·設備外觀

·設計簡述

    實訓裝置采用型材結構，由供料單元、加工單元、裝配單元、傳送單元和分揀單元五個功能單元組成。電氣布局采用網孔板式，所有電氣控制器都安裝在網孔板上。其中，每一工作單元都可自成一個獨立的系統，同時也都是一個機電一體化的系統。各個單元的執行機構基本上以氣動執行機構為主，但傳送單元的機械手裝置整體運動則采取伺服電機驅動、精密定位的位置控制。分揀單元的傳送帶驅動則采用了通用變頻器驅動三相異步電動機的交流傳動裝置。設備應用了多種類型的傳感器，分別用于判斷物體的運動位置、物體通過的狀態、物體的顏色及材質等。在控制方面，PLC和觸摸屏采用通信的控制方案，各PLC之間通過PROFINET實現互連,PLC和變頻器之間通過通訊協議實現互聯。
    實訓裝置貼近工業現場，融合機械、電氣、氣動、傳感器、交流電機變頻調速、步進電機驅動控制、伺服電機驅動控制、PLC控制及工業通信網絡等。整體框架采用開放式拆裝結構，可以拆裝到各零部件及每顆細小的螺絲，能很好的服務于項目實訓教學。
    通過實訓裝置的工作任務訓練，能較好地充分鍛煉操作者團隊協作能力、自動線拆裝與調試能力、工程實施能力和安全意識。引導高等院校、高職院校機電及自動化等專業教學改革，滿足自動化類中機電一體化和自動化技術專業的核心能力訓練要求，突出強調技術的綜合運用。

·主要參數

1、工作電源：三相四線AC380V±10%  50Hz；
2、工作環境：溫度-10℃～+40℃，相對濕度≤85%（25℃），海拔＜4000m；
3、氣源壓力：0.2Mpa～0.55Mpa；
4、裝置容量：≤1.5KVA；
5、外形尺寸：1980mm×970mm×1500mm；
6、安全保護：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合國家標準。

