机床电路实训柜,环形柔性生产线实训系统

机床电气综合实训考核装置是为各职业院校的电气类专业及社会电工考核，以及各市、县维修电工、国家职业技术鉴定所（站）等单位的教学、实训、实习、考核及技能鉴定而研发的实训考核装置。由于该装置全部采用实际工业上应用电器，因而可靠性好、寿命长。装置外形美观，操作方便，直观性强，不但可用于相关课程的课堂演示、实训、实习，而且还可作为机床电气控制线路维修技能的培训。--它还能提供全方位真实的机床电气故障排除的技能训练，有效地提高学生对机床设备的维修技能。

二、特点

1、本装置采用标准配电柜为主体柜，充分利用该柜双面空间位置，其配电柜将2种机床电气线路合为一体，因而具有占地面积小、外形美观、经济效益高等特点。
2、直观性强，通过操作可熟悉机床的电气控制线路的原理和特点。
3、技能培训用的控制线路和经特殊设计的电机，可模拟各种实际机床的电气线路，也可满足机床的电气故障分析及排除的训练要求。
4、通过一只转换开关就能实现两种机床电路的切换，方便快捷。
5、可以人为的设置故障点，只要通过开关切换就可设置。
6、配电柜设有电压型漏电保护器和电流型漏电保护器，以确保操作者的安全。--还设有定时器兼报警记录仪（服务管理器），为学员的考核提供了一个统一的标准。

三、机床电气技能培训考核柜的技术参数

1、输入电压：三相四线～380V±10%  50Hz
2、工作环境：环境温度范围为-5℃～+40℃，相对湿度＜85%（25℃）
3、装置容量：＜1.5KVA
4、外形尺寸：800mm×600mm×1800mm
5、设备重量：200kg
6、柜体材料：主体部位2MM冷轧钢，其他部位1.2MMM冷轧钢。

四、装置主要由以下几个部分组成

1、控制柜门
   在控制柜门面上，装有一只交流电压表、一只交流电流表、定时兼报警记录仪、电压指示切换开关；启动、停止、急停按钮。M7120磨床和C6140普通车床的操作按钮和动作指示以及两种机床电路的切换开关；
   通过电压指示切换开关，在电压表上分别能指示电网的UUV、UVW、UWU线电压值；交流电流表用来监视负载的大小；
   定时器兼报警记录仪（服务管理器），平时作为时钟使用，具有设定实训时间、定时报警、切断电源等功能。--还可以自动记录由操作错误而造成的漏电告警次数，为学生实训技能的考核提供了一个统一的标准。
2、控制柜主体
   控制柜分四个部分
   第一部分为M7120磨床的电气线路部分，在该面板上装有M7120磨床所有的元器件；
   第二部分为故障设置箱，故障箱盖上印有两种机床的电气原理图，故障箱内设有32个故障开关其中M7120磨床设有16个故障点、C6140设有16个故障点，故障箱门配有钥匙，便于管理和考核；
   第三部分为C6140普通车床的电气线路部分，在该面板上装有C6140车床所有的元器件；
   第四部分为电机面板，共有三台电机，它们分别用来模拟实际机床各种运动部分的动作，电机和速度继电器的线头全部用柱子引到面板上，方便测试。
3、虚拟仿真系统

1.维修电工电子电机与职业资格培训考评仿真软件

本软件为apk的格式，可在PC端使用，也可在移动端使用，本软件即可手动设置故障也能自动设置故障，本软件通过电路图中绿色的框选择手动设置故障点（最多可以设置39个故障点），也可以通过系统自动进行随机1个故障点设置，随机两个故障点设置，随机三个故障点设置，随机四个故障点设置，随机五个故障点设置，本软件内有工具箱，元件库，放大镜，电路图等功能，可通过工具箱可选择万用表进行检测，通过元件库选择合适的元件，通过放大镜可以清楚的了解各个元器件及电路。本软件通过电动机星三角启动控制电路故障的设置，并经过种种排查，让学生了解电动机星三角启动控制电路的工作原理及电路结构。

