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機械自動化專業(yè)機電一體化實訓裝置
一、機電一體化實訓裝置組成
（一）電氣控制柜的主要組成：
1、三菱PLC Fx2N-M48
2、繼電器和接觸器
3、步進電機控制系統(tǒng)
4、交流伺服控制系統(tǒng)
5、交流變頻器 MM420
6、20GM定位模塊
7、觸摸屏實訓組件：7英寸TPC7062真色彩
8、分區(qū)式創(chuàng)新型控制面板
（二）三軸工作臺的主要組成：
1、X軸、Y軸、Z軸
2、主軸
（三）軟件：
1、PLC編程軟件、實驗軟件
★2、工業(yè)4.0虛擬仿真實訓軟件（提供軟件著作權證書及軟件現(xiàn)場演示）
軟件采用三維建模基于虛擬現(xiàn)實技術的計算機仿真模擬技術，可以進行PLC電氣控制仿真、氣動仿真、液壓仿真、傳感器仿真等工業(yè)常用技術仿真
1）PLC仿真可以通過PLC編程控制模型的相應動作從而完成工序動作包含機械手仿真、自動門仿真、升降機仿真、分揀仿真、正反轉仿真、郵件分揀、流水線、自動分揀等。
2）氣動回路仿真
（1）軟件以氣動經典22回路為依據(jù)開發(fā)出28回路的在線及離線仿真
（2）軟件中設置的14路“考考你！”表現(xiàn)為典型氣路設備故障。
（3）軟件狀態(tài)含“模擬運行”“聯(lián)機運行”即離線仿真、在線仿真。兩種運行狀態(tài)自動切換，當連接外部設備時自動切換為在線仿真，無外部設備連接時為離線仿真即模擬運行。
軟件中離線仿真13個回路包括：1、單作用氣缸的換向回路（a）2、雙作用氣缸的換向回路（a）3、單作用氣缸的速度控制回路（a）4、單作用氣缸的速度控制回路（b）5、雙作用氣缸單向調速回路（a）6、雙作用氣缸單向調速回路（b）7、雙作用氣缸的速度控制回路一 8、雙作用氣缸的速度控制回路二 9、壓力控制回路 10、計數(shù)回路 11、延時回路 12、用機械行程閥的單往復控制回路 13、過載保護回路。
離線、在線自動切換的15個回路包括：1、單作用氣缸的換向回路（b）2、雙作用氣缸的換向回路（b）3、速度換接回路4、緩沖回路5、互鎖回路6、用行程開關的單缸往復運動回路7、單缸連續(xù)往復動作回路8、直線缸、旋轉缸順序動作回路9、多缸順序動作回路10、雙缸同步動作回路11、四缸聯(lián)動回路12、卸荷回路13、或門型梭閥的應用回路14、快速排氣閥的應用回路15、高低壓切換控制回路。
（4）設置14路“考考你！”當點開了“考考你”對話框回路自動設置故障，當回答正確或關閉“考考你”對話框，故障自動接觸，回路正常仿真。14路“考考你”包括模擬故障有：1單作用氣缸故障2、電磁閥故障3、雙作用氣缸故障4、調節(jié)閥故障5、節(jié)流閥故障6、手動換向閥異常7、節(jié)流閥堵死故障8、行程開關故障9過濾三聯(lián)件故障10、氣容故障11、行程閥故障12、順序閥故障13、行程開關失靈14、負載阻力過小
3）液壓回路仿真其界面可清楚的展示液壓元器件的內部結構以及液壓回路的工作過程。液壓傳動原理的動態(tài)演示并不少于18種動態(tài)演示。
a) 多級高壓回路b) 減壓回路c) 先導式溢流閥缷荷回路d) 順序平衡回路e) 回油節(jié)流調速回路 f) 旁路節(jié)流調速回路 g) 液壓缸差動連接回路
h) 三位四通電磁換向閥換向回路 i) 液控單向閥鎖緊回路 j) 順序閥控制順序動作回路k) 壓力繼電器控制順序動作回路 l) 行程開關控制順序同步回路 m) 調速閥控制同步回路 n) 液壓馬達回油節(jié)流調速回路 o) 二位四通電磁閥換向回路 p) 手動閥換向回路 q) 速度換接回路 r) 二位二通缷荷
