SBGJD-02型光機電氣一體化控制實訓平臺
一、光機電氣一體化控制實訓考核裝置的構成：
光機電氣一體化控制實訓平臺由由鋁合金導軌式實訓臺、典型的機電一體化設備的機械部件、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、模擬生產(chǎn)設備實訓模塊、接線端子排和各種傳感器、計算機等組成。整體結構采用開放式和拆裝式，實訓裝置用于機械部件組裝，可根據(jù)現(xiàn)有的機械部件組裝生產(chǎn)設備，也可添加機械部件組裝其他生產(chǎn)設備，使整個裝置能夠靈活的按教學或競賽要求組裝具有生產(chǎn)功能的機電一體化設備。模塊采用標準結構和抽屜式模塊放置架，互換性強；按具有生產(chǎn)性功能和整合學習功能的原則確定模塊內(nèi)容，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊。設備需完全符合電工電子全國職業(yè)技能大賽所要求，同時還要求具有可拓展功能，可以組成更加大型的生產(chǎn)模擬系統(tǒng)，以配合各個用戶學校不同層次，不同專業(yè)的教學及培訓要求。
二、光機電氣一體化控制實訓設備技術參數(shù)
1. 交流電源：三相五線 AC 380V±10% 50 Hz；
2. 溫度：-10～40 ℃；環(huán)境濕度：≤90%（25℃）；
3. 外形尺寸：長×寬×高=1200×800×1500 mm；
4. 整機功耗：≤1.5 kW；
5. 安全保護措施：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國家標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線。
設備結構：
實訓裝置臺架為鋁合金導軌式，實訓考核裝置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線進行電路連接；各指令開關、光電開關、傳感器和指示元件的電路，則通過端子排進行連接。插拔線連接電路與端子牌連接電路相結合，既保證學生基本技能的訓練、形成和鞏固，又保證電路連接的快速、安全和可靠。
鋁合金導軌式實訓臺：可以安裝送料機構、機械手、傳輸分揀機構。實訓模塊及PLC主機等可以放置在拉出式的支架上。
觸摸屏模塊：西門子smart 700IE
PLC模塊及變頻器模塊：PLC選用西門子SR40及ST40；變頻器：選用西門子V20；模塊材料要求：高強度塑料外殼、重量輕，面板是鋁塑板，圖案、文字符號采用進口油墨絲印。
電源模塊：三相電源總開關（帶漏電和短路保護）1個，熔斷器3只，單相電源插座2個，安全插座5個；
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2只，蜂鳴器1只，復位按鈕黃、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；
一體化接線排：接線排殼體上兩側相對設置有一初級接線區(qū)（接線端子）和一次級接線區(qū)（安全插座）；接線端子與對應的安全插座通過導電彈性件連接；接線排殼體邊緣卷折，設有固定用的螺孔，可以固定在實訓桌上。
井式上料機構：井式工件庫1件，物料推出機構1件，光電傳感器2只，磁性開關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。
氣動機械手裝置：四自由度氣動機械手，氣缸及附屬傳感器選用SMC；整個搬運機構能完成四個自由度動作，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。
加工機構：主要由物料臺、物料夾緊裝置、龍門式二維運動裝置、主軸電機、刀具以及相應的傳感器、磁性開關、電磁閥、步進電機及驅(qū)動器、主軸電機、滾珠絲桿副、支架、機械零部件構成。
物件包裝機構：主要由井式供料單元、三工位旋轉(zhuǎn)工作臺、平面軸承、沖壓裝配單元、光電傳感器磁性開關、電磁閥（日本SMC）、直流減速電機、支架、機械零部件構成。
物料分揀裝置：傳送帶通過三相異步電動機驅(qū)動，在傳送帶端點處設計有落料口，通過光電傳感器檢測物料；傳送帶上裝有三個出料槽，對應位置有電感傳感器、光纖傳感器等，同時正對料槽位置裝有推料氣缸，共計三個氣缸。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。
實訓內(nèi)容：
1、氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試項目：
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等氣動控制元件，可完成下列氣動技術的工作任務：
項目一 氣動方向控制回路的安裝；
項目二 氣動速度控制回路的安裝；
項目三 擺動控制回路的安裝；
項目四 氣動順序控制回路的安裝；
項目五 氣動機械手裝置的安裝；
項目六 氣動系統(tǒng)安裝與調(diào)試；
2、電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫項目：
選用該裝置配置的PLC模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列PLC應用技術工作任務：
項目七 電動機正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與控制程序編寫；
項目八 電動機調(diào)速控制電路的連接與控制程序編寫；
項目九 氣動方向控制程序編寫；
項目十 氣動順序動作控制程序編寫；
項目十一 氣動機械手控制程序編寫；
項目十二 皮帶輸送機控制程序編寫；
項目十三 機電一體化設備控制程序編寫；
項目十四 自動生產(chǎn)線控制程序編寫。
3、機電設備安裝與調(diào)試項目
選用該裝置配置的機電一體化設備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列機電設備安裝和機電一體化技術的工作任務：
項目十五 傳動裝置同軸度的調(diào)整；
項目十六 皮帶輸送機的安裝與調(diào)整；
項目十七 搬運機械手設備安裝與調(diào)試；
項目十八 物件分揀設備的安裝與調(diào)試；
項目十九 送料設備的安裝與調(diào)試；
項目二十 自動生產(chǎn)線設備安裝與調(diào)試。
4、 自動控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試項目
選用該裝置配置的機電一體化設備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列機電設備安裝和機電一體化技術的工作任務：
項目二十一 多種傳感器的安裝與調(diào)試；
項目二十二 機械手的自動控制；
項目二十三 皮帶輸送機的自動控制；
項目二十四 機電一體化設備的自動控制；
項目二十五 PLC控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試；
項目二十六 自動生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試。
5. PLC工業(yè)通訊網(wǎng)絡的安裝及調(diào)試
系統(tǒng)選用西門子PLC主控制器，配合交換機網(wǎng)絡模塊，基于本網(wǎng)絡通信功能，可完成下列工業(yè)現(xiàn)場總線通信技術訓練任務：
項目二十七 N:N網(wǎng)絡的硬件連接、調(diào)試
項目二十八 N:N網(wǎng)絡參數(shù)設置、調(diào)試
項目二十九 基于多臺PLC的復雜網(wǎng)絡數(shù)據(jù)讀寫程序編寫與調(diào)試
6. 物料倉儲的安裝及調(diào)試
項目三十 氣動組件的應用與裝調(diào)
項目四十 步進驅(qū)動系統(tǒng)的參數(shù)設置與應用
項目四十一 單軸運動系統(tǒng)應用
項目四十二 雙軸運動系統(tǒng)應用
