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工業(yè)4.0智能控制實(shí)訓(xùn)臺(tái),工業(yè)4.0智能控制實(shí)訓(xùn)設(shè)備 > 產(chǎn)品中心 > 光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備 >

2022年4月20日 工業(yè)4.0智能控制實(shí)訓(xùn)臺(tái),工業(yè)4.0智能控制實(shí)訓(xùn)設(shè)備 [在線客服]：

SBKJ-SXA工業(yè)4.0智能控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)

第一章：建設(shè)背景
工業(yè)4.0智能控制實(shí)訓(xùn)臺(tái),隨著中國(guó)版"工業(yè)4.0"《中國(guó)制造2025》的出臺(tái)，基于信息物理系統(tǒng)的智能裝備、基于工業(yè)機(jī)器人的智能工廠等智能制造正在引領(lǐng)制造方式的變革。而制造業(yè)乃國(guó)民經(jīng)濟(jì)之主體，是立國(guó)之本、興國(guó)之器、強(qiáng)國(guó)之基。打造具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的制造業(yè)，是我國(guó)提升綜合國(guó)力、保障國(guó)家安全、建設(shè)世界強(qiáng)國(guó)的必由之路。
國(guó)家推進(jìn)制造過程智能化，在重點(diǎn)領(lǐng)域試點(diǎn)建設(shè)智能工廠/數(shù)字化車間，加快人機(jī)智能交互、工業(yè)機(jī)器人、智能物流管理、增材制造等技術(shù)和裝備在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用，促進(jìn)制造工藝的仿真優(yōu)化、數(shù)字化控制、狀態(tài)信息實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自適應(yīng)控制。
為了適應(yīng)國(guó)家對(duì)高端智能制造設(shè)備所需要的高技能人才的培養(yǎng)，上海碩博科科教設(shè)備有限公司經(jīng)多方調(diào)研及深度校企合作研發(fā)出系列工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)考核系統(tǒng)設(shè)備。該系統(tǒng)符合"四個(gè)定位"：即職業(yè)技能競(jìng)賽的定位；技能培訓(xùn)與鑒定的定位；做一體化教學(xué)改革的定位；符合高技能人才培訓(xùn)基地的定位。并符合國(guó)家對(duì)"關(guān)于進(jìn)一步深化中等職業(yè)教育教學(xué)改革的若干意見"的文件精神，緊緊圍繞以國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以綜合職業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以典型工作任務(wù)為載體，以學(xué)生為中心，根據(jù)典型工作任務(wù)和工作過程，設(shè)計(jì)新的課程體系和內(nèi)容，按照工作過程的順序和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的要求進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和安排教學(xué)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)融通合一，能力培養(yǎng)與工作崗位對(duì)接合一，使實(shí)習(xí)與頂崗工作學(xué)做合一，最終培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)能力、方法能力和社會(huì)能力。
基于目前對(duì)專業(yè)的全新建設(shè)，結(jié)合現(xiàn)有基礎(chǔ)和未來發(fā)展思路與目標(biāo)，碩博公司在本次規(guī)劃貴校工業(yè)機(jī)器人系列實(shí)訓(xùn)基地和實(shí)訓(xùn)裝備建設(shè)方面，將全面結(jié)合學(xué)校開設(shè)的專業(yè)，以滿足教學(xué)實(shí)訓(xùn)，考核鑒定為基礎(chǔ)，重點(diǎn)突出功能，把握建設(shè)檔次，體現(xiàn)技術(shù)水平，力求實(shí)現(xiàn)適度超前的規(guī)劃原則。
第二章：建設(shè)目標(biāo)
結(jié)合學(xué)院當(dāng)前和未來的發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)，本次規(guī)劃設(shè)計(jì)的工業(yè)機(jī)器人技能技能工作室能達(dá)到以下目標(biāo)：
--具備能夠滿足各專業(yè)教學(xué)實(shí)訓(xùn)的基本技能、綜合技能、創(chuàng)新技能，以及中級(jí)、高級(jí)、技師、高級(jí)技師的職業(yè)資格和人才培養(yǎng)的需求。
--具備能夠滿足現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)并緊密結(jié)合先進(jìn)制造業(yè)技術(shù)發(fā)展的新工藝、新知識(shí)、新技能、新任務(wù)的需求。
--具備能夠滿足緊缺人才培訓(xùn)，高技能人才培訓(xùn)，農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移培訓(xùn)，退役士兵培訓(xùn)，職業(yè)能力轉(zhuǎn)換培訓(xùn)等綜合培訓(xùn)、鑒定的需求。
--具備能夠滿足國(guó)家骨干師資培訓(xùn)，一體化教學(xué)師資培訓(xùn)及其他雙師型師資培訓(xùn)等綜合性師資培訓(xùn)的需求。
--具備能夠滿足開展教學(xué)研討，開展技能競(jìng)賽，開展學(xué)術(shù)交流，開展課程改革等等需要的多功能綜合性基地的需求。
規(guī)劃設(shè)計(jì)的一體化機(jī)電專業(yè)、電氣和自動(dòng)化專業(yè)、工業(yè)自動(dòng)化專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地的實(shí)訓(xùn)裝備,本著實(shí)用性，實(shí)操性，職業(yè)性，綜合性為出發(fā)點(diǎn)，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下：
技術(shù)的先進(jìn)性整套方案體現(xiàn)出現(xiàn)代制造業(yè)領(lǐng)域中所包含的PLC控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等先進(jìn)控制理念及管理系統(tǒng)。
技術(shù)的前瞻性本套方案在基于現(xiàn)代控制理念的基礎(chǔ)上，突出體現(xiàn)現(xiàn)代制造業(yè)前沿科技的應(yīng)知點(diǎn)及應(yīng)會(huì)點(diǎn)，如工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)，智能監(jiān)控技術(shù)等。
技術(shù)的綜合性集成了光、機(jī)、電、氣、液、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)字控制等綜合技術(shù)的應(yīng)用，完全覆蓋現(xiàn)有機(jī)電專業(yè)教學(xué)大綱及流行教材的訓(xùn)練內(nèi)容。
技術(shù)的職業(yè)性方案所涉及的訓(xùn)練內(nèi)容，在滿足機(jī)電專業(yè)教學(xué)的前提下，結(jié)合相關(guān)工種的國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，既能進(jìn)行培訓(xùn)練習(xí)又能用于鑒定考核。
技術(shù)的可操作性訓(xùn)練載體體現(xiàn)高起點(diǎn)、高科技、高技能的特點(diǎn)，該套方案配備了完整系統(tǒng)的解決措施，具備配套的課程體系、教學(xué)大綱、訓(xùn)練教材及長(zhǎng)期穩(wěn)定的師資培訓(xùn)計(jì)劃。
技術(shù)的兼容性該方案的技術(shù)來源于生產(chǎn)實(shí)際，不但能夠用于教學(xué)訓(xùn)練，還能進(jìn)行與生產(chǎn)實(shí)際相關(guān)的典型工作任務(wù)，使學(xué)校實(shí)訓(xùn)與生產(chǎn)實(shí)際零距離接軌。

