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LGP-LYD03型 运动控制系统实训考核平台
品牌：理工伟业 咨询电话：010-82827827 82827835
LGP-LYD03型 运动控制系统实训考核平台是为运动控制系统开发与应用的推荐使用设备，适用于中高职院校、应用型本科院校以及自动化行业技术人员等的职业技能培训。其以运动控制卡为核心，设计了涵盖运动控制开发过程的多种综合实验，能够满足数控装备、机电一体化装备等制造类企业的设计、运行维护、编程二次开发、技术支持以及售前等岗位的职业技能训练要求。此外，设备采用模块化的结构，拆装方便，适用范围较广。
LGP-LYD03型 运动控制系统实训考核平台以项目制学习为指引，包含了控制器的安装、气缸与各种传感器的特性及使用、基于运动控制卡控制的三相异步电动机-步进电动机-伺服电动机的调试、运动控制卡函数库的调用、XYZ模组搬运流水线物料的工艺流程、回零及插补轨迹规划编程等内容。设备内容设计丰富，结构合理，能将理论与实践更好地结合。
一、主要技术参数要求
★投标时提供运动控制系统实训考核平台省级或以上第三方检测机构出具的检测报告，检测内容必须包括但不限于“主要技术参数要求”全部内容。
1、设备结构要求
机架结构采用铝型材搭建，配地脚滚轮，警示灯，按钮 控制盒，电气元件安装板采用可抽拉结构。尺寸：（长宽高）1850×1050×850mm。
2、运动控制卡要求
（1）运动控制卡为12轴PCI脉冲的PCI总线运动控制卡，可以控制多个步进电机或数字式伺服电机，适合于多轴点位运动、插补运动、轨迹规划、IO 控制等功能的应用，运动控制卡需要配合MotionRT使用，脉冲最高频率5MHz，编码器类型高速编码器0-3编码器信号类型差分，编码器信号电压范围0-5V，编码器信号最大频率5MHz 隔离方式非隔离，输出口电流最大300mA，每轴带专用的正负限位、Home信号、驱动报警信号、驱动使能信号，驱动复位信号及编码器高速捕获信号，Windows系统下的C#、VB及labview动态链接库，支持S-曲线模式、梯形曲线模式、速度控制模式及电子齿轮模式，支持点位运动、同步运动、PT运动、PVT运动、多轴同步运动、圆弧插补运动及直线运动及多轴协调运动轨迹速度规划.
（2）技术要求
控制卡含16路输入输出 PCI-IO控制卡, 内置IO数：16进16出,输出口最大输出电流可达 300mA，可直接驱动部分电磁阀,
1）低速输入（输入口 IN0-IN15）
输入方式 NPN 型
输入频率 <5KHz
输入阻抗 4.7KΩ
输入电压等级 DC24V
输入开通电压 <14.5V
输入关闭电压 >14.7V
最小输入电流 -1.8mA
最大输入电流 -6mA
隔离方式 光电隔离
2）低速输出（通用输出口 OUT0-15）
输出方式 NPN 漏型，输出时为 0V
输出频率 ＜8kHz
输出电压等级 DC24V
最大输出电流 +300mA
关闭时最大漏电流 25μA
导通响应时间 12μs
关闭响应时间 80μs
过流保护 支持
隔离方式 光电隔离
3、运动模块要求
（1）X轴模组：行程350mm，C5研磨丝杆，导程10mm，200W交 流伺服电机，编码器分辨率2500P/R，重复定位精度±0.01mm
（2）Y轴模组：行程200mm，C5研磨丝杆，导程10mm，200W交 流伺服电机，编码器分辨率2500P/R，重复定位精度±0.01mm
（3）Z轴模组：行程100mm，C5研磨丝杆，导程5mm，100W交流 伺服带刹车电机，编码器分辨率2500P/R，重复定位精度± 0.01mm
（4）供料流水线：宽度180mm，长度1030mm，运动采用25W三 相异步感应电机，变频器调速；定位装置采用步进电机；供 料装置采用气缸；末端采用真空吸盘
（5）单轴电机惯量测试模块：可匹配安装异步电机、步进电 机及交流伺服电机，可叠加负载质量块进行变负载实验
（6）传感器测试模块：集成光电、激光、模拟量、磁性、接 近、光纤等市场常用的IO信号传感器，配置测试感应块及感 应块插槽；并配备模拟量传感器部分
（7）双轴电机测试模组：模组行程200mm，可安装200W交流伺 服电机，配1um光栅尺，可单轴控制及双轴同步运动控制
（8）配置驱动控制器接线盒、三轴被控对象接线盒，外部训 练被控对象接线盒。采用定制线香蕉插头及航空插头线缆连 接驱动控制器接线与被控对象，实现运动部件的运动和传感 器的功能测试。
4、电机要求