★3、電氣控制仿真軟件（投標時提供軟件著作權證書）
以三維仿真交互技術和三維動畫視覺表現(xiàn)及多媒體數(shù)字技術為核心，能進行三維電路分析、電氣電路模擬電路考核、綜合技能虛擬實訓、電氣基礎訓練、元器件識別檢測。
（1）軟件模擬線路故障根據(jù)故障現(xiàn)象使用各種虛擬儀表進行排故
（2）學員根據(jù)電路圖自己布局電氣設備并連接線路，自動檢測線路錯誤。
（3）電機及電氣三維元件裝配
（4）元器件檢測
（5）電氣電路仿真
（6）自動門仿真
（7）升降機仿真
（8）機床電氣實訓排故實訓
（9）儀器儀表的使用萬用表、雙蹤示波器、信號發(fā)生器、頻譜儀、鉗形表
（10）機械手仿真
★4、智能實驗室管理考核系統(tǒng)：（投標時現(xiàn)場演示、提供軟件著作權證書）
系統(tǒng)采用分布式智能管理型無線AP,通過無線技術實現(xiàn)終端覆蓋。采用12.2英寸彩色中文觸控屏的無線系統(tǒng)管理器，中文菜單式觸控操作界面，人機對話友好。移動控制終端可控制任意一臺帶驅動模塊的數(shù)控車床設備。系統(tǒng)可實現(xiàn)故障設置、故障模擬、學員考核與評份、故障排除等功能；故障設置和考核系統(tǒng)采用*新 MCU 技術 RAM 處理芯片的數(shù)字化集成電路板與配套無線故障設置控制系統(tǒng)，系統(tǒng)穩(wěn)定、不易感染病毒；控制模塊(PC 控制終端或手持移動控制終端)和驅動模塊(智能故障設置驅動盒)分離， 避免復雜連線干擾控制器，系統(tǒng)更加可靠。驅動模塊內置智能故障設置控制系統(tǒng)，配有專用新型無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(可插拔型)和RS232 串行通訊接口，可無線組網(wǎng)通訊和 RS232 有線通訊。用戶可選擇通過無線或 RS-232 串口通訊與其它實訓設備配套的無線故障設置控制系統(tǒng) 組成一個網(wǎng)絡，通過主控計算機控制每一臺數(shù)控車床設備的故障設置、故障排除、參數(shù)設定、 遠程起動、信息反饋、考核評分等功能。
5、計算機：CUP：I3、硬盤：1T、內存：4G、顯示器：20寸
二、機電一體化實訓裝置技術參數(shù)
三、基本實驗項目
1、PLC編程軟件的學習與使用實驗
2、三相異步電動機啟停控制實驗
3、三相異步電動機正反轉控制實驗
4、PLC控制三相異步電動機變頻調速實驗
5、PLC順序控制程序設計與調試實驗
6、步進電機單軸定位控制實驗
7、步進電機基本動作參數(shù)設定及控制實驗
8、步進電機兩軸聯(lián)動控制實驗
9、交流伺服電機單軸定位控制實驗
10、交流伺服電機控制數(shù)控軸回原位實驗
11、PC與PLC雙向通信程序設計與調試實驗
12、PC與PLC兩極控制程序設計與調試實驗
13、數(shù)控機床基本組成及功能部件的認識實驗
14、三軸工作臺的一般組成認識實驗
15、蠟模的定位鉆孔加工實驗
16、蠟模的平面軌跡銑削加工實驗
17、三維仿真機械手的PLC控制實驗臺
18、除上述基本實驗項目外，學生可根據(jù)自己的意愿進行創(chuàng)新性設計，設計出新的實驗項目。
（一）電氣控制柜的主要組成：
1、三菱PLC Fx2N-M48
2、繼電器和接觸器
3、步進電機控制系統(tǒng)
4、交流伺服控制系統(tǒng)
5、交流變頻器 MM420
6、20GM定位模塊
7、觸摸屏實訓組件：7英寸TPC7062真色彩
8、分區(qū)式創(chuàng)新型控制面板
（二）三軸工作臺的主要組成：
1、X軸、Y軸、Z軸
2、主軸
（三）軟件：
