SB-B202光機電一體化plc控制實(shí)訓裝置

一、概述

光機電一體化plc控制實(shí)訓裝置，光機電一體化實(shí)訓考核裝置囊括了機電一體化等專(zhuān)業(yè)學(xué)習中所涉及的機械、傳動(dòng)、氣動(dòng)、傳感器、編程控制、電氣控制、通訊等多種應用技術(shù)，是專(zhuān)門(mén)為職業(yè)教育培訓機構等而設計的典型的機電一體化培訓產(chǎn)品，該產(chǎn)品適合于機械制造及其自動(dòng)化、機電一體化、機械電子工程、電氣工程及自動(dòng)化、自動(dòng)化工程、控制工程、測控技術(shù)、計算機控制技術(shù)等教學(xué)和培訓。

光機電一體化實(shí)訓設備由一些典型機械部件和電氣控制部件組成，有PLC模塊、輸入按鈕模塊、電源模塊、變頻器模塊、接線(xiàn)面板模塊、機械部件模塊……等工作站構成，是一個(gè)以現代工業(yè)現設備為原型的機電一體化生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)訓考核裝置。整體結構臺用拆裝開(kāi)放式，用于電氣線(xiàn)路搭接、機械部件組裝等實(shí)訓科目，可對現有的機械部件進(jìn)行組裝不相同的生產(chǎn)流程，也可對設備添加其它模塊進(jìn)行擴展，模塊采用標準化接口具有很好的互換性，能夠靈活的適應各種教學(xué)要求。

二、主要特點(diǎn)：

1.專(zhuān)業(yè)性：整個(gè)實(shí)訓裝置囊括了機電一體化專(zhuān)業(yè)學(xué)習中所涉及的諸如電機驅動(dòng)、氣動(dòng)、PLC（可編程控制器）、傳感器等多種技術(shù)，解決了學(xué)生不能在實(shí)際生產(chǎn)線(xiàn)上操作訓練的問(wèn)題，指導教師可以對學(xué)生進(jìn)行從設計、組裝、編程、調試到檢查問(wèn)題和維護等一系列課題的不同層次的教學(xué)培訓；

2.靈活性：整個(gè)實(shí)訓裝置模塊各自獨立，每一模塊有獨立控制，整體結構臺用拆裝開(kāi)放式，用于電氣線(xiàn)路搭接、機械部件組裝等實(shí)訓科目，可以容納較多的學(xué)員同時(shí)學(xué)習；

3.開(kāi)放性：該實(shí)驗裝置PLC模塊I/O端子、變頻器的接線(xiàn)端子、各常用模塊與PLC的連接端子、傳感器、按鈕開(kāi)關(guān)、指示燈元件等端子全部開(kāi)放，均采用護套插座導線(xiàn)連接，可進(jìn)行電氣線(xiàn)路控制、電氣線(xiàn)路設計等內容實(shí)訓。

4.安全性：系統具有短路保護、急停保護、限位保護、智能保護等各種保護功能，可確保人身與設備安全；

5.模塊化概念：從不同的模塊到工作單元，從單獨的工作單元到整個(gè)系統，各工作單元之間具有柔性的組合方式。

三、功能模塊詳細說(shuō)明

1、電一體化實(shí)訓考核臺

整體采用鋁合金制作，尺寸約為1200x800x800，所有工業(yè)鋁型材均采用表面亮麗氧化處理。電氣控制屏面板采用2mm厚全鋁制，表面經(jīng)氧化著(zhù)色處理，永不掉色，線(xiàn)路及標識清晰。

2、PLC系統

采用三菱新款FX3U系列PLC 48點(diǎn)I/O繼電器輸出,所有PLC對應端口引出于面板。

3、變頻器

采用380V交流變頻器，三菱FR-E740系列、0.75KW，變頻器所有接線(xiàn)

端口引出到電氣面板上。

4、觸摸屏

昆侖通態(tài)，彩色7英寸、6500色、與PLC同步通訊，

5、電氣面板模塊

集成10路按鈕且所有按鈕觸點(diǎn)教引接到面板上、帶24V電源接口、指示燈、電源開(kāi)關(guān)、急停按鈕、兩組直流繼電器、所有電氣元件觸點(diǎn)與線(xiàn)圈端子均引出到面板上。