（1）伺服电机及驱动器（一）：额定输出功率 200W，额定转矩 0.64 N.m , 瞬时最大转矩 1.91 N.m，额定电流 1.5A，瞬时最大电流 6.5A，额定转速 3000r/min，最高转速 6000r/min，转子转动 惯量 0.14×10-4(kg.m2)；伺服驱动器：额定电压 200~240V AC、-15%~+10%、 50/60HZ，最大额定电流 10A，使用温度 0 55℃ , 耐受电压1500V AC。
（2）伺服电机及驱动器（二）：额定输出功率 200W，额定转矩 0.637 N.m , 瞬时最大转矩 2.23 N.m，额定电流 1.6A，瞬时最大电流 5.8A，额定转速 3000r/min，最高转速 6000r/min，转矩参数 0.444 N.m/A，转子转动惯量 0.263×10-4(kg.m2)；伺服驱动器 2~：最大适用电机容量 200W ，额定 电压 200 240V AC、-15% +10%、50/60HZ，连续输出电流 1.6A， 瞬时最大输出电流 5.9 A，控制电路电能损耗 17W，过电压等 级Ⅲ。
（3）伺服电机及驱动器（三）：额定输出功率 100W，额定转矩 0.318 N.m , 瞬时最大转矩 0.95 N.m，额定电流 1.1A，瞬时最大电流 3A，额定转速 3000r/min，最高转速 5000r/min，转子转动惯 量 0.035×10-4(kg.m2)；伺服驱动器：额定电压 120/240V AC、±10%、50/60Hz , 连续电流 5A，连续输出电流 3A，控制电路电能损耗 5W， 线路熔断器 10A，耐受电压1500V AC。
（4）步进电机及驱动器（一）：步距角1.8°, 静力矩0.3 N.m，额定电流0.8A，相电阻7.5 ohms，相电感8.1 mH，定位力矩150gcm，转子转动惯量57，绝缘等级B；步进驱动器2：输入电压24 48V DC，最大脉冲频率200K，默认通讯速率：57.6Kbps，工作温度0-70℃ , 含过流、过压保护；
（5）步进电机及变频器（二）：步距角1.8°,静力矩2.2 N.m，额定电流5.0 A，相电阻0.4ohms，相电感1.8 mH，定位力矩700 gcm，转子转动惯量520，绝缘等级B；变频器：适用电机功率0.4KW，单相230V，额定输出电流2.8A，载波频率0-599HZ，IP20防护等级，内置STO；
（6）感应电机1：输出功率25W，额定电压三相220V，频率50/60 Hz，额定电流0.17A，启动转矩0.25N.m，额定转矩0.165N.m额定转速1550r/min；
（7）感应电机2：额定输出功率90W，额定电压三相220V，频率50/60Hz，额定电流0.52A，启动转矩。
5、传感器要求
（1）槽型光电感应器：检测距离5mm，重复精度0.03mm，PNP型，响应频率3KHz，工作电压5 24V DC，防护等级IP50；
（2）磁性传感器：感应距离4mm，工作电压5 24V DC，检测磁极S极，NPN型，常开，检测面头部，响应速度5us，动作频率30Hz，防护等级IP65；
（3）电感式接近传感器：检测距离 5mm±10%，工作电压0~30V DC，开关频率1KHz，重复精度< 1%（Sr），NPN型，常开，防护等级IP67；
（4）电容式接近传感器：检测距离2-8mm，工作电压10-30V DC，开关频率100Hz，重复精度< 5%（Sr），NPN型，常开，防护等级IP67；
（5）光电传感器：检测距离 30mm，工作电压12-24V DC，响 应时间（动作、复位）3ms以下，~NPN型，防护等级IP65；
（6）激光传感器：设定距离20-100mm，检测距离5-100mm， 工作电压10-30V DC，响应时间 0.3ms，NPN型，防护等级IP67；
（7）接近传感器：检测距离5mm，工作电压24V DC，开关频率10Hz，重复精度<5%（Sr），NPN型，常开，防护等级IP67；
（8）光纤传感器：M3，检测方式漫反射型，检测距离35mm , 最小弯曲半径R15；
（9）温度传感器：检测范围-50-200℃ ,精度A级；
6、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。
★投标时提供现场演示(1)-(6)项内容功能，并提供软件正版佐证复印件原件备查，如云智能实验室安全管理系统软件著作权证书。
7、智能化云控制系统
（1）电气系统
1）额定电压与频率：支持AC 220V（适合单相和两相电路）及AC 400V（三相和四相电路），适应不同电压等级的电气系统，额定频率为50Hz或60Hz，满足全球多数电网需求。
2）极数：提供2P（两极）和4P（四极）版本，适用于不同类型的电路配置。
3）额定电流：覆盖10A至100A广泛范围，满足不同负载需求。
