·設備外觀

·設計簡述

    實訓裝置主要包括實訓臺架、典型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、模擬生產設備實訓模塊、接線端子排和各種傳感器等組成。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，可根據現有的機械部件組裝生產設備，也可添加機械部件組裝其他生產設備，使整個裝置能夠靈活的按教學或競賽要求組裝具有生產功能的機電一體化設備。
    實訓裝置采用鋁合金導軌式實訓臺，實訓臺架以經氧化處理的高材質20mm×80mm、30mm×60mm鋁合金作為設備主要框架材料，實訓臺采用雙面4抽屜結構，底部裝有4個萬向腳輪，方便實訓臺架移動。模塊采用標準結構和抽屜式模塊放置架，互換性強；按具有生產性功能和整合學習功能的原則確定模塊內容，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊。
    實訓裝置適合機電設備安裝與維修、機電技術應用、電氣運行與控制、電氣技術應用、電子電器應用與維修等專業和非機電類專業的必修課程模塊《可編程控制器技術》、《電器及PLC控制技術》或選修課程模塊《PLC及其應用》的教學與實訓。

·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：＜2.0kVA；
    5.外形尺寸：1350mm×800mm×1300mm；
    6.安全保護：具有接地保護、漏電保護、短路過載保護功能，安全性符合國家標準。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。

·組成及功能

    實訓裝置主要包括實訓臺架、典型機電一體化設備的機械部件、PLC模塊、電腦桌、空氣壓縮機、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、模擬生產設備實訓模塊、接線端子排和各種傳感器等組成。
    1.PLC、變頻器及觸摸屏模塊：PLC采用三菱FX3U-48MR和FX3U-48MT，變頻器采用三菱E740；模塊材料采用高強度鈑金外殼、重量輕，面板是鋁面板，圖案、文字符號采用凹字爛板技術耐磨耐用的優點。尺寸：300×285mm。人機界面采用MCGS TPC7062TD 7寸彩色觸摸屏，配套安裝支架，支架固定與實訓臺架鋁合金臺面上。
    采用三菱第3代小型可編程控制器FX3U-48MR/ES-A，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（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，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E700通用型系列變頻器E740，功率0.75kVA，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
    2.電源模塊：包括三相電源總開關（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；
    3.按鈕模塊：24V/6A、12V/2A各一組；急停按鈕1只，轉換開關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；鐵質模塊。
    4.一體化接線排：接線排殼體上兩側相對設置有一初級接線區（接線端子）和一次級接線區（安全保護插座）；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防止訓練時觸及強電，設有固定用的螺孔，可以通過螺絲桿固定在實訓桌上。
    5.上料單元：運動部分主要包括無桿氣缸和推料氣缸。放置在縱向料槽中的工件被無桿氣缸驅動的推料板向前推動，保證橫向料槽中有到位的工件，為推料氣缸進行分料做好準備。當橫向料槽中沒有被分配好的工件的時候，推料氣缸伸出，將工件推到橫向料槽的最前端，完成一次送料過程。
    6.機械手搬運單元：四自由度氣動機械手；當系統確認分揀模塊需要物料進行分揀，而且供料模塊中已有分配好的工件的時候，該模塊上的擺臺旋轉90度，縱向伸縮氣缸縮回，橫向伸縮氣缸伸出，抓取手指夾緊該工件，此時縱向伸縮氣缸伸出，擺臺復位旋轉，將工件放入分揀模塊的導正塊中。完成循環系統中機械手模塊的功能。
    7.物料分揀單元：傳送帶通過三相異步電動機驅動，當機械手模塊將工件由導正塊放入后，減速電機開始旋轉，與減速電機相連的平皮帶驅動主軸隨動，從而使平皮帶帶動工件向前移動，當安裝在分揀傳感器安裝架上的傳感器檢測到與之對應的工件后，電機停止轉動，分揀氣缸將該工件推送到同步帶模塊上的移動料斗中，完成該模塊的工作任務。
    8.直流電機-滾珠絲桿傳送單元：電機和絲桿通過聯軸器連接，電機驅動絲桿同步旋轉，套合在絲桿上的滾動螺母體在光桿的導向下，實現往復直線運動。同步帶搬運模塊搬運來的物料，被絲桿搬運模塊的氣缸和吸盤所組成的吸取提升機構吸取并提升，再在絲桿的驅動下，搬運到供料模塊的縱向料槽的上方，氣缸伸出，將物料放入縱向料槽內，該氣缸縮回，并在絲桿的驅動下回到機械零點，完成本單元的工作任務。
    9.步進電機-同步帶傳送單元：同步帶模塊是將步進電機的旋轉運動轉化為移動料盤的直線運動，從而將移動料盤中的物料進行直線搬運的過程。
    10.設備臺架：采用鋁合金導軌式實訓臺，桌面型材采用截面為20mm×80mm的高級歐洲標準的鋁型材，采用拉出式的抽屜結構，PLC、變頻器等模塊可以放置在抽屜上，整體結構為開放式和可拆裝式。
    11.電腦桌：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冷軋鋼板黑色噴塑處理；
    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；
    鍵盤架采用ABS塑料一次性壓制而成，個性化圓角R設計避免撞傷，帶有儲物筆盒，通過加重型軸承導軌吊裝在桌面板下方，抽出縮回自如，尺寸480mm×230mm×40mm。
    桌體配有4個帶剎車萬向輪，方便電腦桌移動和固定。2寸雙軸承結構，直徑50mm，輪寬25mm，高度75mm，螺桿M10×25。
    尺寸：600mm×560mm×1000mm（桌面離地800mm）
    12.空氣壓縮機：供電電壓AC220V，功率550W，工作壓力0.2-0.8MPa可調。

·實訓項目

    本裝置用于教學，可按工作過程導向，工學結合的模式規劃教學活動，完成以下工作任務：
（一）氣動系統的安裝與調試項目
    選用該裝備配置的單出桿氣缸、單出雙桿氣缸、旋轉氣缸、無桿氣缸等氣動執行元件、單電控換向閥、雙電控換向閥、磁性開關、節流閥等氣動控制元件，可完成下列氣動技術的工作任務：
    1.氣動方向控制回路的安裝
    2.氣動速度控制回路的安裝
    3.擺動控制回路的安裝
    4.氣動順序控制回路的安裝
    5.氣動機械手裝置的安裝
    6.氣動系統安裝與調試
（二）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、通訊模塊、步進電機驅動模塊、旋轉編碼器、直流調速模塊、各種傳感器等，可完成下列PLC應用技術工作任務：
    1.直流電機控制電路的連接、調速控制的程序編寫
    2.步進電機調速控制電路的連接以及控制程序的編寫
    3.三相交流電機控制電路的連接以及控制程序的編寫
    4.氣動方向控制程序編寫
    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.各傳送單元控制程序的編寫
    8.旋轉編碼器反饋控制程序編寫
    9.機電一體化設備控制程序編寫
    10.自動生產線控制程序編寫
    11.PLC通訊網絡的安裝、程序編制及調試
（三）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：
    1.傳動裝置同軸度的調整
    2.各個傳送單元的安裝與調整
    3.搬運機械手設備安裝與調試
    4.送料設備的安裝與調試
    5.自動生產線設備安裝與調試
（四）本裝備用于考核或技能競賽，可考察的職業能力
    1.機械構件的裝配與調整能力
    2.機電設備的安裝與調試能力
    3.電路安裝能力
    4.氣動系統的安裝與調試能力
    5.機電一體化設備的控制程序的編寫能力
    6.自動控制系統的安裝與調試能力
    7.PLC網絡的安裝、編程與調試能力

·配置清單