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工業(yè)控制模擬實(shí)訓(xùn)裝置,工業(yè)控制模擬實(shí)訓(xùn)設(shè)備

一、整體概述：

工業(yè)控制模擬實(shí)訓(xùn)裝置-采用鋁合金型材結(jié)構(gòu)，配有井式供料單元、皮帶傳送與檢測(cè)單元（含變頻器）、行走機(jī)械手搬運(yùn)單元、載貨臺(tái)單元、平面?zhèn)}儲(chǔ)單元、鉆銑加工單元（含伺服電機(jī)）、多工位裝配單元、彩色觸摸屏單元、控制器單元1、控制器單元2、控制器單元3、工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)單元、編程器單元等十多個(gè)工作單元。平臺(tái)中的工作單元采用機(jī)電集成式設(shè)計(jì)，每個(gè)單元中所涉及的各個(gè)傳感器、電機(jī)、電磁閥等傳感器和執(zhí)行器的安裝部件和接口單元獨(dú)立地匯集成一體，同一個(gè)工作單元中各個(gè)器件通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口再與控制器進(jìn)行連接，這樣便于模塊和工作單元之間的靈活組合，教師及學(xué)生可自行設(shè)計(jì)不同的課題對(duì)平臺(tái)的各單元進(jìn)行重新組合，也可自行開(kāi)發(fā)被控單元與平臺(tái)配合使用。

二、平臺(tái)設(shè)計(jì)方式：

1.開(kāi)放式

裝置采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，控制器接口開(kāi)放，能讓學(xué)生進(jìn)行更深層次的訓(xùn)練，使其不僅學(xué)會(huì)編程，而且能熟悉各種傳感器、電機(jī)、變頻器、氣缸等傳感器和執(zhí)行器的接線、調(diào)整以及參數(shù)設(shè)置等。

2.模塊化設(shè)計(jì)

機(jī)電技術(shù)智能控制高級(jí)應(yīng)用平臺(tái)將具有單獨(dú)功能的部件進(jìn)行模塊化組裝，每個(gè)模塊都具有相應(yīng)的培訓(xùn)內(nèi)容，各個(gè)模塊又能組成工作單元，通過(guò)工作單元再擴(kuò)展成機(jī)電一體化系統(tǒng)。

平臺(tái)中的各個(gè)模塊能夠體現(xiàn)出典型的工業(yè)控制過(guò)程，模塊組合而成的工藝流程能夠由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由淺入深，層次分明，便于學(xué)生進(jìn)行有梯度的訓(xùn)練，能以基礎(chǔ)知識(shí)為起點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)從基礎(chǔ)原理、技能訓(xùn)練到復(fù)雜的機(jī)電一體經(jīng)領(lǐng)域。

各模塊單元能根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)物流和順序規(guī)劃等不同的課題進(jìn)行重新組合。

3.機(jī)電集成式設(shè)計(jì)

平臺(tái)中的工作單元采用機(jī)電集成式設(shè)計(jì)，每個(gè)單元中所涉及的各個(gè)傳感器、電機(jī)、電磁閥等傳感器和執(zhí)行器的安裝部件和接口單元獨(dú)立地匯集成一體，同一個(gè)工作單元中各個(gè)器件通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口再與控制器進(jìn)行連接，這樣便于模塊和工作單元之間的靈活組合，教師及學(xué)生可自行設(shè)計(jì)不同的課題對(duì)平臺(tái)的各單元進(jìn)行重新組合，也可自行開(kāi)發(fā)被控單元與平臺(tái)配合使用。

4.多種保護(hù)形式

平臺(tái)設(shè)有漏電保護(hù)、短路保護(hù)、急停保護(hù)、隔離保護(hù)、智能保護(hù)等各種保護(hù)。

三、平臺(tái)單套組成及技術(shù)參數(shù)：

1.鋁合金型材桌體

型材桌體底部基礎(chǔ)框架采用T形槽內(nèi)凹高強(qiáng)度鋁合金型材，桌體表面型材采用高幾何精度和表面光潔度強(qiáng)的鋁合金型材，并對(duì)表面進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理、外觀精美�？刂破髦Ъ懿捎美浒鍞�(shù)控成型、表面采用靜電噴涂處理，內(nèi)嵌高強(qiáng)度的直線導(dǎo)軌提高了支架的承載能力。電源單元配有西門子4P20A空氣開(kāi)關(guān)（帶漏電保護(hù)）、西門子電源（輸入：120/230V AC，輸出：24V DC/ 3A）、保險(xiǎn)管座、電源指示燈等，可供直流24V、交流220V、380V電壓。