4）壳架等级额定电流：100A，表明设备框架能承受的最大电流。
5）短路分断能力：具备3kA或6kA的额定短路分断能力，确保在短路时迅速切断故障电流，保护线路和设备安全。
6）功耗低：最大功耗≤0.9W，有助于节能减排。
7）过载与短路保护：微断云控智能断路器首先是一个传统的电气保护设备，内置有热磁脱扣器。当电路中电流超过额定值（过载）或瞬间产生巨大电流（短路）时，热元件和磁元件会分别响应电流的热效应和磁效应，导致脱扣机构动作，从而迅速断开电路，保护电气设备免受损害。
8）漏电保护：通过内置的漏电保护模块，实时监测电路的剩余电流（即流入与流出电流的差值）。一旦剩余电流达到预设值（如30mA或100mA），漏电保护会在极短时间内（<0.1秒）动作，切断电路，防止人体触电事故。
9）机械寿命：≥10000次开关操作，保证长期使用下的稳定性能。
10）电气寿命：>6000次操作，确保电气性能的持久可靠。
（2）智能化控制功能★投标时逐条演示此项功能。
1）本地控制：微断云控智能断路器保留了手动控制接口，用户可以直接通过断路器上的物理按钮进行电路的通断操作，或者连接外部控制信号线，实现自动化控制。
2）远程控制：通过集成的通信模块（如Wi-Fi、4G/LTE等），微断云控智能断路器能够接入互联网。用户通过手机APP、或电脑网页等远程控制平台，向云服务器发送控制指令。云服务器接收到指令后，通过安全的通信协议转发给相应的智能断路器，使其执行开关操作。
故障诊断与报警：内置的传感器和微处理器能够实时监测电路状态和设备本身的工作状况。一旦检测到异常（如过温、短路后未复位等），信息会被上传至云端，云平台随即向用户发送报警通知，提示进行维修或检查。
3）Wi-Fi连接：支持Wi-Fi连接，方便用户通过智能手机等设备远程控制和监控。
4）场景联动：兼容智能家居系统，可与其他智能设备联动，实现自动化场景设置，如离开模式自动关闭非必要电器。
5）语音控制：与小爱音箱等智能音箱配合，支持语音指令控制，提高操作便利性。
6）多人控制：通过网络连接，允许多个用户授权后共同控制，便于多成员间共享管理权限。
（3）物联网与云计算功能
1）云平台：云端服务器是整个系统的大脑，负责数据的收集、存储、分析与处理。所有连接的智能断路器状态数据汇总至云端，用户可以在任何时间、地点通过互联网访问这些数据，查看设备状态、历史记录和报警信息。
2）数据分析与优化：借助云计算能力，云平台能够对收集来的大量数据进行深度分析，识别用电模式，预测潜在问题，甚至根据用户习惯提供用电效率建议。此外，系统能够通过固件更新持续优化断路器的性能和功能。
★投标时提供智能物联网系统应用软件著作权证书原件备查。
8、工具及配件
（1）抓取工具采用气动吸盘，轨迹描绘采用仿真工具，轨迹 描绘板1套
（2）样件放置板1套
（3）激光笔1套
（4）气动回路元件1套
（5）工具箱1套（包括多功能数字万用表1个、压线钳1把、剥线钳1把、剪线钳1把、尖嘴钳1把、活动扳手（6” 1把、10”1把）、内六角扳手(公制) 1套（1.5mm、2mm、 2.5mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm）、十字螺丝刀（6 × 12.5cm 1 把、3× 7.5cm 1 把、2× 5.0cm 1 把）、一字螺丝刀（6× 12.5 1把、3× 7.5 1把、2×5.0cm 1把）、气管钳1 把、工具箱（空箱））。
9、配套工控一体机
主流品牌一体机，I5-10400或以上，内存不小于16GB，硬盘为固态硬盘，不小于512G，独显，显示器不小于 23 寸， 系统Win10 64 位专业中文版。（配套本项目使用）
10、工控一体机工作台
材料：铝合金骨架，脚有滑轮，显示器后有镂空灰黑色铁质挡板，配置木质键盘托盘。尺寸：≥600*600*1000mm。
11、控制软件
Windows系统下Demo测试及配置文件等工具软件；提供C++ 等软件开发环境库文件及运动控制开发例程；提供完整运动控制卡编程手册。
12、工业自动化控制实训系统
通过本系统软件了解组成智能制造生产线的电气、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
★投标时提供提供不少于十张的软件截图，并提供工业自动化控制实训系统软件著作权证书。
13、电气控制技能实训仿真软件
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。
★投标时提供电气控制技能实训仿真软件著作权证书。
二、实训项目：
1、控制器的安装
2、供料系统的安装与调试
3、物料输送系统的安装与调试