6、送料機構

放料轉盤(pán)：轉盤(pán)中共放三種物料，一種金屬物料、一種黑色塑料物料、一種白色塑料物料。

物料滑槽：放料轉盤(pán)旋轉，物料互相推擠趨向入料口，物料則從入料口順著(zhù)滑槽可以落到落料臺上。

驅動(dòng)電機：電機采用24V直流減速電機，轉速10r/min轉矩30kg/cm；用于驅動(dòng)放料轉盤(pán)旋轉。

物料檢測：物料檢測為光電漫反射型傳感器。主要為PLC提供一個(gè)輸入信號，如果有物料在落料臺上，則機械手開(kāi)始動(dòng)作。如果運行中，光電傳感器沒(méi)有檢測到物料并保持6秒鐘，則讓系統停機然后報警，紅色報警燈開(kāi)始閃爍。

7、機械手搬運機構

整個(gè)搬運機構能完成四個(gè)自由度動(dòng)作：手臂伸縮、手臂旋轉、手爪上下、手爪緊松。

手爪提升氣缸：提升氣缸采用雙向電控氣閥控制，氣缸伸出縮回可任意定位。

磁性傳感器：用于檢測氣缸處于伸出或縮回位置。（注意：紅色線(xiàn)接"﹢"，黑色線(xiàn)接"-"）。

手爪：抓緊或松開(kāi)物料。

手爪傳感器：抓取物料由雙向電控氣閥控制，當雙向電控氣閥得電，手爪夾緊，手爪傳感器有信號輸出，指示燈亮。雙向電控氣閥另一端通電，手爪松開(kāi)。

旋轉氣缸：  控制機械手臂的左右轉，由雙向電控氣閥控制。

接近傳感器：機械手臂左轉和右轉到位的檢測。當左轉或右轉到位后，接近傳感器輸出信號。（注意：棕色線(xiàn)接"﹢"，藍線(xiàn)色接"-"、黑色線(xiàn)接輸出）。

雙桿氣缸：  機械手臂伸出、縮回，由雙向電控氣閥控制。氣缸上裝有兩個(gè)磁性傳感器，檢測氣缸伸出或縮回位置（注意：紅色線(xiàn)接"﹢"，黑色線(xiàn)接"-"）。

緩 沖 器：  旋轉氣缸高速左轉和右轉到位時(shí)，起緩沖減速作用，以保持氣缸平穩到位。

8、物料傳送及分揀機構進(jìn)倉

落料光電傳感器：檢測是否有物料到傳送帶上，并給PLC一個(gè)輸入信號。當有物料時(shí)，變頻器啟動(dòng)，控制電動(dòng)機驅動(dòng)傳送帶開(kāi)始工作。無(wú)物料時(shí)，延時(shí)12秒，停止動(dòng)作。（注意：棕色線(xiàn)接"﹢"，藍色線(xiàn)接"-"、黑色線(xiàn)接輸出）。

落 料 孔：物料落料孔。

金屬料倉：放置金屬物料。

黑色塑料料倉：放置黑色塑料物料。

白色塑料料倉：放置白色塑料物料。

電感式傳感器：檢測金屬材料。（注意：棕色線(xiàn)接"﹢"，藍色線(xiàn)接"-"、黑色線(xiàn)接輸出）。

光電傳感器：檢測黑色塑料物料。（注意：棕色線(xiàn)接"﹢"，藍色線(xiàn)接"-"、黑色線(xiàn)接輸出）。

電容式傳感器：用于檢測白色塑料物料。（注意是：棕色線(xiàn)接"﹢"，藍色線(xiàn)接"-"、黑色線(xiàn)接輸出）。

三相異步電動(dòng)機：由變頻器控制，驅動(dòng)傳送帶轉動(dòng)。

推料一氣缸：將金屬物料推入料倉，由單向電控氣閥控制。

推料二氣缸：將黑色塑料物料推入料倉，由單向電控氣閥控制。

推料三氣缸：將白色塑料物料推入料倉，由單向電控氣閥控制。

9、電氣控制模塊接線(xiàn)