一、技術(shù)性能要求

1. 輸入電源：?jiǎn)蜗?span lang="EN-US">220V±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：≤1kVA

4. 重量：100kg左右

5. 外形尺寸：約1300mm×1200mm×750mm

6. 臺(tái)面平鋪2020歐標(biāo)工業(yè)鋁材、右側(cè)臺(tái)面鋪400×1000mm軟絕緣膠墊，中部抽拉式電氣接線板。

7. 安全保護(hù)：具有漏電壓、漏電流保護(hù)裝置，安全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

二、基本配置及功能要求

★1、實(shí)訓(xùn)裝置包括電氣接線模塊、上料模塊、輸送線模塊、視覺識(shí)別模塊、三維模組控制模塊、稱重模塊、RFID產(chǎn)品溯源模塊、物料擺放模塊、小車運(yùn)動(dòng)控制模塊、溫控箱變頻控溫模塊。提供符合上述要求的裝置整體設(shè)計(jì)效果圖。

2、以上模塊對(duì)應(yīng)以下單元：PLC單元、485通信單元、工業(yè)視覺識(shí)別單元、RFID產(chǎn)品溯源單元、氣動(dòng)控制基本單元、變頻調(diào)速單元、觸摸屏單元、以太網(wǎng)交換機(jī)、伺服系統(tǒng)控制單元等組成、溫度檢測(cè)變送單元。

2.1 PLC單元西門子主機(jī)1214C

（1）集成電源，可作為寬范圍交流或直流電源(85~ 264VAC或24V DC)

（2）集成的24 V編碼器/負(fù)載電流源:

