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LG-METSC01型 机电气一体化实训装置
品牌：理工伟业 咨询电话：010-82827827 82827835
一、概述
LG-METSC01型 机电气一体化实训装置采用铝合金型材结构，配有井式供料单元、皮带传送与检测单元（含变频器）、行走机械手搬运单元、载货台单元、平面仓储单元、钻铣加工单元（含伺服电机）、多工位装配单元、彩色触摸屏单元、控制器单元（一）、控制器单元（二）、控制器单元（三）、工业以太网交换机单元、编程器单元等十多个工作单元。装置中的工作单元采用机电集成式设计，每个单元中所涉及的各个传感器、电机、电磁阀等传感器和执行器的安装部件和接口单元独立地汇集成一体，同一个工作单元中各个器件通过标准接口再与控制器进行连接，这样便于模块和工作单元之间的灵活组合，教师及学生可自行设计不同的课题对平台的各单元进行重新组合，也可自行开发被控单元与平台配合使用。
二、装置特点
1、开放式：LG-METSC01型 机电气一体化实训装置采用开放式结构，控制器接口开放，能让学生进行更深层次的训练，使其不仅学会编程，而且能熟悉各种传感器、电机、变频器、气缸等传感器和执行器的接线、调整以及参数设置等。
2、模块化设计
（1）LG-METSC01型 机电气一体化实训装置将具有单独功能的部件进行模块化组装，每个模块都具有相应的培训内容，各个模块又能组成工作单元，通过工作单元再扩展成机电一体化系统。
（2）平台中的各个模块能够体现出典型的工业控制过程，模块组合而成的工艺流程能够由简单到复杂，由浅入深，层次分明，便于学生进行有梯度的训练，能以基础知识为起点，实现从基础原理、技能训练到复杂的机电一体经领域。
（3）各模块单元能根据实际生产物流和顺序规划等不同的课题进行重新组合。
3、机电集成式设计：平台中的工作单元采用机电集成式设计，每个单元中所涉及的各个传感器、电机、电磁阀等传感器和执行器的安装部件和接口单元独立地汇集成一体，同一个工作单元中各个器件通过标准接口再与控制器进行连接，这样便于模块和工作单元之间的灵活组合，教师及学生可自行设计不同的课题对平台的各单元进行重新组合，也可自行开发被控单元与平台配合使用。
4、多种保护形式：平台设有漏电保护、短路保护、急停保护、隔离保护、智能保护等各种保护。
三、技术参数要求
1、电源：三相五线（AC380V±10％ 50Hz）
2、功率：≤1.5KVA
3、工作温度：﹣5℃～55℃
4、工作湿度：30%～85%（无冷凝）
5、气动气压：0.4～0.5MPa
6、外形尺寸为：1800×1100×750mm（L×W×H）
四、配置及参数
1、铝合金型材桌体
（1）型材桌体底部基础框架采用T形槽内凹高强度铝合金型材，桌体表面型材采用高几何精度和表面光洁度强的铝合金型材，并对表面进行阳极氧化处理、外观精美。控制器支架采用冷板数控成型、表面采用静电喷涂处理，内嵌高强度的直线导轨提高了支架的承载能力。（2）电源单元配有西门子4P20A空气开关（带漏电保护）、西门子电源（输入：120/230V AC，输出：24V DC/ 3A）、保险管座、电源指示灯等，可供直流24V、交流220V、380V电压。
（3）桌体尺寸（含控制器支架）：1800×1100×750mm（L×W×H）。
（4）配有APT三色警示灯（红、黄、绿色，LED，带蜂鸣器）。
2、井式供料单元
该单元配有井式供料塔、货料检测传感器、出料仓、料块、磁性开关、推料气缸、电磁阀、转接模块、型材基体、固定底板等。其中，货料检测传感器采用对射型光电传感器，磁性开关用于检测推料气缸的原点和限位点。
3、皮带传送与检测单元
皮带传送单元与检测单元是由变频器、电机模块、工件检测设备、定位支架、气缸支架、选料气缸、电磁阀、皮带及其支撑架、3组滑道及其支架、转接模块等组成。
（1）变频器：采用西门子SINAMICS G120C 0.37KW
（2）电机模块：电机模块由永磁低速同步电动机、固定底板等组成。其参数如下：
1）电机额定电压三相：380/220V；
2）额定转矩：3000mN.m；
3）额定频率:50HZ；
4）额定转速：60r/min。
