光机电气一体化实训装置,网络型MPS柔性制造实训生产线

实训装置由型材导轨式实训台、典型机电一体化设备机械部件、plc模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、模拟生产设备实训模块（包含上料单元、皮带输送检测单元、气动机械手搬运单元、物料传送仓储单元及返回单元）、触摸屏、接线端子排和各种传感器等组成。采用开放式和拆装式结构，可根据现有的机械部件组装生产设备，使整个装置能够灵活的按实训教学或竞赛要求组装具有生产功能的光机电一体化设备。模块采用工业标准结构及抽屉式模块放置架，互换性强。

实训系统集运动控制、气动控制、变频调速、步进电机驱动、伺服电机驱动、传感器检测、可编程控制、时序逻辑控制于一体。通过基于该实训系统的使用、训练和培训，能充分锻炼操作者团队协作能力、计划组织能力、自动线安装与调试能力、工程实施能力等。同时适合学生进行课程设计、毕业设计。

一、技术性能

1.输入电源：三相四线（或三相五线）～380V±10% 50Hz

2.工作环境：温度-10℃～+40℃  相对湿度≤85%（25℃） 海拔＜4000m

3.装置容量：＜1.0kVA

4.外形尺寸：1200mm×800mm×1500mm

二、设备配备

主要由型材实训台、上料单元、皮带输送检测单元、气动机械手搬运单元、物料传送仓储单元、物料返回单元、PLC模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、各种传感器、触摸屏、物料、I/O接口板和气管等组成组成，完成上料、检测、分拣、搬运、传输、分类、储存、再回到初始位置，是典型的光机电一体化闭环实训平台。    