所有模塊可單獨與其它工作模塊組合使用達到不同的組合方式，滿(mǎn)足不同的功能組合需求。所有的工作模塊的電器組件連接線(xiàn)方式為:<工作模塊>→→<組件接口>→→<集裝接線(xiàn)端>→→<桌面開(kāi)放端口板>→→<PLC開(kāi)放接口>。當中每個(gè)工作模塊的組件接線(xiàn)端與對應的每一個(gè)接線(xiàn)端口都進(jìn)行明確的標號，在接入<桌面開(kāi)放端口板>上時(shí)采用外開(kāi)放式接線(xiàn)端子、這樣從集裝接線(xiàn)端引接過(guò)來(lái)的各個(gè)連接線(xiàn)可以輕松的接入到<桌面開(kāi)放面板>上可自行任意的連接和更換，叢而使得整套系統相對復雜的線(xiàn)路變得簡(jiǎn)單、清晰而且具有很好靈活性和開(kāi)放性。系統控制線(xiàn)由<PLC開(kāi)放接口>通過(guò)連接線(xiàn)與<桌面開(kāi)放端口板>進(jìn)行連接，這就使得PLC與工作模塊上的組件進(jìn)行連接時(shí)是可以自由選擇端口.

四、電一體化實(shí)訓裝置項目

電一體化實(shí)訓裝置提供的是一種綜合應用設計的教學(xué)培訓平臺，培訓內容涉及機、電、液、氣一體化專(zhuān)業(yè)的多學(xué)科知識。

1.傳感器培訓

該系統所使用的傳感器有電感式、光電式、電磁式等，每個(gè)都有著(zhù)各自的特性、發(fā)揮著(zhù)不同的作用，使系統可靠、穩定的工作。學(xué)員可通過(guò)學(xué)習各個(gè)工作站的工作特點(diǎn)、工作使命、工作狀況來(lái)加強對這些傳感器的感性認識，再結合老師對傳感器的工作原理的講解、分析和演示，使學(xué)員快速接收傳感器的相關(guān)知識，并最終上升到應用的層次上來(lái)。

2.氣動(dòng)技術(shù)培訓

該系統上使用了的大量的氣動(dòng)元件，包括了多種電氣控制閥、多種氣缸、氣動(dòng)夾具、過(guò)濾調壓器、節流閥等，結合該系統的實(shí)際典型應用以及每個(gè)氣動(dòng)元器件的應用實(shí)際，可單獨的學(xué)習每一種氣動(dòng)元器件的工作原理、應用場(chǎng)合等，包括各個(gè)氣動(dòng)元器件的之間是如何配合起來(lái)進(jìn)行優(yōu)化設計和應用的。

3.PLC 技術(shù)培訓

開(kāi)放式的PLC控制方式，每個(gè)學(xué)員都可進(jìn)行拆裝、調試、電器連接、PLC編程等親自動(dòng)手的機會(huì )，對調動(dòng)學(xué)員的積極性、愛(ài)好都有很好的作用，為學(xué)員學(xué)習PLC、靈活應用PLC提供了良好的培訓平臺。

4.電氣控制系統培訓

電控部分全部按照工業(yè)標準和習慣進(jìn)行設計，并且以附件方式提供全部設計圖紙和說(shuō)明書(shū)。 學(xué)員在該設備上可學(xué)習電路原理圖分析、PLC 各I/O 地址查對和新設備電路連線(xiàn)分析方法。

5.機械系統安裝調試培訓

該實(shí)訓裝置可進(jìn)行機械部分全部的或部分的拆去，再按要求將其重新組裝，并且調試至系統可正常、可靠地工作，這對提高在校學(xué)生動(dòng)手能力有極大幫助。

6.電機驅動(dòng)技術(shù)培訓

該實(shí)訓裝置中涉及到多種電機驅動(dòng)器及控制器，在這里可以得到切實(shí)的應用。此外，系統中還有其它電機，對于各種電機的特點(diǎn)、驅動(dòng)方式及應用，學(xué)生都會(huì )有所了解和認識。

7.系統維護和故障檢測技術(shù)培訓

這部分培訓重點(diǎn)介紹機電一體化系統日常維護的內容和方法，以及系統常見(jiàn)故障分析、排除的方法。

8.計算機組態(tài)技術(shù)培訓

隨著(zhù)對工業(yè)自動(dòng)化的要求越來(lái)越高，以及大量控制設備和過(guò)程監控裝置之間的通信的需要，監控和數據采集系統越來(lái)越受到重視，掌握上位計算機監控技術(shù)也是學(xué)生的必修課程。該系統采用的是國內流行的典型工業(yè)控制組態(tài)監控軟件。通過(guò)該軟件的學(xué)習可了解通信網(wǎng)絡(luò )的基本結構，組態(tài)監控軟件的基本構架，組態(tài)軟件基本使用方法，以及了解實(shí)際工程中的常見(jiàn)問(wèn)題及處理方法。

