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LGJS-02型 物流仓储及工业机器人自动化实训系统

品牌:理工伟业 咨询电话:010-82827827 82827835

一、系统应用背景
    LGJS-02型 物流仓储及工业机器人自动化实训系统是对生产物流活动进行计划、组织、指挥、协调、控制和监督,使各项物流活动实现最佳协调与配合。以工业工程知识点为对象,与信息流、物流、资金流有机结合,贯穿了现代管理技术、自动化技术、系统工程技术及现代信息技术。紧密结合生产实际和职业岗位的技能要求,按照职业教育的教学和实训要求研发的产品。
适合高职院校、职业学校、企业培训相关机电设备安装与维修、机电技术应用、电气运行与控制、电气技术应用、电子电器应用与维修、物流管理等专业和非机电类专业的《可编程控制器技术》、《传感器及PLC控制技术》、《PLC及其应用》的教学与技能实训。

二、系统组成
    LGJS-02型 物流仓储及工业机器人自动化实训系统(型材结构)、货料入口传输带、货料出口传输带、工业机器人、收料装置、堆垛机、自动化立体仓库、条形码识别系统[包含标签打印机、条码扫描器、条码扫描手持终端、普通PC机(用户自备),物流仓储自动化实训设备软件部分和接口程序等、PLC控制系统及网络通信接口等模块组成,系统全部采用工业元器件,数控模块化综合系统,包含PLC、变频器、机械手、分拣实训系统、传送带、各种传感器(电感式传感器、电容式传感器、色标传感器、称重传感器及常见光电传感器等)、条码扫描平台、气缸、为滚珠丝杆、步进电机及驱动器、直流减速电机及工件等,所有传感器、执行器、控制器接口开放。
三、系统特点及功能
1、本系统由下料装置、传送带、送料器、电磁阀、气缸、机械手、收料装置、光电传感器、颜色传感器等组成。采用工业元器件,所有传感器、执行器、控制器接口开放,系统内部含有网络接口可组成PLC网络,包含PLC、传感器、变频调速、步进电机、工业网络、气动等技术的综合应用自动化实训系统。
2、实训时系统硬件接线部分由学生来完成。具有误操作保护电路,确保在误操作情况下不会损坏元件,供学生反复训练。
3、小型执行元件,使整个系统的结构紧凑、造型美观大方、组合式模块结构设计,便于运输及实训室的多台布局。
4、传感器种类齐全,有光电传感器、电容传感器、色标传感器、称重传感器等。
5、系统控制方式多样性,有位置控制、PLC控制、计算机控制、直流调速控制、变频调速控制等。
6、具有视频监控系统,对整个工业现场进行全方位的监控和管理。
7、库房管理-条形码识别系统:对每一件物品进行编码,生成与实物一一对应的条码符号,便构成了物品管理的基本条件。在库房管理的入库、拣货、盘点、出库、维修等环节,使用条码识读设备扫描条码,可以及时准确地记录物品的流转情况,确保账面信息与实物信息的统一。在上架、拣货、盘点环节,可以使用移动数据采集终端,实现对上述业务操作的便捷、快速及准确的处理。 
8、装置配有2台西门子V20变频器,驱动交流电机加、减速运行,对传送系统调速控制。
9、该装置内设有网络通信接口,组成PLC系统网络,并完成网络技术系统实训。
四、技术指标:
1、输入电源:单相三线~220V±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:≤1000VA
4、整机尺寸:2400mm×700mm×1400mm
5、安全保护措施:具有接地保护、漏电保护功能,安全性符合相关的国标标准。
五、系统配置参数
1、实训系统安装平台(型材结构),各站位置可在平台上自由调整。系统全部采用工业元器件,所有传感器、执行器、控制器接口开放,系统内部含有网络接口可组成PLC网络,包含PLC、传感器、变频调速、步进电机、工业网络、气动等技术的综合应用实训系统。
2、货料入口传输带:主要由进货识别系统、下料框、传送带、传感器(电感式传感器、电容式传感器、色标传感器及常见光电传感器,完成货物的识别、检测)、变频器、工件等组成,电气控制部分由PLC完成。
