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机电一体化组合实训平台,光机电气一体化控制实训系统

本装置结合当前我国工业自动化应用技术及器件技术的发展，充分考虑实用性、先进性。装置采用模块式结构，实训挂箱包含PLC主机挂箱、变频器挂箱、触摸屏挂箱、PLC模拟负载挂箱、直流电机、步进电机实训装置、伺服电机实训装置、实训网孔板挂箱及丰富的验证演示装置。实训内容包括PLC的基础实训、PLC综合实训，变频器的认识、操作、参数设定及通讯实训，触摸屏的认识、操作应用实训，步时电机应用实训，伺服电机控制实训等，实训项目丰富、综合性强、紧跟世界工业自动化发展潮流。

一、产品特点

1、模块式结构，挂箱更换方便，便于组织各种实训项目及扩展新的实训功能。

2、适合就业前及岗前综合技能训练，适合高级工技能培训考核。

3、能进行小型工程项目设计、设备选型、安装调试、操作模拟。

4、只需三相四线交流电源即可投入使用，实训资源丰富、综合性强，有效节约实训用房。

5、安全性高，除配备电流型漏电保护器外，装置设有单片机全程监控的过载或短路软件截止保护功能，确保设备和人身安全。

三、技术性能

1.输入电源: 三相四线(或三相五线) ～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：＜2.0kVA

4.外形尺寸：160cm×70cm×157cm

四、系统组成

(一) DW01电源、仪器控制屏

控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板。为实验提供交流电源、高压直流电源、低压直流电源及各种测试仪表等。具体功能如下：

1、主控功能板

(1) 三相四线电源输入，经漏电保护器后，经过总开关,由接触器通过起、停按钮进行操作；

(2) 设有450V指针式交流电压表三只，指示电源输入的三相电压；

(3) 定时器兼报警记录仪（服务管理器），平时作为时钟使用，具有设定实验时间、定时报警、切断电源等功能；还可以自动记录由于接线或操作错误所造成的漏电告警、仪表超量程告警总次数, 为学生实验技能的考核提供一个统一的标准。

2、交、直流电源

(1) 励磁电源：直流220V/0.5A，具有短路保护。

(2) 电枢电源：直流0～220V/2A连续可调电源一路，具有短路保护。

(3) 直流可调稳压电源：0-30V/2A，具有短路软截止自动恢复保护功能。

(4) 交流电源：设有单相调压器一组，可得到交流0～250V可调电压；

3、交、直流仪表

(1) 交流电压表：0～500V带镜面交流电压表一只，精度1.0级。

(2) 交流电压表：0～5A带镜面交流电流表一只，精度1.0级，具有超量程报警、指示、切断总电源等功能。

(3) 功率、功率因数表：由微电脑、高精度A/D转换芯片和全数显电路构成。通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。为了提高测量范围和测试精度，在硬、软件上均分八档区域，自动判断、自动换档。功率测量精度1.0级，电压、电流量程分别为450V、5A，测量功率因数时还能自动判断负载性质（感性显示“L”，容性显示“C”，纯电阻不显示），可储存15组数据，供随时查阅。

(4) 直流电压表：直流数字电压表1只，测量范围0～300V，三位半数显，输入阻抗为10MΩ，精度0.5级。

(5) 直流电流表：直流数字电流表1只，测量范围为0～5A，三位半数显，精度0.5级，具有超量程报警、指示、切断总电源等功能。

（二）实验桌

实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、而磨高密度板、结构坚固，造型美观大方。桌子左右各设有两个抽屉（带锁）。

四、设备结构：

实训装置台架为铝合金导轨式，实训考核装置PLC模块的I/O 端子、变频器的接线端子、各常用模块与PLC的连接端子，均与安全插座连接，使用带安全插头的导线进行电路连接；各指令开关、光电开关、传感器和指示元件的电路，则通过端子排进行连接。插拔线连接电路与端子牌连接电路相结合，既保证学生基本技能的训练、形成和巩固，又保证电路连接的快速、安全和可靠。