桌體尺寸（含控制器支架）：1800×1100×750mm（L×W×H）。

配有西門子APT三色警示燈（紅、黃、綠色，LED，帶蜂鳴器）。

2.井式供料單元

該單元配有井式供料塔、貨料檢測(cè)傳感器、出料倉(cāng)、料塊、磁性開(kāi)關(guān)、推料氣缸、電磁閥、轉(zhuǎn)接模塊、型材基體、固定底板等。其中，貨料檢測(cè)傳感器采用對(duì)射型光電傳感器，磁性開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)推料氣缸的原點(diǎn)和限位點(diǎn)。

3.皮帶傳送與檢測(cè)單元

皮帶傳送單元與檢測(cè)單元是由變頻器、電機(jī)模塊、工件檢測(cè)設(shè)備、定位支架、氣缸支架、選料氣缸、電磁閥、皮帶及其支撐架、3組滑道及其支架、轉(zhuǎn)接模塊等組成。

1)變頻器

采用西門子SINAMICS G120 SCE變頻器教育培訓(xùn)包，包含：

SINAMICS G120控制單元CU250-2 PN，內(nèi)置ProfiNET通訊口，支持矢量控制，可通過(guò)EPos功能執(zhí)行定位任務(wù)，4個(gè)可組態(tài)的IO點(diǎn)，6DI（可作3F-DI），5DI，3DO（可作1F-DO），2AI，2AO安全集成STO，SBC、SS1安全功能可通過(guò)安全授權(quán)擴(kuò)展，編碼器：D-CLIQ+HTL/TTL/SSI，旋轉(zhuǎn)變壓器/HTL通過(guò)端子接入保護(hù)等級(jí)IP20，提供USB及SD/MMC接口；

SINAMICS SD卡512 MB；

SINAMICS G120安裝小配件；

SINAMICS G120智能操作面板；

SINAMICS G120 0.75KW功率單元PM240-2帶制動(dòng)斬波器，3AC 380-480V+10%/-10%47-63HZ；

3米USB-電纜；

SINAMICS 擴(kuò)展安全授權(quán)；

SINAMICS G120 Epos 功能執(zhí)行定位任務(wù)擴(kuò)展授權(quán)。

2)電機(jī)模塊

電機(jī)模塊由永磁低速同步電動(dòng)機(jī)、固定底板等組成。其參數(shù)如下：

電機(jī)額定電壓三相：380/220V；

額定轉(zhuǎn)矩：3000mN.m；

額定頻率:50HZ；

額定轉(zhuǎn)速：60r/min。

3)單元其他組成部分：

定位支架的上部安設(shè)檢測(cè)設(shè)備，能根據(jù)不同的檢測(cè)要求安裝不同的檢測(cè)設(shè)備（包括電容傳感器、電感傳感器、顏色傳感器）；

定位支架固定設(shè)置在傳送帶支撐架上，定位支架整體呈L形；

滑道支架呈直角梯形，滑道支架的高度可調(diào)整；

3組滑道呈傾斜狀構(gòu)成傾斜的滑道，滑道截面形狀呈凹形，滑道具有降低摩擦力的工藝處理；

4)行走機(jī)械手搬運(yùn)單元

行走機(jī)械手搬運(yùn)單元由右限位、左限位、從動(dòng)軸承塊、直流電機(jī)、連接線拖鏈、升降氣缸、取料機(jī)械手、旋轉(zhuǎn)編碼器、機(jī)械手電磁閥組、旋轉(zhuǎn)氣缸、導(dǎo)軌、同步齒形帶、轉(zhuǎn)接模塊、固定底板等組成。

行走機(jī)構(gòu)的有效行程：550mm；

機(jī)械手具有升降、夾緊、旋轉(zhuǎn)等功能；

旋轉(zhuǎn)氣缸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)底盤旋轉(zhuǎn)范圍：0-180°；

