自動生產線拆裝與調試實訓裝置

作者：天威教學

來源：

日期：2017-02-04 00:20:35

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文章摘要

自動生產線拆裝與調試實訓裝置

自動生產線拆裝與調試實訓裝置

[產品分類]：機電一體化實訓設備[規格型號]：TW-ZSX02[產品價格]：120000.00[參數下載]：無[聯係電話]：021-55884002[QQ]：
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產品詳情

TW-ZSX02自動生產線拆裝與調試實訓裝置

一、係統概述：

      本裝置是一種最為典型的機電一體化產品，是為職業院校、職業教育培訓機構而研製的，它適合機電一體、自動化等相關專業的教學和培訓。該裝置采用型材結構，其上安裝有井式供料、切削加工、多工位裝配、氣動機械手搬運、皮帶傳送分揀等工作站及相應的電源模塊、按鈕模塊、PLC模塊、變頻器及交流電機模塊、步進電機驅動模塊、伺服電機驅動模塊和各種工業傳感器等控製檢測單元。在接近工業生產製造現場基礎上，強化自動化生產線的安裝與調試能力。

二、係統特點：

      實訓裝置貼近工業現場要求，是典型的自動生產線，設備從選材、工藝、流程、結構、控製等各方麵應從實際工業現場出發，考慮工學結合要求，融合機械、電氣、氣動、傳感器、交流電機變頻調速、步進電機驅動控製、伺服電機驅動控製、PLC控製及工業通信網絡等多種技術，能開展任務驅動的項目教學法，采用PLC工業網絡通信技術實現係統聯動，能真實再現工業自動生產線中的供料、檢測、搬運、切削加工、裝配、輸送、分揀過程。

      整體結構采用開放式和拆裝式，具有明顯的動手拆裝實訓功能，可以拆裝到各零部件及每顆細小的螺絲，能很好的服務於項目實訓教學；能根據不同的任務進行更換組合模塊，具有很強的可重組性，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊。

係統用於考核或技能競賽時，可考察的職業能力有：

1、機械零部件的裝配與調整能力

2、機電設備的安裝與調試能力

3、工業現場控製係統電路安裝接線能力

4、氣動控製係統的安裝與調試能力

5、機電一體化設備的控製程序的編寫能力

6、自動控製係統的安裝與調試能力

7、PLC工業現場總線網絡的安裝、編程與調試能力

三、技術性能

1、輸入電源：三相四線（或三相五線）～380V±10%  50Hz

2、工作環境：溫度-10℃～40℃ 相對濕度≤85%（25℃）海拔＜4000m

3、裝置容量：≤1.5kVA

4、外形尺寸：1980mm×1040mm×1300mm（不包括電腦桌）

5、安全保護：具有漏電壓、漏電流保護，安全符合國家標準

四、係統組成

1、供料站：

    主要由井式工件庫、推料氣缸、物料台、光電傳感器、磁性開關、電磁閥、支架、機械零部件構成。

    工作過程描述：係統啟動後，推料氣缸推出，把工件庫中底層的工件推至物料台上。工件到位傳感器檢測到工件到位後，推料氣缸縮回。搬運機械手伸出並抓取該工件，並將其運送至切削加工站。

2、加工站：（切削中心）

    主要由物料台、物料夾緊裝置、龍門式二維運動裝置、主軸電機、刀具以及相應的傳感器、磁性開關、電磁閥、步進電機及驅動器、主軸電機、滾珠絲杆副、支架、機械零部件構成。

    工作過程描述：該站主要完成對工件的切削加工。當搬運站機械手把工件運送到該站物料台上，且光電傳感器檢測到工件後，機械手指夾緊工件，二維運動裝置絲杆開始動作，主軸電機啟動，切削加工完成後，主軸電機停止，二維運動裝置絲杆帶動主軸回零點，物料台重新伸出，到位後，機械手指鬆開，由搬運站機械手伸出並夾緊工件，將其運送至裝配站。

3、裝配站（三工位）

    主要由井式供料單元、三工位旋轉民作台、平麵軸承、衝壓裝配單元、光電傳感器、電感傳感器、磁性開關、電磁閥、交流伺服電機及驅動器、支架、機械零部件構成。

    工作過程描述：該站主要完成大小工件的緊合裝配過程。當搬運站氣動機械手把工件運送到裝配站旋轉工作台上後，旋轉工作台順時針旋轉，將工件旋轉到井式供料單元下方，井式供料單元頂料氣缸伸出頂住倒數第二個工件；擋料氣缸縮回，工件庫中底層的工件落到待裝配工件上，擋料氣缸伸出到位，頂料氣缸縮回物料落到工件庫底層，同時旋轉工作台順時針旋轉，將工件旋轉到衝壓裝配單元下方，衝壓氣缸下壓，完成工件緊合裝配後，氣缸回到原位，旋轉工作台順時針旋轉到待搬運位置後，搬運站氣動機械手伸出並抓取該工件，並將其運送往物料分揀站。

4、分揀站：

    主要由傳送帶、變頻器、三相交流減速電機、旋轉氣缸、磁性開關、電磁閥、調壓過濾器、光電傳感器、光纖傳感器、對射傳感器、計數器、支架、機械零部件構成。

    工作過程描述：該站主要完成對上站傳送至本站的裝配完畢的工件進行分揀。係統入料口光電傳感器檢測到有工件，變頻器啟動並帶動傳送帶運動，將工件送入分揀區，通過旋轉氣缸將白色工件推入1號料槽、黑色工件導入2號料槽，當對射傳感器檢測到有物料入槽、傳輸皮帶停止工作，等待下一個工件，同時計數器記錄工件入庫個數。