3、货料出口传输带:传送带、传感器(电感式传感器、电容式传感器、光电传感器、条码扫描平台等,完成货物的识别、检测)、变频器、气缸、工件等组成,电气控制部分由PLC完成。
4、工业机器人:

(1)IRB 1200-5/0.9本体
轴数:6
荷重:5kg
工作范围:900mm
重复定位精度:0.025mm
防护等级标配:IP40
防护等级选配:IP67
安装方式:任意角度
本体重量:54kg
能耗:0.38kw
(2)紧凑型IRC5控制器
电源输入:200V/230V 50-60Hz
尺寸:710*449*442mm
重量:30kg
防护等级:IP20
(3)FlexPendant示教器
重量:1kg
支持:彩色触摸屏、操纵杆,紧急停、支持惯用左/右手切换,支持U盘、热插拔、恢复程序,支持USB储存器,带时间标记登录,支持远程服务。
5、收料装置:接收由机械手搬运过来的物料,放置在料斗内,内附称重传感器及超重报警系统,测量范围为0~600g,反馈模拟量输出为0~5V,可以计算物品的重量,根据体积的大小可估计物料的密度和材料,在物料超过测量范围时告警,上述功能由PLC完成。
6、堆垛机:将生产线上送来的合格成品按检测站送来的分类信息,准确地分类到仓库不同的仓位中去。定位执行机构包括竖轴和横轴均为滚珠丝杆传动,传动平稳,步进电机及驱动器控制。直流减速电机对工件进行入库传送工作,完成对工件的分类准确入库,电气控制部分由PLC完成。
7、自动化立体仓库:主要由1排5×5层立体货架,各种光电传感器等组成。

8、条形码识别系统:一套独立的基于条码技术的库房管理系统,整个系统包括软件部分、硬件部分和接口程序。软件部分包括 PC 端软件和硬件设备需要标签打印机、条码扫描器、条码扫描手持终端、普通PC机(用户自备)等,本系统通过数据接口可实现与物流管理软件、物流配送管理软件等其它系统的数据交换。
9、PLC控制系统:含1台S7-1500PLC主站,主站上配置有2块I/O模块和1块电源模块,可以完成单一主站PLC的组态、编程、试验等功能,CPU 1516-3 PN/DP、数字量输入模块DI32×24VDC、数字量输出模块DQ32×24VDC、电源模块60W 120/230AC/DC。S7-1500模拟量输入模块、S7-1500模拟量输出模块、搭建工业以太网络,配置1台交换机,连接PLC、子站、变频器、阀岛、扫码器等,实现工业以太网络组态、编程、通讯试验,配置1台触摸屏(HMI),通过以太网络实现proface组态软件的开发与运行试验。1台ET200从站,安装有2块I/O模块,实现车间底层Profinet网络的所有组态、编程试验,从站型号IM 155-6PN ST、从站数字量输入DI 8×24VDC ST、数字量输出DQ 8×24VDC/0.5A ST。ET 200SP模拟量输入、输出模块。
10、云智能实验室安全管理系统
本平台将无线传输、信息处理等物联网技术应用用于自动化远程控制。设备端运行状态、数据参数等上传至云平台。物联网系统的传感层、传输层和应用层关联掌握数据与分析数据。
(1)电压、电流等模拟量数据显示。
(2)输入开关监控,输出开关等数字量控制。
(3)远程控制启停状态,给定输出电压值的。
(4)显示输入输出电压值的历史数据。
(5)可按照日期、日间进行查询历史数进行查询。
(6)报警信号为PLC主机模拟量采集数值或者开关量可以自由设定,如当模拟量输入超过设定电压时产生报警,通过物联网自动化应用软件将报警信号上传到云平台,通过云平台向设置的终端推送报警信号,每台设备可对应多个终端设备。
(7)通过手机端可以实现远程控制PLC的输出及监视PLC的输入状态变化。
(8)数据显示画面:画面显示输入电压数值,输出电压监控,开关状态输入,开关控制输出,以及云端连接二维码。
(9)联网设置界面:设置现场数据连接云平台后台数据库管理。