2.虚拟频谱仪、逻辑分析仪、示波器、三用表仿真软件：

本软件为apk的格式，可在PC端使用，也可在移动端使用，本软件的功能有：电阻的测量、交流电压的测量（测量变压器，若变压器测量烧坏多用表时，冒黑烟提示并可以重置多用表）、晶体管的极性判断、直流电压测量（通电流表档时灯光亮）、直流电流的测量、以及电容好坏的判断。本软件可任意拖动红色与黑色笔头，2个笔头拖拽至被测物体上定位时显示红圈，如未定位准确无红圈显示，并在进行错误操作的时（如所选量程错误、所测数据错误等等），仪表指针将无反应、提示错误重新测量等，本多用表可选择交流电压档，直流电压档，电阻档，电流档，电阻调0，并且可放大显示数据，可清楚观看所测数据大小。学生可以通过本软件学习多用表的正确使用方法。

技术性能

1. 输入电源：三相四线～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：＜3kVA
4. 环形线尺寸：4500mm*2200mm*1000mm
5. 设备外型尺寸：7200mm*4200mm*1600mm
6. 安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准

实训内容

1. 机械系统安装与调试
各工作单元可让学员了解机械传动的基本应用，并进行安装调试工作。这对提高在校学生技能有极大帮助。
2. 电气控制电路设计及接线
环形生产线工作单元其电控部分全部按照工业标准和习惯进行设计，并且以附件方式提供全部设计图纸和说明书。学员在该设备上可学习电路原理图分析、PLC各I/O地址查对和设备电路连线方法。
3. 传感器的应用
该系统使用的传感器数量达100多个，有电感式、电容式、光电式、光纤式、霍尔式、电磁式、红外、直线位移、图像处理以及色标传感器等，每一种传感都有着各自的特性。学员可了解工作中各类传感器的工作特性来加强对这些传感器的感性认识，再结合项目中传感器安装与调整、测试应用技能训练，可使学员快速掌握传感器在自动生产线中的使用。
4. 气动应用技术
该系统上使用了大量的气动元件，包括多种电控气动阀、多种气动缸、气动夹爪、真空吸盘、真空发生器、过滤减速阀等。不但可以单独学习每一种分离元件，而且还可以在学习时了解各种气动元件之间以及气动元件与其它元件之间是如何配合起来进行协调工作的。
5. 液压应用技术
该系统上使用了液压元件，包括液压阀、液压缸、液压泵等。不但可以单独学习每一种分离元件，而且还可以在学习时了解各种液压元件之间与其它元件之间是如何配合起来进行协调工作的。
6. PLC程序编制和程序调试
环形生产线教学系统可以分成若干完全独立的工作单元，使十几个学生可以同时进行技能训练。在该设备上学员不但可以学习PLC的各种技术，而且可以学习综合科技环境下PLC的多种应用。
7. 机器人应用技术
该系统上使用了三自由度、四自由度及六轴工业机器人，学员可学习机器人的各种控制技术，同时学习机械手的设计。
8. 工业网络通信
任务1：组态监控软件的运行使用及与PLC的通信
任务2：MES生产管理系统软件的使用
任务3：触摸屏工程的编写
任务4：STEP7编程软件使用
任务5：PROFIBUS-DP模块的学习与使用
任务6：PROFIBUS通讯协议的学习与使用
任务7：PROFIBUS主站与从站之间的通讯
9. 系统维护和故障检测
设备日常维护的内容和方法，以及系统常见故障分析、排除的方法。

