JD-DJJST工業(yè)控制模擬實訓(xùn)裝置
1、平臺整體概述
平臺采用鋁合金型材結(jié)構(gòu)，配有井式供料單元、皮帶傳送與檢測單元（含變頻器）、行走機械手搬運單元、載貨臺單元、平面?zhèn)}儲單元、鉆銑加工單元（含伺服電機）、多工位裝配單元、彩色觸摸屏單元、控制器單元1、控制器單元2、控制器單元3、工業(yè)以太網(wǎng)交換機單元、編程器單元等十多個工作單元。平臺中的工作單元采用機電集成式設(shè)計，每個單元中所涉及的各個傳感器、電機、電磁閥等傳感器和執(zhí)行器的安裝部件和接口單元獨立地匯集成一體，同一個工作單元中各個器件通過標準接口再與控制器進行連接，這樣便于模塊和工作單元之間的靈活組合，教師及學(xué)生可自行設(shè)計不同的課題對平臺的各單元進行重新組合，也可自行開發(fā)被控單元與平臺配合使用。
2、平臺設(shè)計方式
2.1開放式
裝置采用開放式結(jié)構(gòu)，控制器接口開放，能讓學(xué)生進行更深層次的訓(xùn)練，使其不僅學(xué)會編程，而且能熟悉各種傳感器、電機、變頻器、氣缸等傳感器和執(zhí)行器的接線、調(diào)整以及參數(shù)設(shè)置等。
2.2模塊化設(shè)計
機電技術(shù)智能控制高級應(yīng)用平臺將具有單獨功能的部件進行模塊化組裝，每個模塊都具有相應(yīng)的培訓(xùn)內(nèi)容，各個模塊又能組成工作單元，通過工作單元再擴展成機電一體化系統(tǒng)。
平臺中的各個模塊能夠體現(xiàn)出典型的工業(yè)控制過程，模塊組合而成的工藝流程能夠由簡單到復(fù)雜，由淺入深，層次分明，便于學(xué)生進行有梯度的訓(xùn)練，能以基礎(chǔ)知識為起點，實現(xiàn)從基礎(chǔ)原理、技能訓(xùn)練到復(fù)雜的機電一體經(jīng)領(lǐng)域。
各模塊單元能根據(jù)實際生產(chǎn)物流和順序規(guī)劃等不同的課題進行重新組合。
2.3機電集成式設(shè)計
平臺中的工作單元采用機電集成式設(shè)計，每個單元中所涉及的各個傳感器、電機、電磁閥等傳感器和執(zhí)行器的安裝部件和接口單元獨立地匯集成一體，同一個工作單元中各個器件通過標準接口再與控制器進行連接，這樣便于模塊和工作單元之間的靈活組合，教師及學(xué)生可自行設(shè)計不同的課題對平臺的各單元進行重新組合，也可自行開發(fā)被控單元與平臺配合使用。
2.4多種保護形式
平臺設(shè)有漏電保護、短路保護、急停保護、隔離保護、智能保護等各種保護。
3、平臺單套組成及技術(shù)參數(shù)
3.1 鋁合金型材桌體
型材桌體底部基礎(chǔ)框架采用T形槽內(nèi)凹高強度鋁合金型材，桌體表面型材采用高幾何精度和表面光潔度強的鋁合金型材，并對表面進行陽極氧化處理、外觀精美。控制器支架采用冷板數(shù)控成型、表面采用靜電噴涂處理，內(nèi)嵌高強度的直線導(dǎo)軌提高了支架的承載能力。電源單元配有西門子4P20A空氣開關(guān)（帶漏電保護）、西門子電源（輸入：120/230V AC，輸出：24V DC/ 3A）、保險管座、電源指示燈等，可供直流24V、交流220V、380V電壓。
桌體尺寸（含控制器支架）：1800×1100×750mm（L×W×H）。
配有西門子APT三色警示燈（紅、黃、綠色，LED，帶蜂鳴器）。
3.2井式供料單元
該單元配有井式供料塔、貨料檢測傳感器、出料倉、料塊、磁性開關(guān)、推料氣缸、電磁閥、轉(zhuǎn)接模塊、型材基體、固定底板等。其中，貨料檢測傳感器采用對射型光電傳感器，磁性開關(guān)用于檢測推料氣缸的原點和限位點。
3.3皮帶傳送與檢測單元