（3）单元其他组成部分：定位支架的上部安设检测设备，能根据不同的检测要求安装不同的检测设备（包括电容传感器、电感传感器、颜色传感器）；定位支架固定设置在传送带支撑架上，定位支架整体呈L形；滑道支架呈直角梯形，滑道支架的高度可调整；3组滑道呈倾斜状构成倾斜的滑道，滑道截面形状呈凹形，滑道具有降低摩擦力的工艺处理。
4、行走机械手搬运单元：行走机械手搬运单元由右限位、左限位、从动轴承块、直流电机、连接线拖链、升降气缸、取料机械手、旋转编码器、机械手电磁阀组、旋转气缸、导轨、同步齿形带、转接模块、固定底板等组成。
（1）行走机构的有效行程：550mm；
（2）机械手具有升降、夹紧、旋转等功能；
（3）旋转气缸带动旋转底盘旋转范围：0-180°；
5、载货台单元：载货台模块单元由工件定位台、光电传感器、型材基体和固定底板组成。
（1）工件定位台的相对位置可调整；
（2）具有工件检测功能。
6、平面仓储单元：仓储单元由工件定位台、货架等组成，库位数：4个。
7、钻铣加工单元：该单元由龙门式钻铣装置、自动夹紧装置、步进电机驱动器、电磁阀组、转接模块、型材基体、固定底板等组成。龙门式钻铣装置中的X轴、Y轴、Z轴组成龙门式结构，其中X轴与Y轴采用步进电机进行驱动；Z轴由升降气缸和动力轴组成，能完成钻铣加工。
（1）X轴采用滚珠丝杆传动形式，有效行程：160mm；
（2）Y轴采用滚珠丝杆传动形式，有效行程：90mm；
（3）Z轴采用升降气缸，有效行程：30mm；
（4）动力轴采用专用高速电机，转速：800r/min；
（5）自动夹紧装置由夹紧气缸、工件定位装置、V型夹紧装置等组成。
8、多工位装配单元：该单元由伺服电机系统、推料气缸、夹紧定位机构、井式供料装置、四工位旋转装配台、装配气缸及其安装支架、工件检测装置、料芯检测传感器、气缸限位传感器、电磁阀组、型材基体、转接模块等组成，可进行多工位的装配工作。
（1）工件检测装置能同时检测工件及工件中的料芯；
（2）四工位旋转装配台采用外啮合齿轮传动机构；
（3）V90伺服系统，包含：
（4）电机：0.05KW，增量编码器，平键，无抱闸；
（5）驱动器：带Profinet通讯口，0.1KW，200-240V；
（6）动力电缆；编码器电缆；设定值电缆。
9、彩色触摸屏单元：TPC7032KT 7寸彩色触摸屏。
10、控制器单元（一）： 采用西门子CPU 1512C-1 PN，包含：S7-1500 CPU 1512C-1 PN，工作存储 250 KB / 1 MB；本体带32路数字量输入，32路数字量输出，5路模拟量输入，2路模拟量输出。其中带6路计数器，最大输入频率100KHz；MMC存储卡，24 MB；以太网电缆，长6米；导轨；电源模块PM 1507，24V/8A。V17博图编程软件。
11、控制器单元（二）：采用西门子CPU1214C DC/DC/DC，包含：PU 1214C，紧凑型CPU DC/DC/DC，集成输入/输出：14DI 24V直流输入，10晶体管输出24V直流，2模拟量输入0-10V DC或0-20MA，供电：直流DC 20.4-28.8V，可编程数据存储区：50 KB；工业以太网电缆，长度6米；模拟量输出模块SB1232，1路模拟量输出，+/-10VDC（12位）或0-20MA（11位）。
12、控制器单元（三）：采用西门子CPU1214C DC/DC/DC，包含：CPU 1214C，紧凑型CPU DC/DC/DC，集成输入/输出：14DI 24V直流输入，10晶体管输出24V直流，2模拟量输入0-10V DC或0-20MA，供电：直流DC 20.4-28.8V，可编程数据存储区：50 KB；工业以太网电缆，长度6米；模拟量输出模块SB1232，1路模拟量输出，+/-10VDC（12位）或0-20MA（11位）。
13、工业以太网交换机单元：8口工业以太网交换机。
14、计算机：CPU:不低于i5-8500；内存：不低于16G；硬盘：不低于1T；固态硬盘：不低于128G；显示器：不低于21.5寸。
15、电脑桌：由铝合金型材桌腿及支撑框架、高密度板桌面、键盘托架等组成。外形尺寸：600×600×750mm（L×W×H）。
16、静音无油空气压缩机：转速：1400转/分；电机功率：3/4HP；排气量：115L/min；噪音值：52分贝；储气罐：25L ；最大压力：8公斤；电源：220V/50HZ。