选型

A/B/C/D型单元配置表

产品特点

1. 环形柔性制造实训系统将机械、气动、电气控制、电机传动、传感检测、PLC以及工业网络控制技术有机地进行整合，结构模块化，便于组合，可以完成各类单项技能训练和综合性项目训练。可以进行机械部件安装与调试、气动系统的安装与调试、电气控制电路的安装和PLC编程、机电设备安装与调试、自动控制系统安装与调试、工业网络控制系统安装与调试于一体，能较好地满足实训教学、工程训练的需要。
2. 系统中元器件均采用实际工业元件，质量可靠、性能稳定，故障率低，从而保证学校实训教学的顺利进行。
3. 系统无论机械结构还是控制，都采用统一标准接口，具有很高的兼容和扩展性，随工业现场技术的快速发展，本系统可以紧跟现场技术升级扩展，深入地满足实训教学的需要。
4. 本系统可以锻炼学习者创新思维和动手能力，学习者可以利用本系统从机械组装、电气设计、接线、PLC编程与调试、现场总线组建与维修等方面进行工程训练。

系统组成、功能及技术参数

(一)供料检测单元
由料斗、回转台、货台、螺旋导料机构、平面推力轴承、直流减速电机、工件滑道、提升装置、计数开关、光电开关等组成。主要完成将工件从回传上料台依次送到检测工位，提升装置将工件提升并检测工件颜色。
主要技术指标：

（二）操作手单元
由机械手、横臂、回转台、机械手爪、配重块等组成，主要完成对工件的搬运。
主要技术指标：

（三）加工单元
由旋转工作台、平面推力轴承、直流减速电机、刀具库（3种刀具）、升降式加工系统、加工组件、检测组件、转台到位传感器等组成。主要完成物料加工和深度的检测。
主要技术指标：

（四）搬运单元
由机械手、移动滑台、安装工作台、工业导轨、齿轮齿条、配重块等组成，主要完成对工件的搬运。
主要技术指标：

（五）安装单元
由料筒、换料机构、推料机构、工业导轨、摇臂等组成，主要完成对两种不同工件的上料及安装。
主要技术指标：

（六）图像检测单元
由光源，镜头，CCD照相机，图像处理控制器，操作键盘，显示器、移动工作台、导杆气缸、检测传感器、可编程控制器等组成，通过视觉传感器完成对工件的检测。
（七）提取单元
由机械手、直线移动机构、无杆气缸、工业导轨等组成，主要完成对工件的提取及搬运。
主要技术指标：

（八）成品分装输送单元
由输送带、检测机构、推料气缸、旋转缸、工业皮带轮等组成，主要完成对工件的输送及分拣。
主要技术指标：

（九）三菱6自由度工业机器人单元
由铝合金型材基座、6轴工业机器人装配手（采用三菱RV-3SD）、示教单元所组成。主要完成对物料的搬运、组装等。
主要技术指标：

（十）分类存储单元
由步进电机、滚珠丝杆、立体库、推料气缸、电磁阀等组成。主要完成对成品工件分类存储。          
主要技术指标：

（十一）成品检测单元
由检测机构、直线位移传感器、光纤传感器、滚珠丝杆、步进电机及驱动器、工业触摸屏、物料台等组成，主要完成对装配后的成品进行检验。
主要技术指标：

（十二）自动仓储单元
由YAMAHA两轴机器人、导杆气缸、气夹组成。主要完成生产线成品存储、物料搬运等功能。
主要技术指标：

（十三）AGV小车单元
由AGV无线自动导引小车（尺寸：220mm*180mm)、AGV运行平台（尺寸≥1600mm*1000mm）及中央调度系统组成。主要完成物流输送。
（十四）液压冲压单元
由液压直动缸、液压阀、液压泵、定位机构、安全传感保护、料筒、推料机构、工业导轨、导杆气缸等组成。主要完成对工件的模拟冲压加工。
主要技术指标：

（十五）环形输送线
由拖链、传动轮、辊轮、交流电机、齿轮换向机构、变频器、检测、导料机构及截料机构等组成，主要完成物料的输送任务。
（十六）总控平台
控制台主要由S7-300西门子CPU315-2DP、CP343-1以太网模块、二位选择开关、启动和停止开关、急停开关、复位开关、10.4英寸工业彩色触摸屏等组成，主要完成监视各分站的工作状态并协调各站运行，完成工业控制网络的集成。
（十七）虚拟仿真系统

