SBKJ-SXA機(jī)電一體實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)
一、總體概述
電一體實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)、LJ基地建設(shè)穩(wěn)步發(fā)展，為促進(jìn)智能工廠/數(shù)字化車間，加快人機(jī)智能交互、工業(yè)機(jī)器人、智
能物流管理等技術(shù)和裝備在生產(chǎn)過程中的普及應(yīng)用，促進(jìn)制造工藝的仿真優(yōu)化、數(shù)字化進(jìn)程、狀態(tài)信息實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自適應(yīng)控制專業(yè)ME培訓(xùn)需求，為了適應(yīng)制造基地對(duì)高端電芯智能制造設(shè)備所需要的高水準(zhǔn)操作人才的培養(yǎng)，急需一款能夠滿足崗前培訓(xùn)，在崗技能提升和考核機(jī)電一體實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)。
二、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
1. PLC認(rèn)知實(shí)訓(xùn)（軟硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、基本指令、接線、編程下載等）
(一)PLC虛擬控制應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
1. 數(shù)碼顯示控制
2. 搶答器控制
3. 天塔之光控制
4. 音樂噴泉控制
5. 十字路口交通燈控制
6. 水塔水位控制
7. 自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)控制
8. 四節(jié)傳送帶控制
9. 裝配流水線控制
10. 多種液體混合裝置控制
11. 自動(dòng)洗衣機(jī)控制
12. 貨物分揀機(jī)控制
13. 自動(dòng)售貨機(jī)控制
(二)PLC實(shí)物控制應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
14. 視覺識(shí)別控制
15. RFID控制
16. 長度定長控制
17. 稱重控制
18. 氣動(dòng)基本回路控制
19. 直線運(yùn)動(dòng)位置檢測(cè)、定位控制
20. 步進(jìn)電機(jī)定位控制
21. 步進(jìn)電機(jī)的速度控制
22. 步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制
23. 伺服電機(jī)定位控制
24. 伺服電機(jī)的速度控制
25. 伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制
26. 伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的綜合控制
(三)PLC、變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)
27. 變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作
28. 外部端子點(diǎn)動(dòng)控制
29. 變頻器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)
30. 多段速度選擇變頻調(diào)速
31. 變頻器無級(jí)調(diào)速
32. 外部模擬量方式的變頻調(diào)速控制
33. 基于PLC的變頻器外部端子的電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制
34. 基于PLC模擬量方式變頻開環(huán)/閉環(huán)調(diào)速控制
35. 基于PLC通信方式的變頻開環(huán)調(diào)速
36. 基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)
37. 基于觸摸屏控制方式的數(shù)碼顯示控制
(四)網(wǎng)絡(luò)通訊綜合實(shí)訓(xùn)
38. PLC與變頻器RS485通訊實(shí)訓(xùn)
39. PLC、觸摸屏與變頻器通信控制
40. PLC主機(jī)之間PROFINET通訊實(shí)訓(xùn)
41. PLC、變頻器、觸摸屏組網(wǎng)綜合應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
42、PLC與RFID通訊控制
43、PLC與工業(yè)相機(jī)通訊
三、配置及參數(shù)
電一體實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn)裝置包括電氣接線模塊、上料模塊、輸送線模塊、視覺識(shí)別模塊、三維模組控制模塊、稱重模塊、RFID產(chǎn)品溯源模塊、物料擺放模塊、小車運(yùn)動(dòng)控制模塊、溫控箱變頻控溫模塊,提供符合上述要求的裝置整體設(shè)計(jì)效果圖。