5)載貨臺(tái)單元

載貨臺(tái)模塊單元由工件定位臺(tái)、光電傳感器、型材基體和固定底板組成。

工件定位臺(tái)的相對(duì)位置可調(diào)整；

具有工件檢測(cè)功能。

6)平面?zhèn)}儲(chǔ)單元

倉(cāng)儲(chǔ)單元由工件定位臺(tái)、貨架等組成。

庫(kù)位數(shù)：4個(gè)。

7)鉆銑加工單元

該單元由龍門式鉆銑裝置、自動(dòng)夾緊裝置、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、電磁閥組、轉(zhuǎn)接模塊、型材基體、固定底板等組成。

龍門式鉆銑裝置中的X軸、Y軸、Z軸組成龍門式結(jié)構(gòu)，其中X軸與Y軸采用步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；Z軸由升降氣缸和動(dòng)力軸組成，能完成鉆銑加工。

X軸采用滾珠絲桿傳動(dòng)形式，有效行程：160mm；

Y軸采用滾珠絲桿傳動(dòng)形式，有效行程：90mm；

Z軸采用升降氣缸，有效行程：30mm；

動(dòng)力軸采用專用高速電機(jī)，轉(zhuǎn)速：800r/min；

自動(dòng)夾緊裝置由夾緊氣缸、工件定位裝置、V型夾緊裝置等組成。

8)多工位裝配單元

該單元由伺服電機(jī)系統(tǒng)、推料氣缸、夾緊定位機(jī)構(gòu)、井式供料裝置、四工位旋轉(zhuǎn)裝配臺(tái)、裝配氣缸及其安裝支架、工件檢測(cè)裝置、料芯檢測(cè)傳感器、氣缸限位傳感器、電磁閥組、型材基體、轉(zhuǎn)接模塊等組成，可進(jìn)行多工位的裝配工作。

a.工件檢測(cè)裝置能同時(shí)檢測(cè)工件及工件中的料芯；

b.四工位旋轉(zhuǎn)裝配臺(tái)采用外嚙合齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；

c.V90伺服系統(tǒng)，包含：

電機(jī)：0.05KW，增量編碼器，平鍵，無(wú)抱閘；

驅(qū)動(dòng)器：帶Profinet通訊口，0.1KW，200-240V；

動(dòng)力電纜；

編碼器電纜；

設(shè)定值電纜。

9)彩色觸摸屏單元

a.觸摸屏單元采用西門子KTP700工業(yè)彩色觸摸屏，具體包含：

1個(gè)彩色觸摸屏，帶鍵盤和觸摸操作，7寸液晶顯示，65536色，PROFINET通訊接口

b.配有金屬支架

金屬支架可將觸摸屏固定于桌面，移動(dòng)方便，可安裝在桌面的任意位置。

10)控制器單元1

a.工藝設(shè)計(jì)：鐵質(zhì)外殼，標(biāo)準(zhǔn)尺寸，獨(dú)立成模塊，完整嵌入實(shí)訓(xùn)屏，可在實(shí)訓(xùn)屏上自由移動(dòng)、組合、裝卸，I/O接口開(kāi)放，并提供誤接線保護(hù)功能。

b.控制面板工藝：2mm厚印刷電路板上覆PVC亞光膜，3M膠粘貼，采用背面印刷技術(shù)，保證圖形符號(hào)永不脫落。

c.采用西門子CPU 1512C-1 PN教育培訓(xùn)包，包含：

1個(gè)S7-1500 CPU 1512C-1 PN，工作存儲(chǔ) 250 KB / 1 MB；本體帶32路數(shù)字量輸入，32路數(shù)字量輸出，5路模擬量輸入，2路模擬量輸出。其中帶6路計(jì)數(shù)器，最大輸入頻率100KHz