1.维修电工电子电机与职业资格培训考评仿真软件

本软件为apk的格式，可在PC端使用，也可在移动端使用，本软件即可手动设置故障也能自动设置故障，本软件通过电路图中绿色的框选择手动设置故障点（最多可以设置39个故障点），也可以通过系统自动进行随机1个故障点设置，随机两个故障点设置，随机三个故障点设置，随机四个故障点设置，随机五个故障点设置，本软件内有工具箱，元件库，放大镜，电路图等功能，可通过工具箱可选择万用表进行检测，通过元件库选择合适的元件，通过放大镜可以清楚的了解各个元器件及电路。本软件通过电动机星三角启动控制电路故障的设置，并经过种种排查，让学生了解电动机星三角启动控制电路的工作原理及电路结构。

2.虚拟频谱仪、逻辑分析仪、示波器、三用表仿真软件：

本软件为apk的格式，可在PC端使用，也可在移动端使用，本软件的功能有：电阻的测量、交流电压的测量（测量变压器，若变压器测量烧坏多用表时，冒黑烟提示并可以重置多用表）、晶体管的极性判断、直流电压测量（通电流表档时灯光亮）、直流电流的测量、以及电容好坏的判断。本软件可任意拖动红色与黑色笔头，2个笔头拖拽至被测物体上定位时显示红圈，如未定位准确无红圈显示，并在进行错误操作的时（如所选量程错误、所测数据错误等等），仪表指针将无反应、提示错误重新测量等，本多用表可选择交流电压档，直流电压档，电阻档，电流档，电阻调0，并且可放大显示数据，可清楚观看所测数据大小。学生可以通过本软件学习多用表的正确使用方法。

3、单片机、plc可编程设计与控制虚拟仿真软件：

本软件基于unity3d开发，内置实验步骤、实验指导书、电路图、组件列表、连接线路、接通电源、电路图、场景重置、返回等按钮，在连线及代码正确后，可以通过启动/停止、正向运动、反向运动按钮操作三维机床模型运动，在连接线路状态下，三维机床模型可进行放大/缩小、平移。

1.继电器控制：阅读实验指导书，并进入实验，通过识读电路图，选择组件列表中的继电器、热继电器、开关等元器件以拖拽的形式布局至电器柜中，限位器置于三维机床模型上，可选择盖盖子，部分元器件名称可重命名，然后点击连接线路按钮，将端子对端子进行连线，将机床电路连接成功后，选择接通电源，进行操作，若组件或线路连接错误将弹出提示错误框，可随时进行场景重置。

2.PLC控制：实验同继电器控制，增加PLC控制功能，在连线完成后，通过PLC编码按钮，进入程序编写界面，编写正向与反向2条程序，共有12个梯形图符号，编写完成后，选择提交进行程序验证。验证成功后，接通电源进行操作，组件、线路连接、代码错误将弹出提示错误框，可随时进行场景重置。

3.单片机控制：实验同继电器控制，增加单片机控制功能，在连线完成后，通过C编码按钮进入编程界面，输入正确的C语言代码，提交验证成功后，接通电源进行操作，组件、线路连接、代码错误将弹出提示错误框，可随时进行场景重置。

六、 工业网络通讯
控制系统主站采用西门子S7-300(CPU315-2DP)，从站采用西门子S7-200(CPU224)，各站之间使用ProfiBus-DP总线进行通讯，S7-200从站主要用于控制与驱动设备层，并对现场反馈的信号进行采集，S7-300主站采集各从站数据，协调各站运行，并为上位机的监控程序提供数据，同时系统还配有工业以太网通信模块和10.4英寸彩色工业触摸屏，可以完成系统控制网络的集成。
七、 系统软件
系统具备多种组态软件、编程软件、管理软件功能，如WINCC、OPC、STEP7、人机交换和MES生产管理系统软件等，为方便教学还配有PLC仿真、气动仿真、多媒体教室电子管理等软件。