以上模塊對(duì)應(yīng)以下單元：PLC單元、485通信單元、工業(yè)視覺識(shí)別單元、RFID產(chǎn)品溯源單元、氣動(dòng)控制基本單元、變頻調(diào)速單元、觸摸屏單元、以太網(wǎng)交換機(jī)、伺服系統(tǒng)控制單元等組
成、溫度檢測(cè)變送單元。
產(chǎn)品編號(hào) | 具體模塊 | 數(shù)量 |
2.1 PLC單元西門子主機(jī)1511C | 帶顯示屏的 CPU；工作存儲(chǔ)器可存儲(chǔ) 175 KB 代碼和 1 MB 數(shù)據(jù)；位指令執(zhí)行時(shí)間 60 ns；4 級(jí)防護(hù)機(jī)制，工藝功能，運(yùn)動(dòng)控制，閉環(huán)控制，計(jì)數(shù)與測(cè)量；跟蹤功能；PROFINET IO 控制器，支持 RT/IRT，性能升級(jí) PROFINET V2.3，雙端口，智能設(shè)備，支持 MRP、MRPD，傳輸協(xié)議 TCP/IP，安全開放式用戶通信，S7 通信，Web 服務(wù)器，DNS 客戶端，OPC UA 服務(wù)器數(shù)據(jù)訪問，恒定總線循環(huán)時(shí)間，路由功能；運(yùn)行系統(tǒng)選件，固件版本 V2.5，帶 DI16/DQ16，AI5/AQ2，數(shù)字量輸入模塊 DI 16xDC24V，16 個(gè)一組；數(shù)字量輸出模塊 DQ 16xDC24V/0.5A，16 個(gè)一組；模擬量輸入模塊 AI 4xU/I、AI 1xRTD，16 位，5 個(gè)一組；模擬量輸出模塊 AQ 2xU/I，16 位，2 個(gè)一組；6 個(gè)通道用于計(jì)數(shù)與測(cè)量，帶增量式編碼器 24 V（最高 100 kHz）；4 個(gè)通道用于 PTO，脈寬調(diào)制，頻率輸出（最高 100 kHz) 視覺識(shí)別單元 | 1 |
2.2 工業(yè)視覺檢測(cè)系統(tǒng) | 包括相機(jī)、鏡頭、處理軟件、光源等組成。工業(yè)視覺檢測(cè) 系統(tǒng)放置在輸送線一測(cè)，對(duì)工件進(jìn)行顏色，尺寸，標(biāo)識(shí)等 信息檢測(cè)。 2.2.1、檢測(cè)結(jié)果通過總控通訊，為后續(xù)擺放等作業(yè)做好 準(zhǔn)備。 2.2.3、600 萬像素 1/1.8" CMOS 千兆以太網(wǎng)工業(yè)面 陣相機(jī)，傳感器類型CMOS、卷簾快門，傳感器型號(hào) Sony IMX178，像元尺寸 2.4 m × 2.4 m，靶面尺 寸 1/1.8"，分辨率 3072 × 2048，動(dòng)態(tài)范圍 71.3 dB，曝光時(shí)間 25 μs ~ 2.5 sec，快門模式 支持自動(dòng) 曝光、手動(dòng)曝光、一鍵曝光模式，支持 Global Reset 和 Trigger Rolling功能，像素格式Mono 8/10/12 Bayer RG 8/10/10Packed/12/12Packed YUV422Packed，YUV422_YUYV_Packed RGB 8， BGR 8，數(shù)據(jù)接口 Gigabit Ethernet（1000Mbit/s） 兼容 Fast Ethernet（100Mbit/s），數(shù)字 I/O 6-pin P7接頭提供供電和 I/O：1路光耦隔離輸入（Line0）， 1路光耦隔離輸出（Line1）， 1 路雙向可配置非隔離 I/O（Line2） 2.2.4、鏡頭：鏡頭接口 C-Mount 外形尺寸 29 mm × 29 mm × 42 mm 2.2.5、連接電纜與支架 2.2.6、軟件要求 ① 軟件可進(jìn)行曝光時(shí)間，白平衡設(shè)置。 ② 進(jìn)行四點(diǎn)相機(jī)標(biāo)定，能快速讀取標(biāo)定模板的像素值， 可獲取對(duì)應(yīng)的位置值。 ③ 可進(jìn)行日志顯示，并可以清楚歷史日志。 ④ 可進(jìn)行至少8個(gè)模板匹配，即觸發(fā)1次拍照，匹配模 板1，模板1匹配成功，發(fā)出模板1數(shù)據(jù)；若模板1未能匹 配成功，視覺返回s1,0,0,0數(shù)據(jù)給機(jī)器人，機(jī)器人發(fā)命令 繼續(xù)匹配模板； ⑤ 可進(jìn)行發(fā)送可接收數(shù)據(jù)顯示。 ⑥ 軟件輸出4個(gè)數(shù)據(jù)：類型、X、Y、旋轉(zhuǎn)量 ⑦ 支持繪制的模板可以進(jìn)行集合運(yùn)算； ⑧ 繪制模板可以使用長方形，圓形，自由繪制等方式 進(jìn)行繪制模板； ⑨ 在機(jī)器人視覺系統(tǒng)軟件中，拍照的圖像可以自由的 拖動(dòng)及放大； ⑩ 支持實(shí)時(shí)采集及單獨(dú)拍照； ?在機(jī)器人視覺系統(tǒng)軟件中，有紅色十字光標(biāo)方便安 裝調(diào)節(jié)相機(jī)位置。 | 1 |