实训项目

任务一：气动系统的安装与调试

（1）气动方向控制回路的安装

（2）气动速度控制回路的安装

（3）气动顺序控制回路的安装

（4）气动机械手的安装

（5）气动系统气路的连接

（6）磁性开关的位置调整

（7）气动系统调试

任务二：变频器、步进电机及驱动器、伺服电机及驱动器的安装与调试

（1）变频器与交流电机主电路的连接

（2）变频器面板的参数设置与操作

（3）变频器面板控制交流电机调速

（4）通过变频器外部端子控制电机启停

（5）步进电机及驱动器的选型

（6）步进电机的控制回路连接

（7）步进电机的调试

（8）伺服电机及驱动器的选型

（9）伺服电机的控制回路连接

（10）伺服电机的调试

任务三：机电设备的安装与调试

（1）上料单元的安装与调试

（2）交流电机传动装置的安装与调试

（3）工业编码器安装和同轴度的调整

（4）物料检测传感器的安装与调试

（5）气动机械手装置的安装与调试

（6）步进电机传动装置的安装与调试

（7）伺服电机传动装置的安装与调试

（8）蜗轮蜗杆、齿条、齿轮的安装与调试

（9）平面巷式仓库位的安装与调整

（10）触摸屏的安装与调试

（11）机电一体化设备控制回路安装调试

（12）自动生产线整体控制回路安装调试

任务四：电气控制电路的安装与PLC编程

（1）电动机正反转控制电路的连接与程序编写

（2）电动机调速控制电路的连接与程序编写

（3）电机闭环定位控制电路的连接与程序编写

（4）皮带输送检测程序编写

（5）气动顺序动作控制程序编写

（6）气动机械手控制程序编写

（7）步进电机控制电路连接及控制程序编写

（8）伺服电机控制电路连接及控制程序编写

（9）触摸屏电路的连接及控制画面编写

（10）机电一体化设备控制程序编写

（11）自动生产线控制程序编写

任务五：自动控制系统的安装与调试

（1）多种传感器的安装与调试

（2）皮带输送检测的自动控制

（3）机械手的自动控制

（4）物料返回单元的自动控制

（5）机电一体化的自动控制

（6）PLC控制系统的安装与调试

（7）自动生产线的安装与调试

任务六：区分六种不同物料系统的设计

（1）自动生产线的安装与调试

（2）区分六种物料的程序编写

（3）调节三种传感器：识别并分拣黄色(铁质、铝质、尼龙)、红色(铁质、铝质、尼龙)物料

（七）安装单元
1、主要组成与功能
由吸盘机械手、摇臂部件、旋转气缸、料仓换位部件、工件推出部件、真空发生器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀及气缸组成，主要完成选择要安装工件的料仓，将工件从料仓中推出，将工件安装到位。
（1）吸盘机械手：用于真空原理吸取物料。
（2）摇臂部件：带动吸盘机械手前后摆动。
（3）旋转气缸：摇臂部件的执行机构。
（4）料仓换位部件：用于黑白工件的选择。
（5）工件推出部件：将黑白工件推出。
（6）磁性传感器：用于气缸的位置检测。当检测到气缸准确到位后将给PLC发出一个到位信号。（磁性传感器接线时注意蓝色接"-"，棕色接"PLC输入端"）。
（7）单杆气缸1：由单向气动电控阀控制。当气动电控阀得电，气缸伸出，进行料仓换位。
（8）单杆气缸2：由单向气动电控阀控制。当气动电控阀得电，气缸伸出，将黑白小工件推出。
（9）安装支架：用于安装提升气缸及各个检测传感器。
（10）控制按钮板：用于系统的基本操作、单机控制、联机控制。
（11）电气网孔板：主要安装PLC主机模块、空气开关、开关电源、I/O接口板、各种接线端子等。
2、主要技术指标
（1）控制电源：直流24V/4.5A
（2）PLC控制器:西门子
（3）电磁阀：4V110-064V120-064V130C-06
（4）调速阀：出气节流式
（5）磁性传感器：D-C73L
（6）单杆气缸：CDJ2B16-60CDRQ2BS20-180C
（八）分类单元
1、主要组成与功能
由滚珠丝杠、滑杆推出部件、分类料仓、步进电机、步进驱动器、电感传感器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀及气缸组成，主要完成按工件类型分类，将工件推入料仓。
（1）滑杆推出部件：用于将上站搬运过的物料推入相应的仓位里。
（2）分类料仓：存储机构。
（3）步进电机：分别控制X、Y两轴滚珠丝杆完成仓储位置选择。
（4）步进驱动器：步进电机的执行机构。
（5）电感传感器：用于X轴左限位。
（6）磁性传感器：用于气缸的位置检测。当检测到气缸准确到位后将给PLC发出一个到位信号。（磁性传感器接线时注意蓝色接"-"，棕色接"PLC输入端"）。
（7）单杆气缸：由单向气动电控阀控制。当气动电控阀得电，气缸伸出，同时将物料推出送至相应的仓储位。
（8）安装支架：用于安装拖链及各个限位开关。
（9）控制按钮板：用于系统的基本操作、单机控制、联机控制。
（10）电气网孔板：主要安装PLC主机模块、空气开关、开关电源、I/O接口板、各种接线端子等。
2、主要技术指标
（1）控制电源：直流24V/4.5A
（2）PLC控制器:西门子
（3）步进电机：42J1834-810
（4）步进电机驱动器：二相驱动输出，电流≥1A,细分≥12800步/圈
（5）电磁阀：4V110-06
（6）调速阀：出气节流式
（7）磁性传感器：D-C73L
（8）单杆气缸：CDJ2B16-45
（9）限位开关：V-155-1C25
（10）电感传感器：GKB-M0524NA
（九）主控单元
1、主要组成与功能
采用了先进的总线控制方式，增配有主控PLC、工业触摸屏、MCGS工业组态监控软件、MES生产制造管理软件等，系统更加完整性，更能展现工业现场的工作状态及现代制造工业的发展方向。
MCGS工业组态监控软件：当八个站全部进入联网状态时，管理员能够通过组态监控机中各种组态按钮方便的控制整个系统的运行、暂停、继续、停止等等；另外也可以控制单个站的运行、暂停、继续、停止等等。每个站的工作状态以及工件的材质、颜色等在监控画面上也能够清楚的看到。
MES生产制造管理软件：在整个系统的生产过程中，由MES生产管理系统制定下达各项生产计划任务，并实时地反映在MES上位机的监控画面上。下层制造系统将整个系统的工作状态及当前工件加工状态作自动统计，并实时传输到生产管理系统MES。具有计划、调度和实时监控等功能。能够实现和系统组态监控软件的集成，实时监视生产线的生产情况。
2、主要技术指标
（1）控制电源：直流24V/4.5A
（2）PLC控制器:西门子S7-300

系统配置清单