1、PLC編程軟件、實驗軟件
★2、工業(yè)4.0虛擬仿真實訓軟件（提供軟件著作權證書及軟件現(xiàn)場演示）
軟件采用三維建模基于虛擬現(xiàn)實技術的計算機仿真模擬技術，可以進行PLC電氣控制仿真、氣動仿真、液壓仿真、傳感器仿真等工業(yè)常用技術仿真
1）PLC仿真可以通過PLC編程控制模型的相應動作從而完成工序動作包含機械手仿真、自動門仿真、升降機仿真、分揀仿真、正反轉仿真、郵件分揀、流水線、自動分揀等。
2）氣動回路仿真
（1）軟件以氣動經典22回路為依據(jù)開發(fā)出28回路的在線及離線仿真
（2）軟件中設置的14路“考考你！”表現(xiàn)為典型氣路設備故障。
（3）軟件狀態(tài)含“模擬運行”“聯(lián)機運行”即離線仿真、在線仿真。兩種運行狀態(tài)自動切換，當連接外部設備時自動切換為在線仿真，無外部設備連接時為離線仿真即模擬運行。
軟件中離線仿真13個回路包括：1、單作用氣缸的換向回路（a）2、雙作用氣缸的換向回路（a）3、單作用氣缸的速度控制回路（a）4、單作用氣缸的速度控制回路（b）5、雙作用氣缸單向調速回路（a）6、雙作用氣缸單向調速回路（b）7、雙作用氣缸的速度控制回路一 8、雙作用氣缸的速度控制回路二 9、壓力控制回路 10、計數(shù)回路 11、延時回路 12、用機械行程閥的單往復控制回路 13、過載保護回路。
離線、在線自動切換的15個回路包括：1、單作用氣缸的換向回路（b）2、雙作用氣缸的換向回路（b）3、速度換接回路4、緩沖回路5、互鎖回路6、用行程開關的單缸往復運動回路7、單缸連續(xù)往復動作回路8、直線缸、旋轉缸順序動作回路9、多缸順序動作回路10、雙缸同步動作回路11、四缸聯(lián)動回路12、卸荷回路13、或門型梭閥的應用回路14、快速排氣閥的應用回路15、高低壓切換控制回路。
（4）設置14路“考考你！”當點開了“考考你”對話框回路自動設置故障，當回答正確或關閉“考考你”對話框，故障自動接觸，回路正常仿真。14路“考考你”包括模擬故障有：1單作用氣缸故障2、電磁閥故障3、雙作用氣缸故障4、調節(jié)閥故障5、節(jié)流閥故障6、手動換向閥異常7、節(jié)流閥堵死故障8、行程開關故障9過濾三聯(lián)件故障10、氣容故障11、行程閥故障12、順序閥故障13、行程開關失靈14、負載阻力過小
3）液壓回路仿真其界面可清楚的展示液壓元器件的內部結構以及液壓回路的工作過程。液壓傳動原理的動態(tài)演示并不少于18種動態(tài)演示。
a) 多級高壓回路b) 減壓回路c) 先導式溢流閥缷荷回路d) 順序平衡回路e) 回油節(jié)流調速回路 f) 旁路節(jié)流調速回路 g) 液壓缸差動連接回路
h) 三位四通電磁換向閥換向回路 i) 液控單向閥鎖緊回路 j) 順序閥控制順序動作回路k) 壓力繼電器控制順序動作回路 l) 行程開關控制順序同步回路 m) 調速閥控制同步回路 n) 液壓馬達回油節(jié)流調速回路 o) 二位四通電磁閥換向回路 p) 手動閥換向回路 q) 速度換接回路 r) 二位二通缷荷
★3、電氣控制仿真軟件（投標時提供軟件著作權證書）
以三維仿真交互技術和三維動畫視覺表現(xiàn)及多媒體數(shù)字技術為核心，能進行三維電路分析、電氣電路模擬電路考核、綜合技能虛擬實訓、電氣基礎訓練、元器件識別檢測。
（1）軟件模擬線路故障根據(jù)故障現(xiàn)象使用各種虛擬儀表進行排故
（2）學員根據(jù)電路圖自己布局電氣設備并連接線路，自動檢測線路錯誤。
（3）電機及電氣三維元件裝配
（4）元器件檢測
（5）電氣電路仿真
（6）自動門仿真
（7）升降機仿真
（8）機床電氣實訓排故實訓
