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MES网络型模块式柔性自动化生产线实验系统(八站),步进伺服控制综合实训平台
本系统是一种典型的柔性自动生产线，由9个单元组成，分别为上料检测单元、操作手单元、加工单元、提取单元、传送带单元、搬运单元、安装单元、分类仓储单元和总控平台组成。每站均配有独立的PLC 。上述机构均安装在工业型材桌面上，系统中的机械结构、电气控制回路、执行机构完全独立，主要结构件全部采用铝质材料加工而成，美观大方，学生可自行组装，接线，编程及调试。
系统工业现场总线和标准的电气接口，支持RS232、RS485、PPI、MPI、PROFIBUS-DP多种通信方式。系统具备组态软件、编程软件、管理软件功能，如MCGS、STEP7、人机交换和MES生产管理系统软件等。
EMS系统组成、功能及技术参数
(一)上料检测单元
由料斗、回转台、货台、螺旋导料机构、平面推力轴承、直流减速电机、工件滑道、提升装置、计数开关、光电开关等组成。主要完成将工件从回传上料台依次送到检测工位，提升装置将工件提升并检测工件颜色。
主要技术指标：
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名称 |
型号规格 |
数量 |
备注 |
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工作台 |
860mm×470mm |
1 |
工业型材 |
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供电电源/工作电压 |
AC220V 50Hz /DC24V 4.5A |
1 |
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工作气压 |
0.5MPa |
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PLC模块 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模块 |
1 |
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单杆气缸 |
行程：75mm |
1 |
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直流减速电机 |
10W/24V 5r/m |
1 |
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检测传感器 |
光电漫反射 检测距离50-300mm、磁感式 |
4 |
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（二）操作手单元
由机械手、横臂、回转台、机械手爪、配重块等组成，由铝质材料加工而成，主要完成对工件的搬运。
主要技术指标：
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名称 |
型号规格 |
数量 |
备注 |
|
工作台 |
860mm×470mm |
1 |
工业型材 |
|
供电电源/工作电压 |
AC220V 50Hz /DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作气压 |
0.5MPa |
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|
PLC模块 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模块 |
1 |
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旋转气缸 |
0～180° |
1 |
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双联气缸 |
行程：100mm |
1 |
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平行气夹 |
缸径:16mm |
1 |
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单杆气缸 |
行程：45mm |
1 |
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检测传感器 |
磁感式 |
7 |
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（三）加工单元
由6工位旋转工作台、平面推力轴承、直流减速电机、刀具库（3种刀具）、升降式加工系统、加工组件、检测组件、转台到位传感器等组成。主要完成物料加工和深度的检测。工件在旋转平台上被检测及加工。旋转平台由直流电机驱动。平台的定位由继电器回路完成，通过电感式传感器检测平台的位置。工件在平台并行完成检测及钻孔的加工。在进行钻孔加工时，夹紧执行件夹紧工件。加工完的工件，通过电气分支送到下一个工作站。
实训项目
任务一：步进电机及驱动器的使用
1.步进电机及驱动器的选型
2.步进电机及驱动器控制回路的接线
3.步进电机驱动器的设置
4.PLC 控制步进电机的程序编写
5.步进电机运行与调试
任务二：伺服电机及驱动器的使用
1.伺服电机驱动器及伺服电机的选型
2.伺服电机驱动器及伺服电机的接线
3.伺服电机驱动器参数设置
4.通过操作面板控制伺服电机的运行
5.使用伺服软件控制伺服电机的运行
任务三：触摸屏的使用
1.触摸屏的安装
2.触摸屏供电电路连接
3.触摸屏组态界面制作
4.触摸屏与 PLC 通信参数设置
任务四：电气控制电路的安装和 PLC 编程
1.PLC•步进电机驱动器及伺服电机驱动器电气电路连接
2.PLC•步进电机驱动器的二轴定位控制程序编写
3.PLC•伺服电机驱动器的二轴定位控制程序编写
4.基于 PLC 的步进电机二轴定位与伺服电机主轴对位控制程序编写
5.基于伺服绝对位置系统的主轴对位控制程序编写
6.基于触摸屏控制二轴高速同步运转程序编写
任务五：系统调试与运行
三、技术性能
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：＜1.0kVA
4.整机尺寸：1200mm×800mm×1100mm
四、系统组成及功能
1.机构部分：包括实训桌、工业铝型材、网孔板、二轴定位模型（含精密滚珠丝杆、主轴同步机构、检测传感器、限位开关）等组成。
2.PLC 主机：主机 CPU224 DC/DC/DC（内置 14 路数字量输入/10 路数字量输出）+EM253定位模块（2 只）。输出四路高速脉冲，可控制步进机驱动器和伺服电机驱动器。
3.步进系统：ST-29 步进驱动器及 57BYG三相混合式步进电机两套，用于 X、Y 轴驱动。
4.伺服系统：三菱MR-E-20A-KH003伺服驱动器及HF-KE23W1-S100 伺服电机两套，用于主轴同步运行驱动。
5.人机界面：采用 64K 色 7寸彩色工业触摸屏。
6.配二轴定位模型
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