★提供时提供云智能实验室安全管理系统并现场演示(1)-(4)项功能。
11、实验室智能电源管理系统
实训室总体智能电源管理系统由主电路、控制电路、检测保护电路、显示电路、语音报警电路等组成,整个实验室配置一套管理系统。★投标时演示11.1-11.4项功能视频。
主要功能:
11.1上电系统自测
(1)主电路及控制电路上电后对线路系统进行输入电压的过压、欠压;线路对地漏电;输出负载过流的检测,任一故障存在电源输出断开。
(2)故障内容有相应文字显示。
(3)对故障进行语音报警。
11.2运行检测保护
(1)输入过压、欠压、输出过流、漏电,任一故障出现将自动跳闸,实施保护。
(2)对故障进行语音报警。
(3)保护阀值可进行现场设置。
11.3漏电功能测试
(1)按下漏电测试按钮,装置会自动提供一个漏电测试信号,使保护器跳闸。
(2)重新进行上电进入自己检测状态,文字显示“开机检测中....”,无故障情况下,实训室智能电源管理系统恢复供电。
11.4过压保护
(1)运行中,出现输入过压,实训室智能电源管理系统将跳闸。
(2)对应的“过压相”进行文字显示。
(3)语音播报“线路过压,请注意”。
11.5过流保护
(1)运行中,三相电源中任一相出现过流,实训室智能电源管理系统将跳闸。
(2)对应的“过流相”进行文字提示。
(3)语音播报“线路过流,请注意”
11.6漏电保护
(1)运行中,三相中任一相出现漏电,实训室智能电源管理系统将跳闸。
(2)对“漏电”进行文字显示。
(3)语音播报“线路漏电,请注意”。
11.7电源监控
(1)可对各相电压进行数值显示及曲线显示,显示精度±5V
(2)可对各相电流进行数值显示及曲线显示,显示精度±0.1A
(3)高压保护电压设置:
①设置范围300V,输入1A;
②动作时间:2-5S,输入单位0.1S
(4)欠压保护电压设置:
①设置范围:154V,输入单位1V
②动作时间:2-5S,输入单位0.1S
(5)过流保护电流设置:
①设置范围:20A,输入单位0.01A;
②动作时间:0.5-2S,输入单位0.1S
六、工业机器人离线编程软件:
(1)仿真系统支持ABB、KUKA,Fanuc、安川、新松、埃夫特、广州数控、熊猫、斯陶比尔、UR(优傲)、傲博等多种机器人,提供50种以上的各品牌机器人模型和大量生产线组件库;
(2)支持多种格式的三维CAD模型,可导入扩展名为step、igs、stl等格式;
(3)可通过导入CAD模型快速生成运动组件,并对组件特征树进行操作和修改;
(4)支持关节型机器人、Delta(空间三自由度并联机构机器人)、SCARA(平面关节型机器人)、直角坐标等各种结构的机器人;
(5)允许通过专用的模板和程序语言定制各种机器人和自动化工具的运动控制。算法支持包含3-5轴的通用机床、3-6个旋转轴的串联,并联,双臂,AGV小车,等机器人及生产线上对应的工装夹具,传送带,变位机,导轨等辅助设备;
(6)提供工业机器人虚拟教学模块,能够通过虚拟示教器对机器人的手动操作以及程序代码的自动运行,也能直连客户指定的实际示教器;
(7)提供强大的API功能支持,允许开展大量机器人机构的自动化应用。可进行仿真和应用于程序机器人取放物体和应用于复杂的多机器人同步运动等;
(8)包含丰富的轨迹调整优化工具包,如碰撞检查、工业机器人可达性、姿态奇异点、轴超限等;
(9)支持多机器人同步运动仿真,能够实现5个及以上机器人与外部轴的同步   运动;
(10)具有自动化生产线仿真功能,包含码垛机、AGV小车、串联机器人在内的功能模块;
(11)真实的模拟效果(如焊接火花效果、喷漆上色效果、雕刻效果);
(12)提供多视角的观察,并可实现运动视角镜头追踪;
(13)支持虚拟传感器的建模与仿真,支持视觉,激光距离,力传感等传感器的仿真,效果接近真实传感器的效果;
(14)场景中的物理实体具有真实世界中的物体的物理效果,可以进行碰撞检测并具备刚体运动的效果,具备设置重力,摩擦系数等参数能力,并能根据这些参数模拟物体的真实运动效果,用户可以按照真实世界中的逻辑对场景进行建模,减少了建模的复杂性。