4、搬运系统的安装与调试
5、单轴点位运动程序调试
6、综合供料系统搬运操作
7、物料搬运程序的示教
8、伺服电动机调试
9、伺服电动机选型
10、MFC界面制作
11、供料系统与流水线输送
12、按钮控制丝杆模组运动
13、手脉轮控制丝杆模组运动
14、设备回零程序
15、单轴变速运动
16、跟踪打标
17、计算定位精度和重复定位精度
18、XY运动平台的优化
三、实验功能：
1、初级实验内容
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实验模块名称 |
实验内容 |
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电气安装模块+电气挂件模块 |
1、设备电子元器件组成的认知实验 2、断路器与继电器的接线实验 3、控制器、变频器的接线实验 |
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传感器特性模块 |
1、多种传感器的特性认知与应用场景 2、多种传感器的接线实验 3、运动控制卡的安装与软件驱动 4、运动控制卡调试软件的使用 5、传感器反馈信号的读取实验 |
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感应器响应频率模块 |
1、感应器响应频率特性认知实验 2、感应器的频率响应实验 |
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电机调 试模块 |
三相异步电机 |
1、异步电机驱动原理及驱动器接口认知 2、异步电机的接线实验 3、异步电机的调速实验 |
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伺服电机 |
1、伺服电机的驱动原理和驱动器接口认知 2、伺服电机的接线实验 3、伺服电机驱动器的调试实验 4、伺服电机的点位运动控制实验 |
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步进电机 |
1、步进电机的驱动原理及驱动器接口认知 2、步进电机的接线实验 3、步进电机的点位运动控制实验 |
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XYZ模组模块+流水线模块 |
1、集成应用操作流程认知实验 2、气动元件的特性认知与气路连接实验 3、传送带的变频器调速实验 4、二次定位机械手的认知与定位实验 5、XYZ模块码垛实验 |
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2、中级实验内容
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实验模块名称 |
实验内容 |
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电机调 试模块 |
伺服电机 |
1、伺服电机电流环、速度环、位置环的 PID调试 2、伺服电机的负载特性实验 3、伺服电机的惯量匹配实验 4、伺服电机传动系统的当量匹配实验 |
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|
步进电机 |
1、步进电机的调速实验 2、步进电机的矩频特性实验 3、步进电机的惯量匹配实验 4、步进电机传动系统的当量匹配实验 |
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单轴电机调试模块 |
1、点位、Jog运动实验 2、PT、电子齿轮运动实验 3、单轴定位运动精度测量实验 4、单轴回零程序编写实验 5、单轴运动策略规划实验 |
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双轴运动控制模块 |
1、点的合成运动实验 2、二维插补原理及应用实验 3、两轴的运动控制实验 4、双轴回零程序编写实验 5、二维轨迹插补算法研究实验 |
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XYZ模组模块 +流水线模块 |
1、多轴回零程序编写实验 2、XYZ模块码垛轨迹插补运动控制实验 3、XYZ模块末端指定轨迹的插补运动实验 4、前瞻规划优化插补轨迹实验 |
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