皮帶輸送機(jī)控制程序編寫；

項(xiàng)目十三 機(jī)電一體化設(shè)備控制程序編寫； 

項(xiàng)目十四 自動(dòng)生產(chǎn)線控制程序編寫。

3、機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試項(xiàng)目

選用該裝置配置的機(jī)電一體化設(shè)備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關(guān)、傳感器等，可完成下列機(jī)電設(shè)備安裝和機(jī)電一體化技術(shù)的工作任務(wù)：

項(xiàng)目十五 傳動(dòng)裝置同軸度的調(diào)整；  

項(xiàng)目十六 皮帶輸送機(jī)的安裝與調(diào)整；

項(xiàng)目十七 搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)備安裝與調(diào)試；

項(xiàng)目十八 物件分揀設(shè)備的安裝與調(diào)試；

項(xiàng)目十九 送料設(shè)備的安裝與調(diào)試；   

項(xiàng)目二十 自動(dòng)生產(chǎn)線設(shè)備安裝與調(diào)試。

4、 自動(dòng)控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試項(xiàng)目

選用該裝置配置的機(jī)電一體化設(shè)備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關(guān)、傳感器等，可完成下列機(jī)電設(shè)備安裝和機(jī)電一體化技術(shù)的工作任務(wù)：

項(xiàng)目二十一 多種傳感器的安裝與調(diào)試；  

項(xiàng)目二十二 機(jī)械手的自動(dòng)控制；

項(xiàng)目二十三 皮帶輸送機(jī)的自動(dòng)控制；  

項(xiàng)目二十四 機(jī)電一體化設(shè)備的自動(dòng)控制；

項(xiàng)目二十五 PLC控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試； 

項(xiàng)目二十六 自動(dòng)生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試。

5. PLC工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)的安裝及調(diào)試

系統(tǒng)選用三菱PLC主控制器，配合FX1N-485BD網(wǎng)絡(luò)模塊，基于本網(wǎng)絡(luò)通信功能，可完成下列工業(yè)現(xiàn)場總線通信技術(shù)訓(xùn)練任務(wù)：

項(xiàng)目二十七N:N網(wǎng)絡(luò)的硬件連接、調(diào)試

項(xiàng)目二十八N:N網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置、調(diào)試

項(xiàng)目二十九基于多臺(tái)PLC的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)讀寫程序編寫與調(diào)試