(15)具有离线编程功能,支持ABB,三菱,Fanuc,安川,川崎等品牌机器人的代码;
(16)可生成仿真运动视频(AVI或者Mp4格式)并导出。
正版软件,需提供工业机器人离线编程软件著作权证书原件备查,并提供不少于十张的软件截图。
七、PLC控制编程仿真软件
1、软件特点:
(1)软件以PLC为原型,实现基本指令、应用指令以及顺序控制指令的仿真模拟。
(2)软件通过实训要求,了解实训目的和控制要求。
(3)实训器件采用三维仿真实物组件,让学生了解控制实验中所需的元件。
(4)通过器件库,学生可进行器件布局,对各控制回路进行模拟接线。
(5)通过I/O分配布置,将鼠标移到I/O分配地址资源相应部分能查看到相对应的实物。
(6)通过符号库,选择正确的符号放置有T型图正确位置,实现接线仿真。
(7)在原理图中进行模拟仿真连接电路,按步骤连接正确后才能进行下一条的接线操作。
(8)接线完成实现通电运行,通过鼠标进行上电运行,软件会以动画形式进行动作演示。
2、软件仿真项目
(1)双面铣床控制
(2)工业洗衣机控制
(3)皮带运输线控制
(4)电镀生产线控制
(5)运料小车控制
(6)音乐喷泉控制
(7)简易机械手控制
(8)大小球传送装置控制
(9)循环彩灯控制
(10)停车场车位控制
(11)小推车控制
(12)三层电梯控制
(13)电动机启停控制
(14)电动机正反转控制
(15)电动机循环正反转控制
(16)可逆运行反接制动控制
(17)三速电机控制
(18)星角降压启动控制
(19)数码管点亮控制
(20)交通灯控制
(21)恒压供水系统控制
   需提供PLC控制编程仿真软件著作权证书原件备查。
八、电气控制技能实训仿真软件
(1)应适用于电气控制及电工培训,仿真软件应收集有电拖专业里最基础、最重要的18种电路,电动机反接制动控制电路、三相电动机机械制动控制电路、时间继电器自动控制电动机Y-Δ降压起动电路、接触器自动控制电动机Y-Δ降压起动电路、自耦补偿控制的电动机降压起动控制电路、生产机械行程控制电路、双重联锁电动机可逆控制电路、有过载保护的电动机单向运转电气控制电路、直流电动机的正反转控制电路、直流电动机的制动控制电路、直流电动机调速控制电路、钻床电气控制电路、平面磨床控制电路、车床电气控制电路、绕线式电动机运转控制电路、电动葫芦控制电路、接触器控制的双速电动机调速电路、能耗制控制电路。每种线路分为元件结构、原理分析、实际接线、课堂练习四大模块。软件还包括安全用电常识,常用电工工具,常用导线连接,手工焊接工艺等;电工仪表:包括万能表,电能表,钳型电流表,直流电桥,配电板等;电机与变压器:包括三相异步电动机,单机异步电动机,伺服电机,步进电机,直流电机等;低压电器;包括交流接触器:继电器,低压断路器,熔断器,起动器,主令电器等;照明电路安装:包括荧光灯,两地控制灯。软件形式上有多媒体演示动画课件和自学型交互课件,视频部分在大型的一流企业实景拍摄,所使用的设备与工艺流程,皆为生产车间现在正在使用的生产技术。情景模拟软件支持多媒体播放,让你切身实际的感受仪器的使用方法、注意事项,能够身临其境地感受到操作仪器的逼真效果。
需提供电气控制技能实训仿真软件著作权原件备查。
九、教学课件资源
1、工业机器人课程资源
(1)工业机器人的概述:工业机器人的定义、发展与应用、基本组成及技术参数、工业机器人的分类;
(2)工业机器人的机械系统:工业机器人的1轴结构、工业机器人的2轴结构、工业机器人的3轴结构、工业机器人的4轴结构、工业机器人的5轴结构、工业机器人的6轴结构、工业机器人的机身结构、工业机器人的行走结构、工业机器人的驱动装置和传动单元;
(3)工业机器人的运动学与动力学:工业机器人的连杆参数和齐次坐标变换矩阵。
(4)工业机器人的控制系统:工业机器人控制装置、工业机器人驱动装置、工业机器人检测装置;