（9）儀器儀表的使用萬用表、雙蹤示波器、信號發(fā)生器、頻譜儀、鉗形表
（10）機械手仿真
★4、智能實驗室管理考核系統(tǒng)：（投標時現(xiàn)場演示、提供軟件著作權證書）
系統(tǒng)采用分布式智能管理型無線AP,通過無線技術實現(xiàn)終端覆蓋。采用12.2英寸彩色中文觸控屏的無線系統(tǒng)管理器，中文菜單式觸控操作界面，人機對話友好。移動控制終端可控制任意一臺帶驅動模塊的數(shù)控車床設備。系統(tǒng)可實現(xiàn)故障設置、故障模擬、學員考核與評份、故障排除等功能；故障設置和考核系統(tǒng)采用*新 MCU 技術 RAM 處理芯片的數(shù)字化集成電路板與配套無線故障設置控制系統(tǒng)，系統(tǒng)穩(wěn)定、不易感染病毒；控制模塊(PC 控制終端或手持移動控制終端)和驅動模塊(智能故障設置驅動盒)分離， 避免復雜連線干擾控制器，系統(tǒng)更加可靠。驅動模塊內置智能故障設置控制系統(tǒng)，配有專用新型無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(可插拔型)和RS232 串行通訊接口，可無線組網(wǎng)通訊和 RS232 有線通訊。用戶可選擇通過無線或 RS-232 串口通訊與其它實訓設備配套的無線故障設置控制系統(tǒng) 組成一個網(wǎng)絡，通過主控計算機控制每一臺數(shù)控車床設備的故障設置、故障排除、參數(shù)設定、 遠程起動、信息反饋、考核評分等功能。
5、計算機：CUP：I3、硬盤：1T、內存：4G、顯示器：20寸
| 技 術 規(guī) 格 | 單 位 | 參 數(shù) | |
| 工作臺尺寸（ 長*寬） | mm | 160*160 | |
| 行 程 | X軸（步進驅動） | mm | 150 |
| Y軸（伺服驅動） | mm | 150 | |
| Z軸（步進驅動） | mm | 100 | |
| 進給速度（x,y,z） | mm/min | 1—1200（步進） | |
| 1—1500（伺服） | |||
| 快移速度（x,y,z） | mm/min | 1500（步進） | |
| 2000（伺服） | |||
| 交流電源 | 380AV/220AV,50HZ | ||
| 交流變頻器 | 200W | ||
| 步進電機 | 步距角1.8° | ||
| 主軸變頻調速范圍 | 0—900r/min | ||
| 隨機附件 | 1.PC與PLC編程電纜；2.PLC編程軟件 | ||
| 隨機資料 | 1.使用說明書；2.實驗指導書 | ||
| 配 件 | 蠟模加工件 | ||
1、PLC編程軟件的學習與使用實驗
2、三相異步電動機啟停控制實驗
3、三相異步電動機正反轉控制實驗
4、PLC控制三相異步電動機變頻調速實驗
5、PLC順序控制程序設計與調試實驗
6、步進電機單軸定位控制實驗
7、步進電機基本動作參數(shù)設定及控制實驗
8、步進電機兩軸聯(lián)動控制實驗
9、交流伺服電機單軸定位控制實驗
10、交流伺服電機控制數(shù)控軸回原位實驗
11、PC與PLC雙向通信程序設計與調試實驗
12、PC與PLC兩極控制程序設計與調試實驗
13、數(shù)控機床基本組成及功能部件的認識實驗
14、三軸工作臺的一般組成認識實驗
15、蠟模的定位鉆孔加工實驗
16、蠟模的平面軌跡銑削加工實驗
17、三維仿真機械手的PLC控制實驗臺
18、除上述基本實驗項目外，學生可根據(jù)自己的意愿進行創(chuàng)新性設計，設計出新的實驗項目。
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