17、实验室智能电源安全管理系统
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。
主要功能：
（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。
（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。
（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。
（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”。
（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”
（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”。
（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±
3）高压保护电压设置：设置范围<300V，输入1A;动作时间：2-5S，输入单位0.1S
4）欠压保护电压设置：设置范围：>154V，输入单位1V；动作时间：2-5S，输入单位0.1S
5）过流保护电流设置：设置范围：<20A,输入单位0.01A;动作时间：0.5-2S，输入单位0.1S
★投标时实物演示带★项功能。
18、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。（需提供演示）
(2)输入开关监控，输出开关等数字量控制。（需提供演示）
(3)远程控制启停状态，给定输出电压值的。（需提供演示）
(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。
（10）为保证软件正版，需提供云智能实验室安全管理系统软件著作权证书原件备查，并提供（1-4）项演示视频。
3、计算机（用户自配）
联想I5-10400/8G/1T+256GSSD/集显/23.8寸显示器
五、配套软件及课件要求
★（一）PLC编程软件:博图V17、MCGS
★（二）教学课件资源
（1）PLC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）实训项目示范：八路抢答器编程、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、变频器的电机控制。
（4）小型自动化生产线的设计：该系统具有产品的搬运、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。
（三）工业自动化控制实训系统
通过本系统软件了解组成电气、气动、PLC等元件的工作原理并对机电系统的设计、分析进行虚拟仿真。通过选择元件利用符合绘制二维回路图或利用三维模型在系统内实现智能制造的动作而进行虚拟仿真。本系统不仅实现工厂的三维仿真使虚拟现实仿真更加逼真，而且把通过仿真验证的控制逻辑单元可用作监视及控制模块，使能够实现并行工程及软件、硬件的并行设计。
仿真基本模块包括：
（1）反馈控制和顺序控制系统
（2）指示灯的与门(AND)控制
（3）物品传送装置
（4）单向气缸控制
（5）双缸联动控制
（6）带式输送装置系统
（7）滚筒式输送装置系统
（8）指示灯顺序闪烁回路
（9）自动控制标记打印操作控制
（10）电梯控制
（11）气压控制移动装置
（12）工业机器人控制
（13）带式传送带实习装置
（14）气压传动流水线实验装置
★正版软件，投标时提供工业自动化控制实训系统软件著作权证书原件备查并提供（1-6）不少于6张的软件截图。
（四）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
★投标时需提供PLC控制编程仿真软件著作权证书原件备查。
（五）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。
★投标时需提供电气控制技能实训仿真软件著作权原件备查。