皮帶傳送單元與檢測單元是由變頻器、電機模塊、工件檢測設(shè)備、定位支架、氣缸支架、選料氣缸、電磁閥、皮帶及其支撐架、3組滑道及其支架、轉(zhuǎn)接模塊等組成。
3.3.1變頻器
采用西門子SINAMICS G120 SCE變頻器教育培訓(xùn)包，包含：
3.3.1.1SINAMICS G120控制單元CU250-2 PN，內(nèi)置ProfiNET通訊口，支持矢量控制，可通過EPos功能執(zhí)行定位任務(wù)，4個可組態(tài)的IO點，6DI（可作3F-DI），5DI，3DO（可作1F-DO），2AI，2AO安全集成STO，SBC、SS1安全功能可通過安全擴展，編碼器：D-CLIQ+HTL/TTL/SSI，旋轉(zhuǎn)變壓器/HTL通過端子接入保護等級IP20，提供USB及SD/MMC接口；
3.3.1.2SINAMICS SD卡512 MB；
3.3.1.3SINAMICS G120安裝小配件；
3.3.1.4SINAMICS G120智能操作面板；
3.3.1.5SINAMICS G120 0.75KW功率單元PM240-2帶制動斬波器，3AC 380-480V+10%/-10%47-63HZ；
3.3.1.63米USB-電纜；
3.3.1.7SINAMICS 擴展安全；
3.3.1.8SINAMICS G120 Epos 功能執(zhí)行定位任務(wù)擴展。
3.3.2電機模塊
電機模塊由永磁低速同步電動機、固定底板等組成。其參數(shù)如下：
3.3.2.1電機額定電壓三相：380/220V；
3.3.2.2額定轉(zhuǎn)矩：3000mN.m；
3.3.2.3額定頻率:50HZ；
3.3.2.4額定轉(zhuǎn)速：60r/min。
3.3.3單元其他組成部分
3.3.3.1定位支架的上部安設(shè)檢測設(shè)備，能根據(jù)不同的檢測要求安裝不同的檢測設(shè)備（包括電容傳感器、電感傳感器、顏色傳感器）；
3.3.3.2定位支架固定設(shè)置在傳送帶支撐架上，定位支架整體呈L形；
3.3.3.3滑道支架呈直角梯形，滑道支架的高度可調(diào)整；
3.3.3.43組滑道呈傾斜狀構(gòu)成傾斜的滑道，滑道截面形狀呈凹形，滑道具有降低摩擦力的工藝處理；
3.4行走機械手搬運單元
行走機械手搬運單元由右限位、左限位、從動軸承塊、直流電機、連接線拖鏈、升降氣缸、取料機械手、旋轉(zhuǎn)編碼器、機械手電磁閥組、旋轉(zhuǎn)氣缸、導(dǎo)軌、同步齒形帶、轉(zhuǎn)接模塊、固定底板等組成。
3.4.1行走機構(gòu)的有效行程：550mm；
3.4.2機械手具有升降、夾緊、旋轉(zhuǎn)等功能；
3.4.3旋轉(zhuǎn)氣缸帶動旋轉(zhuǎn)底盤旋轉(zhuǎn)范圍：0-180°；
3.5載貨臺單元
載貨臺模塊單元由工件定位臺、光電傳感器、型材基體和固定底板組成。
3.5.1工件定位臺的相對位置可調(diào)整；
3.5.2具有工件檢測功能。
3.6 平面?zhèn)}儲單元
倉儲單元由工件定位臺、貨架等組成。
庫位數(shù)：4個。
3.7鉆銑加工單元
該單元由龍門式鉆銑裝置、自動夾緊裝置、步進電機驅(qū)動器、電磁閥組、轉(zhuǎn)接模塊、型材基體、固定底板等組成。
龍門式鉆銑裝置中的X軸、Y軸、Z軸組成龍門式結(jié)構(gòu)，其中X軸與Y軸采用步進電機進行驅(qū)動；Z軸由升降氣缸和動力軸組成，能完成鉆銑加工。
3.7.1X軸采用滾珠絲桿傳動形式，有效行程：160mm；
3.7.2Y軸采用滾珠絲桿傳動形式，有效行程：90mm；
3.7.3Z軸采用升降氣缸，有效行程：30mm；
3.7.4動力軸采用專用高速電機，轉(zhuǎn)速：800r/min；
3.7.5自動夾緊裝置由夾緊氣缸、工件定位裝置、V型夾緊裝置等組成。