項目四十三 絲桿傳動系統(tǒng)裝調(diào)與應用
項目四十四 出入倉管理程序的應用
項目四十五 貨倉分配管理應用
項目四十六 倉庫統(tǒng)計與分類管理
項目四十七 脈沖定位控制應用
項目四十八 步進系統(tǒng)控制與應用
三、光機電氣一體化控制實訓裝置的配置
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序號 |
名稱 |
主要元件或型號、規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
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1. |
實訓桌 |
1190×800×840 mm |
1張 |
桌臺采用的是20*80的鋁型材。 |
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2. |
觸摸屏模塊 |
7英寸 西門子smart 700IE |
1塊 |
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3. |
PLC模塊 |
選用西門子S7-200 smart SR40 4臺/西門子S7-200 smart ST40 1臺 通信線、5根， 能完成（1）網(wǎng)絡的硬件連接、調(diào)試； （2）網(wǎng)絡參數(shù)設置、調(diào)試； （3）基于485現(xiàn)場總線多臺PLC的復雜網(wǎng)絡數(shù)據(jù)讀寫程序編寫與調(diào)試。 |
1套 |
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4. |
變頻器模塊 |
西門子V20 0.37KW |
1塊 |
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5. |
電源模塊 |
三相電源總開關（帶漏電和短路保護）1個，熔斷器3只，單相電源插座2個，安全插座5個； |
1塊 |
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6. |
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2只，蜂鳴器1只，復位按鈕黃、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； |
1套 |
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7. |
物料傳送機部件 |
三相交流減速電機（AC380V，輸出轉(zhuǎn)速130r/min）1臺，送料盤1個，光電開關1只； |
1套 |
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8. |
氣動機械手部件 |
單出雙桿氣缸2只，氣手爪1只，旋轉(zhuǎn)氣缸1只，磁性開關6只，氣流閥6只，非標螺絲2只，雙控電磁換向閥1只；單控電磁閥2只，電磁閥和氣缸都采用日本SMC |
1套 |
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9. |
皮帶輸送機部件 |
三相減速電機（380 V，輸出轉(zhuǎn)速40r/min）1臺，平皮帶1355×49×2 mm 1條； |
1套 |
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10. |
加工機構 |
主要由物料臺、物料夾緊裝置、龍門式二維運動裝置、主軸電機、刀具以及相應的傳感器、磁性開關、電磁閥（日本SMC）、步進電機及驅(qū)動器、主軸電機、滾珠絲桿副、支架、機械零部件構成。 |
1套 |
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11. |
物件包裝機構 |
主要由井式供料單元、三工位旋轉(zhuǎn)工作臺、平面軸承、沖壓裝配單元、光電傳感器磁性開關（歐姆龍）、電磁閥、電機及驅(qū)動器、支架、機械零部件構成。 |
1套 |
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12. |
物件分揀部件 |
單出桿氣缸3只，金屬傳感器1只，光傳感器2只，磁性開關6只，物件導槽3個，單控電磁換向閥3只，氣缸和電磁閥均采用日本SMC |
1套 |
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13. |
物料倉儲機構 |
4自由度機械手，步進電機驅(qū)動器，單出桿氣缸1只，氣動手指1只，電磁閥，光電開關，磁性開關，倉儲支架 |
1套 |
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14. |
接線端子模塊 |
接線端子和安全插座 |
1塊 |
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15. |
物料 |
金屬5個，尼龍黑白各5個 |
15個 |
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16. |
安全插線 |
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1套 |
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17. |
氣管 |
Φ4\Φ6，氣管為藍色，每臺配有足量氣管 |
1套 |
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18. |
PLC編程線纜 |
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1條 |
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19. |
觸摸屏與計算機通信線 |
|
1條 |
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20. |
觸摸屏與PLC通信線 |
|
1條 |
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21. |
配套工具 |
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1套 |
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22. |
產(chǎn)品配套光盤 |
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1套 |
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23. |
電腦推車 |
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1臺 |
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24. |
塑料泡沫盒 |
|
1套 |
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25. |
靜音空氣壓縮機 |
0Mpa-1.0Mpa，氣泵噪音≦65分貝，符合國家標準 |
1臺 |
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網(wǎng)絡型PLC可編程控制器、變頻調(diào)速、觸摸屏、電氣控制及單片機實驗開發(fā)系統(tǒng)綜合實驗裝置 |
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