2.3 RFID識(shí)別單元 | RFID射頻單元帶集成天線的方型讀寫器（RS422）；50×50×30 mm（L×D×H） 標(biāo)簽使用螺紋式小尺寸標(biāo)簽。 1.顯示模塊：≥7"TFT 2.顯示色彩：≥65536彩色 3.分辨率：≥800×480像素 4.背光類型：≥LED 亮 度 300cd/m2 5.液晶壽命: ≥50000小時(shí) 6.觸控面板:4線精密電阻網(wǎng)絡(luò)（表面硬度不低于4H） 7.CPU: ≥800MHz RISC 8.存儲(chǔ)器: ≥128MB閃存+64MB 內(nèi)存 RTC 9.通訊接口:COM0:RS485-2W/4W, RS232; COM2: RS232 | 1 |
2.5 以太網(wǎng)交換機(jī) | 1.以太網(wǎng)交換機(jī)采用非網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng) 100MBIT/S 交換機(jī)，自帶5個(gè)雙絞線端口，RJ45 接口； 2.用于構(gòu)建小型星形和總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；自帶LED診斷 顯示，供電電源DC 24V 。 3.不低于IEC/EN 61000-4工業(yè)級(jí)防護(hù)，不低于IP30防 護(hù)，9.6-60VDC三冗余電源輸入，多重保護(hù)。 | 1 |
2.6 變頻調(diào)速單元 | 1.單相220V供電，輸出功率0.37KW。 2.集成PROFINET/RS-485通訊接口，提供操作面板； 3.具有線性V/F控制、平方V/F控制、可編程多點(diǎn)設(shè)定 V/F控制，磁通電流控制、直流轉(zhuǎn)矩控制； 4.集成4路數(shù)字量輸入，2路模擬量輸入； 5.具備過電壓、欠電壓保護(hù)，變頻器、電機(jī)過熱保護(hù)，短 路保護(hù)等。 | 1 |
2.7 小車運(yùn)動(dòng)控制單元 | 主要由運(yùn)動(dòng)小車（直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)）、同步帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、 直流電機(jī)、光電傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、 行程開關(guān)等組成，通過傳感檢測(cè)、PLC編程，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)距 離測(cè)量、傳動(dòng)控制、鍵值優(yōu)化比較行走控制、定向控制、 報(bào)警運(yùn)行控制、點(diǎn)動(dòng)控制等，能實(shí)現(xiàn)小車的精確定位。該 系統(tǒng)外觀精美，體積緊湊，重量輕。提供符合上述功能的 小車運(yùn)動(dòng)控制單元設(shè)計(jì)效果圖。 | 1 |
2.8 三維模組控制單元 | 1.三維絲桿或同步帶控制單元主要由匯川總線伺服驅(qū)動(dòng) 和步進(jìn)驅(qū)動(dòng)組成。 2.伺服驅(qū)動(dòng)用于控制X軸，采用交流伺服驅(qū)動(dòng)，工作電壓 AC220V，輸出功率200W。 3.支持位置、速度和力矩三種方式對(duì)伺服馬達(dá)進(jìn)行控制。 4.步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)用于控制Y軸，采用交流伺服驅(qū)動(dòng)，工作 電壓DC24V，輸出功率>=30W； 5.內(nèi)部集成控制電路和功率電路，具有自檢線圈和短路 保護(hù)等功能。 | 1 |
2.9 溫控箱變頻控溫模塊 | 加熱板通電加熱，溫度變送器檢測(cè)加熱板到達(dá)一定溫度 后，PLC控制系統(tǒng)控制臺(tái)達(dá)變頻器使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)扇葉 加強(qiáng)空氣流動(dòng)，快速散熱，使箱內(nèi)環(huán)境溫度穩(wěn)定。 | 1 |
2.10 溫變變送器 | 1.二線制輸出，無需補(bǔ)償導(dǎo)線； 2.溫變變送器結(jié)構(gòu)簡單安裝方便，使用壽命≥10000次； 3.結(jié)構(gòu)簡單，合理安裝方便；小型化，安全可靠，使用壽 命長； 4.插頭式溫度變送器，量程0-100OC，電源24VDC，輸 出0-10V。 | 1 |
2.11 加熱器 | 加熱器：工作電壓AC220V、持續(xù)功率30W-150W、外 殼材質(zhì)鋁合金、尺寸不大于160*100。 | 1 |
2.12 伺服系統(tǒng)控制單元 | 輸入電源單相或三相AC220V，-15~+10%，50/60HZ， 調(diào)速比1：5000，脈沖頻率。 | 1 |
2.13 稱物體重量或壓力觸摸屏顯示 | 稱重傳感器、重量變送器、稱重不銹鋼承重板，可稱重0 10KG。 | 1 |