3.8多工位裝配單元
該單元由伺服電機系統(tǒng)、推料氣缸、夾緊定位機構(gòu)、井式供料裝置、四工位旋轉(zhuǎn)裝配臺、裝配氣缸及其安裝支架、工件檢測裝置、料芯檢測傳感器、氣缸限位傳感器、電磁閥組、型材基體、轉(zhuǎn)接模塊等組成，可進行多工位的裝配工作。
3.8.1工件檢測裝置能同時檢測工件及工件中的料芯；
3.8.2四工位旋轉(zhuǎn)裝配臺采用外嚙合齒輪傳動機構(gòu)；
3.8.3V90伺服系統(tǒng)，包含：
3.8.3.1電機：0.05KW，增量編碼器，平鍵，無抱閘；
3.8.3.2驅(qū)動器：帶Profinet通訊口，0.1KW，200-240V；
3.8.3.3動力電纜；
3.8.3.4編碼器電纜；
3.8.3.5設(shè)定值電纜。
3.9彩色觸摸屏單元
3.9.1 觸摸屏單元采用西門子KTP700工業(yè)彩色觸摸屏，具體包含：
3.9.1.1 1個彩色觸摸屏，帶鍵盤和觸摸操作，7寸液晶顯示，65536色，PROFINET通訊接口
3.9.2 配有金屬支架
金屬支架可將觸摸屏固定于桌面，移動方便，可安裝在桌面的任意位置。
3.10控制器單元1
3.10.1 工藝設(shè)計：鐵質(zhì)外殼，標準尺寸，獨立成模塊，完整嵌入實訓(xùn)屏，可在實訓(xùn)屏上自由移動、組合、裝卸，I/O接口開放，并提供誤接線保護功能。
3.10.2 控制面板工藝：2mm厚印刷電路板上覆PVC亞光膜，3M膠粘貼，采用背面印刷技術(shù)，保證圖形符號脫落。
3.10.3采用西門子CPU 1512C-1 PN教育培訓(xùn)包，包含：
3.10.3.11個S7-1500 CPU 1512C-1 PN，工作存儲 250 KB / 1 MB；本體帶32路數(shù)字量輸入，32路數(shù)字量輸出，5路模擬量輸入，2路模擬量輸出。其中帶6路計數(shù)器，輸入頻率100KHz
3.10.3.21個MMC存儲卡，24 MB；
3.10.3.31根以太網(wǎng)電纜，長6米；
3.10.3.41根導(dǎo)軌；
3.10.3.51個配套電源模塊PM 1507，24V/8A。
3.10.3.61套 正版STEP 7 Professional V15培訓(xùn)軟件。
3.11控制器單元2
3.11.1 工藝設(shè)計：鐵質(zhì)外殼，標準尺寸，獨立成模塊，完整嵌入實訓(xùn)屏，可在實訓(xùn)屏上自由移動、組合、裝卸，I/O接口開放，并提供誤接線保護功能。
3.11.2 控制面板工藝：2mm厚印刷電路板上覆PVC亞光膜，3M膠粘貼，采用背面印刷技術(shù)，保證圖形符號脫落。
3.11.3采用西門子CPU1214C DC/DC/DC教育培訓(xùn)包，包含：
3.11.3.11個CPU 1214C，緊湊型CPU DC/DC/DC，集成輸入/輸出：14DI 24V直流輸入，10晶體管輸出24V直流，2模擬量輸入0-10V DC或0-20MA，供電：直流DC 20.4-28.8V，可編程數(shù)據(jù)存儲區(qū)：50 KB；
3.11.3.21套軟件STEP 7 BASIC V15，單，軟件及其文檔，包含于DVD；
3.11.3.31個仿真模塊，8 通道，仿真數(shù)字量直流輸入開關(guān)；
3.11.3.41根預(yù)制工業(yè)以太網(wǎng)電纜，長度6米；
3.11.3.51個模擬量輸出模塊SB1232，1路模擬量輸出，+/-10VDC（12位）或0-20MA（11位）。
3.12控制器單元3
3.12.1 工藝設(shè)計：鐵質(zhì)外殼，標準尺寸，獨立成模塊，完整嵌入實訓(xùn)屏，可在實訓(xùn)屏上自由移動、組合、裝卸，I/O接口開放，并提供誤接線保護功能。