·組成及功能

（一）實訓桌
實訓桌主體由型材框架、型材桌面板、封板、控制面板、自吸合雙開門、多功能網孔板和萬向輪等組裝而成。
其中框架采用8040R和4040型工業型材組成搭接而成，外側配有橙色襯條裝飾；型材桌面板采用工業標準2080鋁型材并通過1.5mm冷軋鋼板組裝而成，內置專用螺母，可自由固定各種機械機構，固定方式≥200種，可以完成更多的實訓操作；封板采用≥1.2mm冷軋鋼板制作，橘紅色噴塑處理；
控制面板位于實訓桌正前方，控制面板采用≥1.2mm冷軋鋼板橘色噴塑處理，且呈50°斜角，符合人體工程學，方便操作；面板安裝有啟動、停止、復位、急停按鈕并集成觸摸屏安裝位，用于進行工作站各項控制功能，按鈕均配有透明翻蓋式保護罩，防止發生誤觸。
實訓桌正面下方設有自吸合雙開門，采用鋁合金高強度合頁固定，前門板設置≥300mm×300mm有深棕色有機玻璃觀察窗，設備維護方便。
實訓桌內部設有多功能網孔板機構，網孔采用5mm橢圓長孔，整體設計規范、合理，電氣元器件在任何角度、任何方位都能輕松裝配、調整。
實訓桌底部安裝有4個高強度帶剎車萬向輪方便實訓裝置的移動和固定。
（二）供料單元
功能：供料單元是起始單元，在整個系統中，起著提供原材料的作用。按照需要將放置在料倉中待加工工件（原料）自動地推出到物料臺上，以便傳送單元的機械手將其抓取，輸送到其他單元上。
參數：底板采用290×340×10mm的金屬，經機械加工平整后噴塑處理，保證了設備的穩定行和水平度。底板上開有定位孔，與桌面連接，可調節位置。支撐架采用工業標準20×20型材搭建。
工作過程：系統啟動后，頂料氣缸伸出頂住倒數第二個工件；推料氣缸推出，把料槽中最底層的工件推到物料臺上工件抓取位。工件到位傳感器檢測到工件到位后，推出氣缸和頂料氣缸逐個縮回，倒數第二層工件落到最底層，等待推出。搬運站機械手伸出并抓取該工件，并將其運送往加工站。
主要技術參數：
主要實訓項目：
1、供料單元的拆裝實訓；
2、供料單元的PLC 編程實訓；
3、光電傳感器的檢測距離調試；
5、磁性開關的位置調整；
6、氣動元件的安裝與調試。
（三）加工單元
功能：對物料臺上的工件（工件由傳送單元的抓取機械手裝置從裝配站送來）送到沖壓機構下面，完成把小工件壓入到大工件的工作過程，然后再送回到物料臺上，待傳送單元的抓取機械手裝置取出。
參數：底板采用390×340×10mm的金屬，經機械加工平整后噴塑處理，保證了設備的穩定行和水平度；底板上開有定位孔，與桌面連接，可調節位置。支撐架采用工業標準20×20型材搭建。
工作過程：把該單元物料臺上的工件（工件由傳送單元的抓取機械手裝置供料送來）送到沖壓機構下面，完成一次沖壓加工動作，然后再送回到物料臺上，待傳送單元的抓取機械手裝置取出；該單元物料臺上的工件（工件由傳送單元的抓取機械手裝置從裝配站送來）送到沖壓機構下面，完成把小工件壓入到大工件的工作過程，然后再送回到物料臺上，待傳送單元的抓取機械手裝置取出。
主要技術參數：
主要實訓項目：
1、加工單元的拆裝實訓；
2、加工單元的PLC編程實訓；
3、光電傳感器的檢測距離調試；
4、磁性開關的位置調整；
5、氣動元件的安裝與調試。
（四）裝配單元
功能：在整個系統中，起著對輸送站送來工件進行裝配及小工件供料的作用。把從加工單元已加工好的大工件進行裝配（通過機械手把小工件裝配到大工件內），然由傳送單元的搬運機械手搬向分揀單元。
參數：底板采用450×340×10mm的金屬，經機械加工平整后噴塑處理，保證了設備的穩定行和水平度；底板上開有定位孔，與桌面連接，可調節位置。支撐架采用工業標準20×20型材搭建。
工作過程：當搬運站的機械手把工件運送到裝配站物料臺上時，頂料氣缸伸出頂住供料單元倒數第二個工件；擋料氣缸縮回，使料槽中最底層的小圓柱工件落到旋轉供料臺上，然后旋轉供料單元順時針旋轉180度（右旋），到位后裝配機械手按下降氣動手爪→抓取小圓柱→手爪提升→手臂伸出→手爪下降→手爪松開的動作順序，把小圓柱工件順利裝入大工件中，機械手裝配單元復位的同時，旋轉送料單元逆時針旋轉180度（左旋）回到原位，搬運站機械手伸出并抓取該工件，并將其運送往物料分解站。
主要技術參數：
主要實訓項目：
1、裝配單元的拆裝實訓；
2、裝配單元的PLC編程實訓；