1個(gè)MMC存儲(chǔ)卡，24 MB；

1根以太網(wǎng)電纜，長(zhǎng)6米；

1根導(dǎo)軌；

1個(gè)配套電源模塊PM 1507，24V/8A。

1套正版STEP 7 Professional V15培訓(xùn)軟件。

11)控制器單元2

b.控制面板工藝：2mm厚印刷電路板上覆PVC亞光膜，3M膠粘貼，采用背面印刷技術(shù)，保證圖形符號(hào)永不脫落。

c.采用西門子CPU1214C DC/DC/DC教育培訓(xùn)包，包含：

1個(gè)CPU 1214C，緊湊型CPU DC/DC/DC，集成輸入/輸出：14DI 24V直流輸入，10晶體管輸出24V直流，2模擬量輸入0-10V DC或0-20MA，供電：直流DC 20.4-28.8V，可編程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)：50 KB；

1套軟件STEP 7 BASIC V15，單授權(quán)，軟件及其文檔，包含于DVD；

1個(gè)仿真模塊，8 通道，仿真數(shù)字量直流輸入開(kāi)關(guān)；

1根預(yù)制工業(yè)以太網(wǎng)電纜，長(zhǎng)度6米；

1個(gè)模擬量輸出模塊SB1232，1路模擬量輸出，+/-10VDC（12位）或0-20MA（11位）。

12)控制器單元3

b.控制面板工藝：2mm厚印刷電路板上覆PVC亞光膜，3M膠粘貼，采用背面印刷技術(shù)，保證圖形符號(hào)永不脫落。

c.采用西門子CPU1214C DC/DC/DC教育培訓(xùn)包，包含：

1套軟件STEP 7 BASIC V15，單授權(quán)，軟件及其文檔，包含于DVD；

1個(gè)仿真模塊，8 通道，仿真數(shù)字量直流輸入開(kāi)關(guān)；

1根預(yù)制工業(yè)以太網(wǎng)電纜，長(zhǎng)度6米；

1個(gè)模擬量輸出模塊SB1232，1路模擬量輸出，+/-10VDC（12位）或0-20MA（11位）。

13)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)單元

a.配有工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)金屬外殼，可放置在控制器支架上。

b.8口工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)

14)編程器單元

編程器單元由編程器、顯示器、編程工作臺(tái)組成。

a.編程器

①品牌計(jì)算機(jī)

②CPU:不低于i5-8500

③內(nèi)存：不低于16G

④硬盤：不低于1T

⑤固態(tài)硬盤：不低于128G

⑥顯示器：不低于21.5寸

b.編程工作臺(tái)

編程工作臺(tái)由鋁合金型材桌腿及支撐框架、高密度板桌面、可調(diào)節(jié)編程器安裝架、可調(diào)節(jié)液晶顯示器支架、鍵盤托架等組成。

鋁合金型材桌腿及支撐框架采用T形槽內(nèi)凹高強(qiáng)度鋁合金型材（Ai Mg Si合金熱擠壓，采用陽(yáng)極氧化處理），底部配有4個(gè)可調(diào)地腳。

可調(diào)節(jié)編程器安裝架采用金屬材質(zhì)，含有安裝尺寸可調(diào)的編程器底托和固定裝置，編程器底托及固定裝置均采用2mm厚靜電噴涂。編程器安裝架可適應(yīng)不同尺寸的編程器，根據(jù)編程器的長(zhǎng)寬高調(diào)整出合適的安裝尺寸。編程器安裝架最大可承載重量：20Kg。

可調(diào)節(jié)液晶顯示器支架采用金屬材質(zhì)，水平方向應(yīng)可旋轉(zhuǎn)180度，豎直方向可翻轉(zhuǎn)90度，帶水平儀。

鍵盤托架采用環(huán)保型全新型純正ABS，配有二節(jié)靜音加強(qiáng)型滑軌、筆盒、可調(diào)式卡扣。

編程工作臺(tái)外形尺寸：700×650mm（L×W），編程工作臺(tái)與平臺(tái)鋁合金型材桌體高度一致，可以通過(guò)連接裝置快速與平臺(tái)的鋁合金型材桌體組合成一體，也可獨(dú)立使用。

15)靜音無(wú)油空氣壓縮機(jī)

①轉(zhuǎn)速：1400轉(zhuǎn)/分；

②電機(jī)功率：3/4HP；

③排氣量：115L/min；

④噪音值：52分貝；

⑤儲(chǔ)氣罐：25L ；

⑥最大壓力：8公斤；

○7重量：25公斤；

○8外觀尺寸：41×41×52mm ；