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机电一体化组合实训平台,光机电一体化高速分拣实训系统

一、概 述

本实训平台由控制屏、实训桌、温度控制单元、直流小机组单元、机械手单元、变频器单元、交流伺服单元、小车运动控制单元、液位/流量控制单元、PLC控制系统、单片机控制系统、数据采集控制系统、计算机控制、工控组态软件等组成。所有实训均采用模块化设计、种类齐全、可组成不同的控制系统，能完成机电设备中的逻辑、运动、温度、压力、流量、液位等实训内容，控制对象均采用典型机电设备模型，接近工业现场环境，能提高学生的学习兴趣和实际动手能力。

二、装置特点

1.      装置采用组件式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新实训，只需添加部件即可。

2.      平台选取了工业现场中多种典型的机电一体化设备，它覆盖了工业现场中常见过程控制参数，例如：逻辑、运动、温度、压力、流量、液位等，根据不同的控制方案、组合连接，算法编程，完成不同的控制

3.      控制方式多样性，有PLC控制、单片机控制、数据采集控制、计算机控制等。

三、技术指标

1.     输入电源：单相三线～380V±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：＜0.6kVA

四、系统组成

(一)          控制屏

1.    交流电源控制单元

三相四线380V交流电源经空气开关后给装置供电，电网电压表监控电网电压，设有带灯保险丝保护，控制屏的供电由钥匙开关和启停开关控制、同时具有漏电告警指示及告警复位。

提供三相四线380V、单相220V电源各一组，由启停开关控制输出，并设有保险丝保护。

2.    定时器兼报警记录仪

定时器兼报警记录仪，平时作时钟使用，具有设定时间、定时报警、切断电源等功能；还可自动记录由于接线或操作错误所造成的漏电告警次数。

3.    直流电源、直流电压/电流表、逻辑电平输出及指示等

直流电压：0～15V可调输出；直流电流：0～20mA可调输出；直流数字电压表/电流表：电压表量程0～200V、输入阻抗为10MΩ、精度0.5级，电流表量程0～200mA、精度0.5级；同时设有逻辑电平输出（点动、自锁）、逻辑电平指示等。

4.    PLC控制系统

可选用西门子或三菱或欧姆龙系列的PLC：

(1)  西门子主机为CPU224  DC/DC/DC 内置数字量I/O（14路数字量输入/10路数字量输出）+EM235模拟量模块（4路模拟量输入/1路模拟量输出）。

(2)  三菱主机为FX1N-24MT 内置开关量I/O（14路开关量输入/10路晶体管输出）+FX0N-3A模拟量模块（2路模拟量输入/1路模拟量输出。

(3)  欧姆龙主CP1E-N30DT内置开关量I/O（18路开关量输入/12路晶体管输出）+ CP1W-AD041 4路模拟量输入+CP1W-DA041 4路模拟量输出。

5.    单片机控制系统

CPU芯片引脚引出，可以连接机电设备构建实际的控制系统。通过编写算法完成对多种机电设备的控制，配有仿真器。

6.    数据采集控制系统

数据采集控制系统含有开关量输入/输出模块（自带RS485通讯接口）、模拟量输入模块和模拟量输出模块（自带RS485通讯接口）、RS232/485通讯转换器及上位PC机中安装MCGS工控组态软件等组成。通过MCGS工控组态软件编写上位控制软件运行算法，并可进行通讯参数修改及设定控制算法参数，被控参数实时曲线、历史曲线动态显示，实训流程图的显示及本实训相关的被控参数（动态变化显示）。

(二)          实训桌

为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板；中间设有一个大抽屉（带锁），用于放置工具及资料，电脑桌联体设计，造型美观大方。

(三)          温度控制、直流小机组单元

温度控制模块由加热器、温度变送电路、测温器及显示仪表等组成，直流小机组由直流电机、发电机及显示仪表等组成。通过编程，能完成温度PID控制，直流电机闭环调速。

(四)          机械手控制单元

由丝杠、步进电机及驱动器、电磁阀、气缸、磁性开关和手爪等组成。通过编程，能完成运动设备的定位控制，实现抓取动作。

(五)          变频器调速控制单元

由变频器、交流电动机、直线运动物体、旋转运动机构及相应的电气控制电路等组成，实现变频调速功能。

(六)          交流伺服控制单元

由伺服电机、驱动器、直线运动物体、旋转运动机构及相应的电气控制电路等组成，实现定位控制。

(七)          小车运动控制单元

由底座、运动小车、同步带轮传动机构、直流电机、光电传感器、电感式传感器、电容式传感器、超声波传感器、行程开关等组成，通过传感检测、PLC编程，实现运动距离测量、传动控制、键值优化比较行走控制、定向控制、定位控制、报警运行控制、点动控制、位置时时显示控制等，能实现小车的精确定位。

(八)          液位/流量控制单元

由底座、有机玻璃水箱、微型水泵、储水箱、手动阀门、超声波液位传感器、压力传感器、显示仪表、和电气控制箱组成。通过传感器信号采集，控制系统编程，实现各种模拟量输入、输出实训及压力、液位的位式和PID闭环控制，可作为研究各种工业算法控制的一个实训平台。

搬运机械手

五、DYGJD-15高速分拣实训系统实训项目
A、气动系统的安装与调试
（1）气动方向控制回路的安装
（2）气动速度控制回路的安装
（3）气动顺序控制回路的安装
（4）气动机械手的安装
（5）气动系统气路的连接 
（6）磁性开关的位置调整
（7）气动系统调试 
（8）摆动控制回路的安装
B、变频器的安装与调试
（1）变频器与交流电机主电路的连接
（2）变频器面板的参数设置与操作
（3）变频器面板控制交流电机调速 
（4）通过变频器外部端子控制电机启停
C、机电设备的安装与调试
（1）传动装置同轴度的调整 
（2）皮带输送机的安装与调整
（3）搬运机械手设备安装与调试
（4）物件分拣设备的安装与调试
（5）送料设备的安装与调试 
（6）自动生产线设备安装与调试
D、电气控制电路的安装与PLC编程
（1）电动机正反转控制电路的连接与程序编写
（2）电动机调速控制电路的连接与程序编写
（3）皮带输送检测程序编写 
（4）气动顺序动作控制程序编写
（5）气动机械手控制程序编写
（6）机电一体化设备控制程序编写
（7）自动生产线控制程序编写
E、自动控制系统的安装与调试
（1）多种传感器的安装与调试
（2）皮带输送检测的自动控制
（3）机械手的自动控制
（4）机电一体化的自动控制
（5）PLC控制系统的安装与调试 
（6）自动生产线的安装与调试
F、触摸屏基本控制及设置
（1）触摸屏的接线和基本参数设置；
（2）基于触摸屏控制方式的基本指令编程
（3）PLC、触摸屏与变频器通信控制。
G、通信工程的使用实训（用户可选配置）
六、基本配置