9、氣動(dòng)系統的安裝與調試項目：

選用該裝置配置的單出桿氣缸、單出雙桿氣缸、旋轉氣缸等氣動(dòng)執行元件和單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥和磁性開(kāi)關(guān)等氣動(dòng)控制元件，可完成下列氣動(dòng)技術(shù)的工作任務(wù)：

氣動(dòng)方向控制回路的安裝

氣動(dòng)速度控制回路的安裝

擺動(dòng)控制回路的安裝

氣動(dòng)順序控制回路的安裝

氣動(dòng)機械手裝置的安裝

氣動(dòng)系統安裝與調試；

10、電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫(xiě)項目：

選用該裝置配置的PLC模塊、變頻器模塊和指令開(kāi)關(guān)、傳感器等，可完成下列PLC應用技術(shù)工作任務(wù)：

電動(dòng)機正反轉控制電路的連接與控制程序編寫(xiě)

電動(dòng)機調速控制電路的連接與控制程序編寫(xiě)

氣動(dòng)方向控制程序編寫(xiě)

氣動(dòng)順序動(dòng)作控制程序編寫(xiě)

氣動(dòng)機械手控制程序編寫(xiě)

皮帶輸送機控制程序編寫(xiě)

機電一體化設備控制程序編寫(xiě)

自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)控制程序編寫(xiě)

11、機電設備安裝與調試項目：

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(kāi)關(guān)、傳感器等，可完成下列機電設備安裝和機電一體化技術(shù)的工作任務(wù)：

傳動(dòng)裝置同軸度的調整

皮帶輸送機的安裝與調整

搬運機械手設備安裝與調試

物件分揀設備的安裝與調試

送料設備的安裝與調試

自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)設備安裝與調試

12、自動(dòng)控制系統安裝與調試項目：

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(kāi)關(guān)、傳感器等，可完成下列機電設備安裝和機電一體化技術(shù)的工作任務(wù)：

多種傳感器的安裝與調試

機械手的自動(dòng)控制

皮帶輸送機的自動(dòng)控制

機電一體化設備的自動(dòng)控制

PLC控制系統的安裝與調試

自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)的安裝與調試

13、用于考核或技能訓練，可考察的職業(yè)能力：

機械構件的裝配與調整能力

機電設備的安裝與調試能力

電路安裝能力

氣動(dòng)系統的安裝與調試能力

機電一體化設備的控制程序的編寫(xiě)能力

自動(dòng)控制系統的安裝與調試能力

三、電一體化實(shí)訓平臺特點(diǎn)

電一體化實(shí)訓考核裝置PLC模塊的I/O 端子、變頻器的接線(xiàn)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(xiàn)進(jìn)行電路連接；各指令開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、傳感器和指示元件的電路，則通過(guò)端子排進(jìn)行連接。插拔線(xiàn)連接電路與端子排連接電路相結合，既保證學(xué)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。

四、電一體化實(shí)訓設備配置清單

序號	名稱(chēng)	主要元件或型號、規格	數量	單位	備注
1	實(shí)訓桌		1	張
2	觸摸屏模塊	7寸	1	塊
3	觸摸屏通訊電纜		1	根
4	三菱PLC模塊	FX3U-48MR	1	臺
5	三菱編程電纜		1	根
6	變頻器模塊	FR-E740  0.75KW	1	臺
7	電源模塊	鋁質(zhì)面板	1	塊
8	控制功能模塊	鋁質(zhì)面板	1	套
9	物料傳送機部件		1	套
10	氣動(dòng)機械手部件		1	套
11	皮帶輸送機部件		1	套
12	物件分揀部件		1	套
13	接線(xiàn)端子模塊	接線(xiàn)端子和安全插座	1	塊
14	物料	金屬3個(gè)，尼龍黑白各3個(gè)	1	套
15	安全插線(xiàn)		1	套
16	氣管	Φ4\Φ6\Φ8	1	套
17	三菱PLC編程軟件	GX Developer	1	套	拷貝版
18	推車(chē)		1	只
19	產(chǎn)品配套光盤(pán)		1	套
20	說(shuō)明書(shū)		1	本
21	電腦推車(chē)	工業(yè)鋁型材框架結構	1	臺
22	空氣壓縮機	0.6～0.8MPa（按教室配）	1	室