3.12.2 控制面板工藝：2mm厚印刷電路板上覆PVC亞光膜，3M膠粘貼，采用背面印刷技術(shù)，保證圖形符號脫落。
3.12.3采用西門子CPU1214C DC/DC/DC教育培訓(xùn)包，包含：
3.12.3.11個CPU 1214C，緊湊型CPU DC/DC/DC，集成輸入/輸出：14DI 24V直流輸入，10晶體管輸出24V直流，2模擬量輸入0-10V DC或0-20MA，供電：直流DC 20.4-28.8V，可編程數(shù)據(jù)存儲區(qū)：50 KB；
3.12.3.21套軟件STEP 7 BASIC V15，單，軟件及其文檔，包含于DVD；
3.12.3.31個仿真模塊，8 通道，仿真數(shù)字量直流輸入開關(guān)；
3.12.3.41根預(yù)制工業(yè)以太網(wǎng)電纜，長度6米；
3.12.3.51個模擬量輸出模塊SB1232，1路模擬量輸出，+/-10VDC（12位）或0-20MA（11位）。
3.13工業(yè)以太網(wǎng)交換機單元
3.13.1配有工業(yè)以太網(wǎng)交換機金屬外殼，可放置在控制器支架上。
3.13.28口工業(yè)以太網(wǎng)交換機
3.14編程器單元
編程器單元由編程器、顯示器、編程工作臺組成。
3.14.1 編程器
①品牌計算機
②CPU:不低于i5-8500
③內(nèi)存：不低于16G
④硬盤：不低于1T
⑤固態(tài)硬盤：不低于128G
⑥顯示器：不低于21.5寸
3.14.3 編程工作臺
編程工作臺由鋁合金型材桌腿及支撐框架、高密度板桌面、可調(diào)節(jié)編程器安裝架、可調(diào)節(jié)液晶顯示器支架、鍵盤托架等組成。
3.14.3.1 鋁合金型材桌腿及支撐框架采用T形槽內(nèi)凹高強度鋁合金型材（Ai Mg Si合金熱擠壓，采用陽極氧化處理），底部配有4個可調(diào)地腳。
3.14.3.2 可調(diào)節(jié)編程器安裝架采用金屬材質(zhì)，含有安裝尺寸可調(diào)的編程器底托和固定裝置，編程器底托及固定裝置均采用2mm厚靜電噴涂。編程器安裝架可適應(yīng)不同尺寸的編程器，根據(jù)編程器的長寬高調(diào)整出合適的安裝尺寸。編程器安裝架可承載重量：20Kg。
3.14.3.3 可調(diào)節(jié)液晶顯示器支架采用金屬材質(zhì)，水平方向應(yīng)可旋轉(zhuǎn)180度，豎直方向可翻轉(zhuǎn)90度，帶水平儀。
3.14.3.4 鍵盤托架采用環(huán)保型全新型純正ABS，配有二節(jié)加強型滑軌、筆盒、可調(diào)式卡扣。
3.14.3.5 編程工作臺外形尺寸：700×650mm（L×W），編程工作臺與平臺鋁合金型材桌體高度一致，可以通過連接裝置快速與平臺的鋁合金型材桌體組合成一體，也可獨立使用。
3.15無油空氣壓縮機
①轉(zhuǎn)速：1400轉(zhuǎn)/分；
②電機功率：3/4HP；
③排氣量：115L/min；
④噪音值：52分貝；
⑤儲氣罐：25L ；
⑥壓力：8公斤；
○7重量：25公斤；
○8外觀尺寸：41×41×52mm ；
○9電源：220V/50HZ。
4、平臺主要參數(shù)與規(guī)格
4.1電源：三相五線（AC380V±10％ 50Hz）
4.2功率：≤1.5KVA
4.3工作溫度：﹣5℃～55℃
4.4工作濕度：30%～85%（無冷凝）
4.5氣動氣壓：0.4～0.5MPa
4.6平臺外形尺寸為：2500×1100×1250mm（L×W×H）
5 、工業(yè)計算機
I7/4G/1T/22''顯示器
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