3、PLC控制指示燈的程序編寫；
4、氣動順序動作控制程序編寫；
5、氣動機械手控制程序編寫；
6、磁性開關的位置調整；
7、光纖傳感器的靈敏度調試；
8、氣動元件的安裝與調試；
（五）傳送單元
功能：該單元通過到指定單元的物料臺精確定位，并在該物料臺上抓取工件，把抓取到的工件輸送到指定地點然后放下的功能。
參數：底板采用1470×750×10mm的金屬，經機械加工平整后氧化噴細砂處理，保證了設備的穩定行和水平度；底板上開有定位孔，與桌面連接，可調節位置。
工作過程：本站的功能是完成向各個工作單元輸送工件，系統分為四自由度抓取機械手單元和直線位移位置精確控制單元兩部分，系統上電后，先執行回原點操作，當到達原點位置后，若系統啟動，供料站物料臺檢測傳感器檢測到有工件時，機械手整體先提升到位，手爪伸出到位后手爪夾緊，手爪夾緊到位，手爪開始縮回，機械手整體下將到位后，伺服電機開始工作按設定好的脈沖量到加工站。加工站到位后機械手整體提升，提升到位后手爪伸出，伸出到位后機械手整體下降，下降到位后工件放入加工站物料臺上，然后手爪松開，松開到位后機械手回縮，等加工站加工完成后再將工件送到裝配站和分揀站完成整個自動生產線加工過程。
主要技術參數：
主要實訓項目：
1、傳送單元的拆裝實訓
2、傳送單元的編程實訓
3、PLC控制交流伺服電機多段速實訓
4、PLC控制交流伺服電機正反轉實訓
5、氣動順序動作控制程序編寫
6、氣動機械手控制程序編寫
7、交流伺服電機的定位控制實訓
8、機械手原點位置調整實訓
9、磁性開關的位置調整
10、氣動元件的安裝與調試
（六）分揀單元
分揀單元的基本功能：完成將上一單元送來的已加工、裝配的工件進行分揀，使不同顏色的工件從不同的料槽分流、分別進行組合的功能。
參數：底板采用725×340×10mm的金屬，經機械加工平整后噴塑處理，保證了設備的穩定行和水平度；底板上開有定位孔，與桌面連接，可調節位置。支撐架采用工業標準20×20型材搭建。具備工業傳送的防震、防抖、打滑等功能。傳感器支架至少可在（0～400）mm之間進行無極定位。
工作過程：本站的功能是完成從裝配站送來的裝配好的工件進行分揀。當搬運站送來工件放到傳送帶上并為入料口光電傳感器檢測到時，即啟動變頻器，工件開始送入分揀區，如果進入分揀區工件為白色，則由檢測白色物料的光纖傳感器動作，作為1號槽推料氣缸啟動信號，將白色料推到1號槽里，如果進入分揀區工件為黑色，由檢測黑色的光纖傳感器作為2號槽推料氣缸啟動信號，將黑色料推到2號槽里。自動生產線的加工結束。
主要技術參數：
主要實訓項目：
1、分揀單元的拆裝實訓；
2、分揀單元的編程實訓；
3、PLC控制交流電機多段速實訓；
4、PLC控制交流電機正反轉實訓；
5、變頻器控制交流電機正反轉實訓；
6、變頻器的參數設置實訓；
7、光電傳感器的檢測距離調試；
8、磁性開關的位置調整；
9、光纖傳感器的靈敏度調試；
10、氣動元件的安裝與調試；
11、皮帶輸送控制程序編寫。
（七）可編程控制器及變頻器模塊
選配一：
采用西門子高性價比小型PLC產品S7-200 Smart CPU SR40，3臺，供電電壓AC85～264V，集成24路數字量輸入（DC24V 4mA，漏型?源型可切換）/16路數字量輸出（繼電器輸出），內置24KB程序存儲器、16KB數據存儲器、10KB保持性存儲器、6個高速計數器（最大200KHz），集成RS485接口、以太網接口，支持RS232、RS485、MODBUS、USS、自由口通訊、S7協議通訊、PROFIBUS等通信，配有通信編程電纜。
采用西門子高性價比小型PLC產品S7-200 Smart CPU ST40，2臺，供電電壓DC20.4～28.8V，集成24路數字量輸入（DC24V 4mA，漏型?源型可切換）/16路數字量輸出（晶體管輸出），內置24KB程序存儲器、16KB數據存儲器、10KB保持性存儲器、6個高速計數器（最大200KHz），3軸高速脈沖輸出（最大100KHZ），集成RS485接口、以太網接口，支持RS232、RS485、MODBUS、USS、自由口通訊、S7協議通訊、PROFIBUS等通信，配有通信編程電纜。