(5)工业机器人的编程:工业机器人的编程方式、工业机器人的示教编程、工业机器人的编程语言、工业机器人的语言系统结构和基本功能、常用工业机器人编程语言、工业机器人的离线编程、工业机器人的离线编程仿真软件及编程示例;
(6)工业机器人的典型应用:焊接机器人的应用、搬运机器人的应用、码垛机器人的应用、涂装机器人的应用、装配机器人的应用;
(7)提供汽车生产线工业机器人应用的高清视频。
2、PLC编程教学课件资源
(1)S7-1200PLC的认知:S7-1200PLC简介、S7-1200PLC工作原理及运行模式、S7-1200PLC特点、S7-1200PLC扩展功能、PLC应用技术人才培养;
(2)TIA博图软件的使用:TIA 博图集成软件开发平台、TIA 博图集成软件简介、入门实例;
(3)控制单元的程序设计、指令编写、硬件选型和设计、课后思考与练习等内容。模块至少包括:八路抢答器、三相异步电机的星三角降压启动、运料小车往返控制、十字路口交通灯的控制、电动机组的启停控制、HMI控制液体混合、G120变频器的电机控制。
(4)小型自动化生产线的设计
课件资源具有产品的搬运、检测和传输分拣功能,整个系统由送料单元、机械手搬运单元、步进电机多点定位输送单元和传送带输送分拣单元等组成。具体的项目设计要求如下:
1)本设计的要求使用通过触摸屏与控制台按钮操作,控制生产线的自动运行。生产线通电以后,系统自行检测初始状态是否满足运行条件,如不满足则自行复位或手动调整,若满足则触摸屏显示准备就绪;
2)在准备就绪的情况下,按下启动按钮,生产线开始按顺序运行,供料单元开始工作,电机驱动转盘将工件送到物料台上;电机运行10秒后,若物料台光电开关没有检测到物料,说明已没有物料,开始报警;若检测到物料,则一号搬运机械手开始动作;
3)物料台有料,一号机械手臂伸出并下降夹取工件,夹取到工件后机械手上升缩回并旋转到右侧限位;然后机械手伸出下降将工件放到步进电机输送单元的供料台上,一号搬运机械手恢复到初始状态,等待下一次运行;
4)当步进电机输送单元传感器检测到供料台工件后,步进电机前往高度检测单元进行检测;到达后通过超声波传感器进行高度检测,检测完毕后;步进电机运行到二号搬运机械手位置;   
5)到达二号搬运机械手位置后;二号搬运机械手伸出、爪夹取工件,机架台上升,旋转到右限位,伸出手臂,机架台下降,手爪放松,将工件放到传送带上,同时二号搬运机械手复位;
6)当传送带单元传感器检测到工件时,传送带开始工作,根据工件的颜色、材料进行分拣;分拣结束后,供料台回到供料位置,等待下一次运行。
(5)用户手册:包括与S7-1200、有关硬件、软件和通信的手册,数量不少于二十多种。
★课件资源提供详细的配件实物图片及参数功能介绍、硬件组成图解、程序指令、程序设计、气动原理图、电气原理图、硬件组态等,图文并茂。投标时提供内容相对应的不少于十张的课件截图。
十、实训项目
(1)PLC基本技能编程实训
1. PLC基本指令编程练习
2. PLC高级指令编程练习
3. PLC控制步进电机练习
(2)变频调速应用实训
4. 变频器功能参数设置与操作
5. 变频器报警与保护功能
6. 变频器无极调速
7. PID变频调速控制
8. PLC控制变频器多段速调速
9. PLC控制变频器开环调速
(3)传感器检测应用实训
10. 光电传感器应用
11. 电感传感器应用
12. 电容传感器应用
13. 颜色传感器应用 
14. 多种传感器组合的综合应用
(4)综合功能应用实训
15. 机械原理与机械传动综合应用
16. 系统维护和故障检测培训
17. 皮带传输与传感器检测应用
18. 机械手运动控制
19. 单个工作站控制
20. 多个工作站联机工作
21. 完成货物的识别、检测、搬运、分拣、入库、管理等过程
22.生产线控制系统
23.计算机监控系统
24.组态软件监控

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