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機電一體化組合實訓平臺,光機電一體化高速分揀實訓系統

一、概 述

本實訓平臺由控制屏、實訓桌、溫度控制單元、直流小機組單元、機械手單元、變頻器單元、交流伺服單元、小車運動控制單元、液位/流量控制單元、PLC控制系統、單片機控制系統、數據采集控制系統、計算機控制、工控組態軟件等組成。所有實訓均采用模塊化設計、種類齊全、可組成不同的控制系統，能完成機電設備中的邏輯、運動、溫度、壓力、流量、液位等實訓內容，控制對象均采用典型機電設備模型，接近工業現場環境，能提高學生的學習興趣和實際動手能力。

二、裝置特點

1.      裝置采用組件式結構，更換便捷，如需要擴展功能或開發新實訓，只需添加部件即可。

2.      平臺選取了工業現場中多種典型的機電一體化設備，它覆蓋了工業現場中常見過程控制參數，例如：邏輯、運動、溫度、壓力、流量、液位等，根據不同的控制方案、組合連接，算法編程，完成不同的控制

3.      控制方式多樣性，有PLC控制、單片機控制、數據采集控制、計算機控制等。

三、技術指標

1.     輸入電源：單相三線～380V±10% 50Hz

2.     工作環境：溫度-10℃～+40℃，相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m

3.     裝置容量：＜0.6kVA

四、系統組成

(一)          控制屏

1.    交流電源控制單元

三相四線380V交流電源經空氣開關后給裝置供電，電網電壓表監控電網電壓，設有帶燈保險絲保護，控制屏的供電由鑰匙開關和啟停開關控制、同時具有漏電告警指示及告警復位。

提供三相四線380V、單相220V電源各一組，由啟停開關控制輸出，并設有保險絲保護。

2.    定時器兼報警記錄儀

定時器兼報警記錄儀，平時作時鐘使用，具有設定時間、定時報警、切斷電源等功能；還可自動記錄由于接線或操作錯誤所造成的漏電告警次數。

3.    直流電源、直流電壓/電流表、邏輯電平輸出及指示等

直流電壓：0～15V可調輸出；直流電流：0～20mA可調輸出；直流數字電壓表/電流表：電壓表量程0～200V、輸入阻抗為10MΩ、精度0.5級，電流表量程0～200mA、精度0.5級；同時設有邏輯電平輸出（點動、自鎖）、邏輯電平指示等。

4.    PLC控制系統

可選用西門子或三菱或歐姆龍系列的PLC：

(1)  西門子主機為CPU224  DC/DC/DC 內置數字量I/O（14路數字量輸入/10路數字量輸出）+EM235模擬量模塊（4路模擬量輸入/1路模擬量輸出）。

(2)  三菱主機為FX1N-24MT 內置開關量I/O（14路開關量輸入/10路晶體管輸出）+FX0N-3A模擬量模塊（2路模擬量輸入/1路模擬量輸出。

(3)  歐姆龍主CP1E-N30DT內置開關量I/O（18路開關量輸入/12路晶體管輸出）+ CP1W-AD041 4路模擬量輸入+CP1W-DA041 4路模擬量輸出。

5.    單片機控制系統

CPU芯片引腳引出，可以連接機電設備構建實際的控制系統。通過編寫算法完成對多種機電設備的控制，配有仿真器。

6.    數據采集控制系統

數據采集控制系統含有開關量輸入/輸出模塊（自帶RS485通訊接口）、模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊（自帶RS485通訊接口）、RS232/485通訊轉換器及上位PC機中安裝MCGS工控組態軟件等組成。通過MCGS工控組態軟件編寫上位控制軟件運行算法，并可進行通訊參數修改及設定控制算法參數，被控參數實時曲線、歷史曲線動態顯示，實訓流程圖的顯示及本實訓相關的被控參數（動態變化顯示）。

(二)          實訓桌

為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板；中間設有一個大抽屜（帶鎖），用于放置工具及資料，電腦桌聯體設計，造型美觀大方。

(三)          溫度控制、直流小機組單元

溫度控制模塊由加熱器、溫度變送電路、測溫器及顯示儀表等組成，直流小機組由直流電機、發電機及顯示儀表等組成。通過編程，能完成溫度PID控制，直流電機閉環調速。

(四)          機械手控制單元

由絲杠、步進電機及驅動器、電磁閥、氣缸、磁性開關和手爪等組成。通過編程，能完成運動設備的定位控制，實現抓取動作。

(五)          變頻器調速控制單元

由變頻器、交流電動機、直線運動物體、旋轉運動機構及相應的電氣控制電路等組成，實現變頻調速功能。

(六)          交流伺服控制單元

由伺服電機、驅動器、直線運動物體、旋轉運動機構及相應的電氣控制電路等組成，實現定位控制。

(七)          小車運動控制單元

由底座、運動小車、同步帶輪傳動機構、直流電機、光電傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、超聲波傳感器、行程開關等組成，通過傳感檢測、PLC編程，實現運動距離測量、傳動控制、鍵值優化比較行走控制、定向控制、定位控制、報警運行控制、點動控制、位置時時顯示控制等，能實現小車的精確定位。

(八)          液位/流量控制單元

由底座、有機玻璃水箱、微型水泵、儲水箱、手動閥門、超聲波液位傳感器、壓力傳感器、顯示儀表、和電氣控制箱組成。通過傳感器信號采集，控制系統編程，實現各種模擬量輸入、輸出實訓及壓力、液位的位式和PID閉環控制，可作為研究各種工業算法控制的一個實訓平臺。

搬運機械手

五、DYGJD-15高速分揀實訓系統實訓項目
A、氣動系統的安裝與調試
（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）氣動順序控制回路的安裝
（4）氣動機械手的安裝
（5）氣動系統氣路的連接 
（6）磁性開關的位置調整
（7）氣動系統調試 
（8）擺動控制回路的安裝
B、變頻器的安裝與調試
（1）變頻器與交流電機主電路的連接
（2）變頻器面板的參數設置與操作
（3）變頻器面板控制交流電機調速 
（4）通過變頻器外部端子控制電機啟停
C、機電設備的安裝與調試
（1）傳動裝置同軸度的調整 
（2）皮帶輸送機的安裝與調整
（3）搬運機械手設備安裝與調試
（4）物件分揀設備的安裝與調試
（5）送料設備的安裝與調試 
（6）自動生產線設備安裝與調試
D、電氣控制電路的安裝與PLC編程
（1）電動機正反轉控制電路的連接與程序編寫
（2）電動機調速控制電路的連接與程序編寫
（3）皮帶輸送檢測程序編寫 
（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）機電一體化設備控制程序編寫
（7）自動生產線控制程序編寫
E、自動控制系統的安裝與調試
（1）多種傳感器的安裝與調試
（2）皮帶輸送檢測的自動控制
（3）機械手的自動控制
（4）機電一體化的自動控制
（5）PLC控制系統的安裝與調試 
（6）自動生產線的安裝與調試
F、觸摸屏基本控制及設置
（1）觸摸屏的接線和基本參數設置；
（2）基于觸摸屏控制方式的基本指令編程
（3）PLC、觸摸屏與變頻器通信控制。
G、通信工程的使用實訓（用戶可選配置）
六、基本配置