机械自动化专业机电一体化实训装置_机床自动化实训方案

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机械自动化专业机电一体化实训装置

一、机电一体化实训装置组成
（一）电气控制柜的主要组成：
1、三菱PLC Fx2N-M48
2、继电器和接触器
3、步进电机控制系统
4、交流伺服控制系统
5、交流变频器 MM420
6、20GM定位模块
7、触摸屏实训组件：7英寸TPC7062真色彩
8、分区式创新型控制面板
（二）三轴工作台的主要组成：
1、X轴、Y轴、Z轴
2、主轴
（三）软件：
1、PLC编程软件、实验软件
★2、工业4.0虚拟仿真实训软件（提供软件著作权证书及软件现场演示）
软件采用三维建模基于虚拟现实技术的计算机仿真模拟技术，可以进行PLC电气控制仿真、气动仿真、液压仿真、传感器仿真等工业常用技术仿真
1）PLC仿真可以通过PLC编程控制模型的相应动作从而完成工序动作包含机械手仿真、自动门仿真、升降机仿真、分拣仿真、正反转仿真、邮件分拣、流水线、自动分拣等。
2）气动回路仿真
（1）软件以气动经典22回路为依据开发出28回路的在线及离线仿真
（2）软件中设置的14路“考考你！”表现为典型气路设备故障。
（3）软件状态含“模拟运行”“联机运行”即离线仿真、在线仿真。两种运行状态自动切换，当连接外部设备时自动切换为在线仿真，无外部设备连接时为离线仿真即模拟运行。
软件中离线仿真13个回路包括：1、单作用气缸的换向回路（a）2、双作用气缸的换向回路（a）3、单作用气缸的速度控制回路（a）4、单作用气缸的速度控制回路（b）5、双作用气缸单向调速回路（a）6、双作用气缸单向调速回路（b）7、双作用气缸的速度控制回路一 8、双作用气缸的速度控制回路二 9、压力控制回路 10、计数回路 11、延时回路 12、用机械行程阀的单往复控制回路 13、过载保护回路。
离线、在线自动切换的15个回路包括：1、单作用气缸的换向回路（b）2、双作用气缸的换向回路（b）3、速度换接回路4、缓冲回路5、互锁回路6、用行程开关的单缸往复运动回路7、单缸连续往复动作回路8、直线缸、旋转缸顺序动作回路9、多缸顺序动作回路10、双缸同步动作回路11、四缸联动回路12、卸荷回路13、或门型梭阀的应用回路14、快速排气阀的应用回路15、高低压切换控制回路。
（4）设置14路“考考你！”当点开了“考考你”对话框回路自动设置故障，当回答正确或关闭“考考你”对话框，故障自动接触，回路正常仿真。14路“考考你”包括模拟故障有：1单作用气缸故障2、电磁阀故障3、双作用气缸故障4、调节阀故障5、节流阀故障6、手动换向阀异常7、节流阀堵死故障8、行程开关故障9过滤三联件故障10、气容故障11、行程阀故障12、顺序阀故障13、行程开关失灵14、负载阻力过小
3）液压回路仿真其界面可清楚的展示液压元器件的内部结构以及液压回路的工作过程。液压传动原理的动态演示并不少于18种动态演示。
a) 多级高压回路b) 减压回路c) 先导式溢流阀缷荷回路d) 顺序平衡回路e) 回油节流调速回路 f) 旁路节流调速回路 g) 液压缸差动连接回路
h) 三位四通电磁换向阀换向回路 i) 液控单向阀锁紧回路 j) 顺序阀控制顺序动作回路k) 压力继电器控制顺序动作回路 l) 行程开关控制顺序同步回路 m) 调速阀控制同步回路 n) 液压马达回油节流调速回路 o) 二位四通电磁阀换向回路 p) 手动阀换向回路 q) 速度换接回路 r) 二位二通缷荷
★3、电气控制仿真软件（投标时提供软件著作权证书）
以三维仿真交互技术和三维动画视觉表现及多媒体数字技术为核心，能进行三维电路分析、电气电路模拟电路考核、综合技能虚拟实训、电气基础训练、元器件识别检测。
（1）软件模拟线路故障根据故障现象使用各种虚拟仪表进行排故
（2）学员根据电路图自己布局电气设备并连接线路，自动检测线路错误。
（3）电机及电气三维元件装配
（4）元器件检测
（5）电气电路仿真
（6）自动门仿真
（7）升降机仿真
（8）机床电气实训排故实训
（9）仪器仪表的使用万用表、双踪示波器、信号发生器、频谱仪、钳形表
（10）机械手仿真
★4、智能实验室管理考核系统：（投标时现场演示、提供软件著作权证书）
系统采用分布式智能管理型无线AP,通过无线技术实现终端覆盖。采用12.2英寸彩色中文触控屏的无线系统管理器，中文菜单式触控操作界面，人机对话友好。移动控制终端可控制任意一台带驱动模块的数控车床设备。系统可实现故障设置、故障模拟、学员考核与评份、故障排除等功能；故障设置和考核系统采用*新 MCU 技术 RAM 处理芯片的数字化集成电路板与配套无线故障设置控制系统，系统稳定、不易感染病毒；控制模块(PC 控制终端或手持移动控制终端)和驱动模块(智能故障设置驱动盒)分离，避免复杂连线干扰控制器，系统更加可靠。驱动模块内置智能故障设置控制系统，配有专用新型无线数据传输模块(可插拔型)和RS232 串行通讯接口，可无线组网通讯和 RS232 有线通讯。用户可选择通过无线或 RS-232 串口通讯与其它实训设备配套的无线故障设置控制系统组成一个网络，通过主控计算机控制每一台数控车床设备的故障设置、故障排除、参数设定、远程起动、信息反馈、考核评分等功能。
5、计算机：CUP：I3、硬盘：1T、内存：4G、显示器：20寸

二、机电一体化实训装置技术参数

技术规格		单位	参数
工作台尺寸（长*宽）		mm	160*160
行程	X轴（步进驱动）	mm	150
	Y轴（伺服驱动）	mm	150
	Z轴（步进驱动）	mm	100
进给速度（x,y,z）		mm/min	1—1200（步进）
			1—1500（伺服）
快移速度（x,y,z）		mm/min	1500（步进）
			2000（伺服）
交流电源		380AV/220AV,50HZ
交流变频器		200W
步进电机		步距角1.8°
主轴变频调速范围		0—900r/min
随机附件		1.PC与PLC编程电缆；2.PLC编程软件
随机资料		1.使用说明书；2.实验指导书
配件		蜡模加工件

三、基本实验项目
1、PLC编程软件的学习与使用实验
2、三相异步电动机启停控制实验
3、三相异步电动机正反转控制实验
4、PLC控制三相异步电动机变频调速实验
5、PLC顺序控制程序设计与调试实验
6、步进电机单轴定位控制实验
7、步进电机基本动作参数设定及控制实验
8、步进电机两轴联动控制实验
9、交流伺服电机单轴定位控制实验
10、交流伺服电机控制数控轴回原位实验
11、PC与PLC双向通信程序设计与调试实验
12、PC与PLC两极控制程序设计与调试实验
13、数控机床基本组成及功能部件的认识实验
14、三轴工作台的一般组成认识实验
15、蜡模的定位钻孔加工实验
16、蜡模的平面轨迹铣削加工实验
17、三维仿真机械手的PLC控制实验台
18、除上述基本实验项目外，学生可根据自己的意愿进行创新性设计，设计出新的实验项目。

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