（3）用于直接連接傳感器和編碼器。帶有400 mA輸出電流，它也可用作負(fù)載電源。

（4）14點(diǎn)集成24V直流數(shù)字量輸入(漏電流/源電流(IEC 1型漏電流) )。

（5）10點(diǎn)集成數(shù)字量輸出，24 V直流或繼電器。

（6）2點(diǎn)集成模擬量輸入0~ 10 V。

（7）2點(diǎn)集成模擬量輸出0~20mA。

（8）4點(diǎn)脈沖輸出(PTO), 頻率高100 kHz。

（9）脈沖寬度調(diào)制輸出(PWM),頻率高100 kHz。

（10）不少于2個(gè)集成以太網(wǎng)接口(TCP/IP native、 ISO-on-TCP) 。

（11）不少于6個(gè)快速計(jì)數(shù)器(3個(gè)大頻率為100 kHz; 3個(gè)大頻率為30 kHz) ，帶有可參數(shù)化

（12）中斷輸入:對(duì)過程信號(hào)的上升沿或下降沿作出極高速響應(yīng)

（13）所有模塊上均為可拆卸的端子。

14）含一個(gè)拓展模塊。

視覺識(shí)別單元

一、基本要求：

1、工業(yè)視覺檢測(cè)系統(tǒng)包括相機(jī)、鏡頭、處理軟件、光源等組成。工業(yè)視覺檢測(cè)系統(tǒng)放置在輸送線一測(cè)，對(duì)工件進(jìn)行顏色，尺寸，標(biāo)識(shí)等信息檢測(cè)。

2、檢測(cè)結(jié)果通過總控通訊，為后續(xù)擺放等作業(yè)做好準(zhǔn)備。

3、具體參數(shù)：1/3" CMOS 成像儀:彩色；S接口/M12鏡頭: 8 mm；成像模式: 640×480；光源: 白色漫射LED環(huán)形燈；通信和I/O: EtherNet/IP、PROFINET、SLMP、SLMP掃描儀、Modbus TCP、TCP/IP、RS-232；防護(hù)等級(jí): IP65防護(hù)級(jí)外殼；工作電源: 24 VDC ±10%，照明開啟時(shí)，最大功率：48 W (2.0 A)；工作溫度: 0°C to 40°C (32°F to 104°F)；電源電壓：+24 VDC（22-26 VDC），電流：最大500mA。

4、鏡頭：與上述參照對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)配置。

5、連接電纜與支架

二、軟件要求

1、軟件可進(jìn)行曝光時(shí)間，白平衡設(shè)置。

c.進(jìn)行四點(diǎn)相機(jī)標(biāo)定，能快速讀取標(biāo)定模板的像素值，可獲取對(duì)應(yīng)的位置值。

2、可進(jìn)行日志顯示，并可以清楚歷史日志。

3、可進(jìn)行至少8個(gè)模板匹配，即觸發(fā)1次拍照，匹配模板1，模板1匹配成功，發(fā)出模板1數(shù)據(jù)；若模板1未能匹配成功，視覺返回s1,0,0,0數(shù)據(jù)給機(jī)器人，機(jī)器人發(fā)命令繼續(xù)匹配模板；

f.可進(jìn)行發(fā)送可接收數(shù)據(jù)顯示。

4、軟件輸出4個(gè)數(shù)據(jù)：類型、X、Y、旋轉(zhuǎn)量

h.支持繪制的模板可以進(jìn)行集合運(yùn)算；

i.繪制模板可以使用長(zhǎng)方形，圓形，自由繪制等方式進(jìn)行繪制模板；

5、在機(jī)器人視覺系統(tǒng)軟件中，拍照的圖像可以自由的拖動(dòng)及放大；

k.支持實(shí)時(shí)采集及單獨(dú)拍照；

6、在機(jī)器人視覺系統(tǒng)軟件中，有紅色十字光標(biāo)方便安裝調(diào)節(jié)相機(jī)位置。

3、RFID識(shí)別單元：RFID射頻單元帶集成天線的方型讀寫器（RS422）；50×50×30 mm（L×D×H）

標(biāo)簽使用螺紋式小尺寸標(biāo)簽。

4. 觸摸屏單元（步科品牌）

4.1顯示模塊：≥7"TFT

4.2顯示色彩：≥65536彩色

4.3分辨率：≥800×480像素

4.4背光類型：≥LED 亮度 300cd/m2

4.5液晶壽命: ≥50000小時(shí)

4.6觸控面板:4線精密電阻網(wǎng)絡(luò)（表面硬度不低于4H）

4.7CPU: ≥800MHz RISC

4.8存儲(chǔ)器: ≥128MB閃存+64MB 內(nèi)存 RTC

4.9通訊接口:COM0:RS485-2W/4W, RS232; COM2: RS232

5. 以太網(wǎng)交換機(jī)：

5.1以太網(wǎng)交換機(jī)采用非網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng) 100MBIT/S交換機(jī)，自帶5個(gè)雙絞線端口，RJ45 接口；