采用西門子基本型變頻器V20，功率0.75KW，1臺，供電電壓3AC～380V，輸出頻率0～550Hz，精度0.01Hz。帶有RS485通信接口，集成4路數字量輸入，2路繼電器輸出，2路模擬量輸入（±10V，0～10V，0～20mA，12位分辨率），1路模擬量輸出（0～20mA）；具有線性V/F控制、平方V/F控制、可編程多點設定V/F控制，磁通電流控制、電壓/頻率控制等工作模式；可進行PID控制、BICO功能、多脈沖高轉矩啟動模式、單脈沖高轉矩啟動模式、防堵模式、多泵控制、彈性電壓提升控制、擺頻功能、滑差補償、雙斜坡、PWM調制；具備霜凍保護、冷凝保護、氣穴保護、動能緩沖、負載故障檢測功能。
選配二：
采用三菱第3代小型可編程控制器FX3U-32MR/ES-A，3臺，供電電壓AC100～240V，集成16路數字量輸入（DC24V,5～7mA，漏型?源型可切換）/16路數字量輸出（繼電器輸出），內置64000步RAM存儲器、7680點輔助繼電器、512點定時器、2點模擬量電位器、高速計數器，集成RS422接口，支持RS232、RS422、RS485、N:N網絡、MODBUS、CC-LinK通訊，配有通信編程電纜
采用三菱第3代小型可編程控制器FX3U-48MT/ES-A，2臺，供電電壓AC100～240V，集成24路數字量輸入（DC24V,5～7mA，漏型?源型可切換）/24路數字量輸出（晶體管輸出），內置64000步RAM存儲器、7680點輔助繼電器、512點定時器、2點模擬量電位器、高速計數器，集成RS422接口，支持RS232、RS422、RS485、N:N網絡、MODBUS、CC-LinK通訊，配有通信編程電纜。
采用三菱E800通用型系列變頻器E840，功率0.75KW，1臺，供電電壓3AC～380V，輸出頻率0.2～400Hz，精度0.01%。集成7路數字量輸入，1路繼電器輸出，2路集電極開路輸出，2路模擬量輸入（0～5V，0～10V，4～20mA），1路模擬量輸出（0～10V）；支持Modbus RTU通訊。具有先進磁通矢量控制、通用磁通矢量控制、V/F控制、最佳勵磁控制；具備欠電壓、過電壓、過載、接地故障、短路、堵轉、缺相、電機過溫、變頻器過溫、風扇故障、CPU異常、參數錯誤等保護功能。
（八）觸摸屏模塊
觸摸屏采用昆侖通態MCGS TPC7032KT，供電電壓24±20%VDC，Cortex-A7 CPU，主頻800MHz,內存256M；7英寸高亮度TFT液晶顯示屏，分辨率800×480，四線電阻式觸摸屏（分辨率4096×4096）；集成以太網接口、RS232、RS485、USB接口，能夠使學員了解工業觸摸屏的功能及使用方法、掌握與PLC之間的通信知識，并掌握復位、置位、交替等功能鍵、圖形（曲線）顯示、動態畫面跟蹤在觸摸屏中的實現方法。要求可以和PLC組建PROFINET網絡。
（九）工具箱
    配備含內六角扳手、電烙鐵、焊錫絲、烙鐵架、尖嘴鉗、剝線鉗、壓線鉗、剪刀、斜口鉗、十字螺絲刀、一字螺絲刀、鐘表螺絲刀、萬用表、電工膠帶。
（十）配套資料
含配套程序、實訓指導書、可編程控制器視頻教程等
（十一）空氣壓縮機
供電電壓AC220V，功率600W，工作壓力0.2-0.8MPa可調。
（十二）電腦桌（選配）
主體部分采用工業標準鋁型材（規格30×30）組裝而成，封板采用1.5mm冷軋鋼板噴塑處理；
桌面上方設置有顯示器圍欄，采用1.5mm冷軋鋼板沖φ6.5mm工藝孔，既美觀又實用，防止顯示器墜落；
鍵盤鐵質材料加工噴塑而成，通過加重型軸承導軌吊裝在桌面板下方，抽出縮回自如；
桌體配有4個帶剎車萬向輪，方便電腦桌移動和固定；
    尺寸：600mm×500mm×1000mm（桌面離地800mm）。

·實訓項目

1、PLC與變頻器之間的IO控制
2、氣動方向控制回路的安裝與調試
3、氣動速度控制回路的安裝與調試
4、氣動旋轉控制回路的安裝與調試
5、氣動順序控制回路的安裝與調試
6、氣動機械手裝置的安裝與調試
7、氣動系統的安裝與調試
8、氣動綜合系統的設計與安裝
9、人機界面、組態技術的編程實訓
10、人機界面與PLC通信編程實訓
11、變頻器參數設置實訓
12、變頻器手動控制實訓
13、PLC IO形式控制變頻器運行
14、PLC與變頻器通訊控制
15、自動生產線控制安裝與位置調試的實訓
16、自動生產線PLC控制程序的編寫實訓

·配置清單