1、铝合金导轨式实训台：可以安装送料机构、机械手、传输分拣机构。实训模块及PLC主机等可以放置在拉出式的支架上。

2、触摸屏模块：MT4300C,模块材料要求：高强度塑料外壳、重量轻，面板是铝塑板，图案、文字符号采用进口油墨丝印。

3、PLC模块及变频器模块：PLC 40点以上IO西门子；变频器：西门子；模块材料要求：高强度塑料外壳、重量轻，面板是铝塑板，图案、文字符号采用进口油墨丝印。

4、电源模块：三相电源总开关（带漏电和短路保护）1个，熔断器3只，单相电源插座2个，安全插座5个；

按钮模块：24 V/6 A、12 V/2 A各一组；急停按钮1只，转换开关2只，蜂鸣器1只，复位按钮黄、绿、红各1只，自锁按钮黄、绿、红各1只，24V指示灯黄、绿、红各2只；

5、一体化接线排：接线排壳体上两侧相对设置有一初级接线区（接线端子）和一次级接线区（安全插座）；接线端子与对应的安全插座通过导电弹性件连接；接线排壳体边缘卷折，设有固定用的螺孔，可以固定在实训桌上。

6、井式上料机构：井式工件库1件，物料推出机构1件，光电传感器2只，磁性开关2只，单缸气缸1只，单控电磁阀1只，警示灯1只，主要完成将工件库中的工件依次推出。气缸及附属传感器选用SMC。

7、气动机械手装置：四自由度气动机械手，气缸及附属传感器选用SMC；整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。气缸及附属传感器选用SMC。

8、加工机构：主要由物料台、物料夹紧装置、龙门式二维运动装置、主轴电机、刀具以及相应的传感器、磁性开关、电磁阀、步进电机及驱动器、主轴电机、滚珠丝杆副、支架、机械零部件构成。

9、物件包装机构：主要由井式供料单元、三工位旋转工作台、平面轴承、冲压装配单元、光电传感器磁性开关、电磁阀（日本SMC）、直流减速电机、支架、机械零部件构成。

10、物料分拣装置：传送带通过三相异步电动机驱动，在传送带端点处设计有落料口，通过光电传感器检测物料；传送带上装有三个出料槽，对应位置有电感传感器、光纤传感器等，同时正对料槽位置装有推料气缸，共计三个气缸。传送带采用可拆卸的铝合金支架。气缸及附属传感器选用SMC。

五、实训内容：

1、气动系统的安装与调试项目：

选用该装置配置的单出杆气缸、单出双杆气缸、旋转气缸等气动执行元件和单控电磁换向阀、双控电磁换向阀和磁性开关等气动控制元件，可完成下列气动技术的工作任务：

项目一 气动方向控制回路的安装； 

项目二 气动速度控制回路的安装；

项目三 摆动控制回路的安装；     

项目四 气动顺序控制回路的安装；

项目五 气动机械手装置的安装；  

项目六 气动系统安装与调试；

2、电气控制电路的安装和PLC程序编写项目：

选用该装置配置的PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列PLC应用技术工作任务：

项目七 电动机正反转控制电路的连接与控制程序编写；

项目八 电动机调速控制电路的连接与控制程序编写；

项目九 气动方向控制程序编写；   

项目十 气动顺序动作控制程序编写；

项目十一 气动机械手控制程序编写；   

项目十二 皮带输送机控制程序编写；

项目十三 机电一体化设备控制程序编写； 

项目十四 自动生产线控制程序编写。

3、机电设备安装与调试项目

选用该装置配置的机电一体化设备部件、PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列机电设备安装和机电一体化技术的工作任务：

项目十五 传动装置同轴度的调整；  

项目十六 皮带输送机的安装与调整；

项目十七 搬运机械手设备安装与调试；

项目十八 物件分拣设备的安装与调试；

项目十九 送料设备的安装与调试；   

项目二十 自动生产线设备安装与调试。

4、 自动控制系统安装与调试项目

选用该装置配置的机电一体化设备部件、PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列机电设备安装和机电一体化技术的工作任务：

项目二十一 多种传感器的安装与调试；  

项目二十二 机械手的自动控制；

项目二十三 皮带输送机的自动控制；  

项目二十四 机电一体化设备的自动控制；

项目二十五 PLC控制系统的安装与调试； 

项目二十六 自动生产线的安装与调试。

5. PLC工业通讯网络的安装及调试

系统选用三菱PLC主控制器，配合FX1N-485BD网络模块，基于本网络通信功能，可完成下列工业现场总线通信技术训练任务：

项目二十七N:N网络的硬件连接、调试

项目二十八N:N网络参数设置、调试

项目二十九基于多台PLC的复杂网络数据读写程序编写与调试