5.2用于構(gòu)建小型星形和總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；自帶LED診斷顯示，供電電源DC 24V 。

5.3不低于IEC/EN 61000-4工業(yè)級(jí)防護(hù)，不低于IP30防護(hù)，9.6-60VDC三冗余電源輸入，多重保護(hù)。

6. 變頻調(diào)速單元：

6.1單相220V供電，輸出功率0.37KW。

6.2集成RS-485通訊接口，提供操作面板；

6.3具有線性V/F控制、平方V/F控制、可編程多點(diǎn)設(shè)定V/F控制，磁通電流控制、直流轉(zhuǎn)矩控制；

6.4集成4路數(shù)字量輸入，2路模擬量輸入；

6.5具備過電壓、欠電壓保護(hù)，變頻器、電機(jī)過熱保護(hù)，短路保護(hù)等。

7. 小車運(yùn)動(dòng)控制單元：主要由運(yùn)動(dòng)小車（直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)）、同步帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、直流電機(jī)、光電傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、行程開關(guān)等組成，通過傳感檢測(cè)、PLC編程，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)距離測(cè)量、傳動(dòng)控制、鍵值優(yōu)化比較行走控制、定向控制、報(bào)警運(yùn)行控制、點(diǎn)動(dòng)控制等，能實(shí)現(xiàn)小車的精確定位。該系統(tǒng)外觀精美，體積緊湊，重量輕。提供符合上述功能的小車運(yùn)動(dòng)控制單元設(shè)計(jì)效果圖。

8. 三維模組控制單元：

8.1三維絲桿或同步帶控制單元主要由伺服驅(qū)動(dòng)和步進(jìn)驅(qū)動(dòng)組成。

8.2伺服驅(qū)動(dòng)用于控制X軸，采用交流伺服驅(qū)動(dòng)，工作電壓AC220V，輸出功率200W。

8.3采用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）作為控制核心，智能功率模塊（IPM）內(nèi)部集成了驅(qū)動(dòng)電路,同時(shí)具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測(cè)保護(hù)電路，具有較強(qiáng)的溫度、濕度、振動(dòng)等環(huán)境適應(yīng)能力和很強(qiáng)的抗干擾的能力。

8.4支持位置、速度和力矩三種方式對(duì)伺服馬達(dá)進(jìn)行控制。

8.5步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)用于控制Y軸，采用交流伺服驅(qū)動(dòng)，工作電壓DC24V，輸出功率>=30W；

8.6內(nèi)部集成控制電路和功率電路，具有自檢線圈和短路保護(hù)等功能。

9. 溫控箱變頻控溫模塊：加熱板通電加熱，溫度變送器檢測(cè)加熱板到達(dá)一定溫度后，PLC控制系統(tǒng)控制臺(tái)達(dá)變頻器使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)扇葉加強(qiáng)空氣流動(dòng)，快速散熱，使箱內(nèi)環(huán)境溫度穩(wěn)定。。

10.溫變變送器。

10.1二線制輸出，無需補(bǔ)償導(dǎo)線；

10.2要求溫變變送器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單安裝方便，使用壽命≥10000次；

10.3結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，合理安裝方便；小型化，安全可靠，使用壽命長(zhǎng)；

10.4插頭式溫度變送器，量程0-100OC，電源24VDC，輸出0-10V。

11.加熱器：工作電壓AC220V、持續(xù)功率30W-150W、外殼材質(zhì)鋁合金、尺寸不大于160*100。

12. 伺服系統(tǒng)控制單元：輸入電源單相或三相AC220V，-15~+10%，50/60HZ，調(diào)速比1：5000，脈沖頻率<500KHZ,控制輸入：伺服使能、報(bào)警復(fù)位、緊急停止、指令脈沖禁止、脈沖偏差清除、零件速鉗位、正向行程限位、反向行程限位、內(nèi)部速度選擇1等�？刂戚敵觯核欧䴗�(zhǔn)備好、定位完成、零偏差、零速度、報(bào)警檢出、緊急停止檢出，

13.稱物體重量或壓力并觸摸屏顯示重量值：稱重傳感器、重量變送器、稱重不銹鋼承重板，可稱重0-10KG。

三、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

1. PLC認(rèn)知實(shí)訓(xùn)（軟硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、基本指令、接線、編程下載等）

(一).PLC虛擬控制應(yīng)用實(shí)訓(xùn)

1. 數(shù)碼顯示控制

2. 搶答器控制

3. 天塔之光控制

4. 音樂噴泉控制

5. 十字路口交通燈控制

6. 水塔水位控制

7. 自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)控制

8. 四節(jié)傳送帶控制