5、搬運站：

    主要由直線電機驅動器、直線導軌、四自由度搬運機械手、定位開關、行程開關、支架、機械零部件構成。

    工作過程描述：該站主要完成向各個工作站輸送工件。係統複位先回原點，當到達原點位置後，係統啟動，井式供料站養料到物料台後，光電傳感器檢測到有工件時，搬運機械手伸出將工件搬運到切削加工站物料台上，等加工站加工完畢後，再將工件送到三位裝配站完成兩種不同工件裝配，最後將兩種工件成品送到分揀站分揀入庫。

五、係統配置清單

表一：基本配置表(標配西門子係統)

序號

名稱

規格

數量

單位

備注

1

工作台

1980mm×960mm×800mm

1

張

 

2

PLC模塊

西門子CPU222(AC/DC/RLY)

2

台

8DI/600

西門子CPU224(DC/DC/DC)

2

台

14DI/10D0

西門子CPU226(DC/DC/DC)

1

台

24DI/16D0

3

變頻器模塊

西門子MM420 功率≥0.75KW

1

台

 

4

電源模塊

三相電源總開關(帶漏電和短路保護)1個、熔斷器4隻、單相三極電源插座4個、安全插座7隻，DC24 5A電源

1

塊

 

5

按鈕模塊

開關電源24V/6A 1組、轉換開關2隻、複位按鈕(紅、黃、綠各1隻)、24V指示燈(紅黃綠各2隻)、急停按鈕1隻、蜂鳴器1隻

1

塊

 

6

步進電機驅動模塊

由步進電機驅動器、指示燈、開關電源組成

1

套

 

7

伺服電機驅動模塊

由交流伺服電機、伺服電機驅動器組成

1

套

 

8

觸摸屏模塊

昆侖通態  7英寸

1

套

 

9

供料機構

主要由井式工件庫、推料氣缸、物料台、光電傳感器、磁性開關、電磁閥、支架、機械零部件構成

1

套

 

10

加工機構

主要由物料台、物料夾緊裝置、龍門式二維運動裝置、主軸電機、刀具以及相應的傳感器、磁性開關、電磁閥、步進電機及驅動器、主軸電機、滾珠絲杆副、支架、機械零部件構成

1

套

 

11

裝配機構

主要由井式供料單元、三工位旋轉工作台、平麵軸承、衝壓裝配單元、光電傳感器、磁性開關、電磁閥、交流伺服電機及驅動器、支架、機械零部件構成

1

套

 

12

分揀機構

主要由傳送帶、變頻器、三相交流減速電機、旋轉氣缸、磁性開關、電磁閥、調壓過濾器、光電傳感器、光纖傳感器、對射傳感器、計數器、支架、機械零部件構成

1

套

 

13

搬運機構

主要由直線電機驅動器、直線導軌、四自由度搬運機械手、定位開關、行程開關、支架、機械零部件構成

1

套

 

14

接線端子板

接線端子排及安全型插座

1

套

 

15

工件

含大小黑白工件

1

套

 

16

電源線

單相三芯電源線

4

根

 

17

實訓導線

強電、弱電連接導線

1

套

 

18

PU氣管

Φ4/Φ6若幹

1

套

 

19

氣動接頭

氣動快插式三通接頭EPE6

5

隻

 

20

PLC編程電纜

PC/PPI

2

根

 

21

配套光盤

PLC編程軟件(DEMO版)、使用手冊、程序等

1

套

 

22

配套工具

工具箱：十字長柄螺絲刀、大、中、小號一字螺絲刀，中、小號十字螺絲刀、鍾表螺絲刀，剝線鉗，尖嘴鉗，剪刀，電烙鐵，驗電筆，鑷子，活動扳手，內六角扳手(8把)

1

套

 

23

掛線架

TH-JD20

1

個

 

24

型材電腦桌

TH-JD21

1

張

 

25

靜音氣泵

0.4~0.8MPa

1

台

 

26

計算機

品牌機

1

台

用戶自配

表2：PLC及變頻器選配表(用戶可根據需要進行選配)

三菱：

序號

名稱

型號規格

數量

1

三菱PLC

FX2N-16MR 8路數字量輸入/8路繼電器輸出

2隻

2

三菱PLC

FX2N-16MT 8路數字量輸如/8路晶體管輸出

1隻

3

三菱PLC

FX2N-48MT 24路數字量輸入/25路晶體管輸出

2隻

4

三菱通信模塊

FX2N-485BD

5隻

5

三菱變頻器

FR-E740 功率≥0.75kw

1隻

六、實訓項目

（一）氣動控製回路安裝與調試

    該配置配有多種類型的氣缸、電磁閥，磁性開關，如：單出杆氣缸、單出雙杆氣缸、旋轉氣缸等氣動執行元件、單控電磁閥、雙控電磁閥和磁性開關等，基於這些氣動控製元件，可完成下列氣動技術的安裝調試訓練任務：

1、氣動方向控製回路的安裝與調試

2、氣動速度控製回路的安裝與調試

3、氣動旋轉控製回路的安裝與調試

4、氣動順序控製回路的安裝與調試

5、氣動機械手裝置的安裝與調試

6、氣動係統的安裝與調試

（二）電氣控製電路的安裝和PLC程序編寫

    該裝置配有西門子S7-200主機模塊、MM420變頻器模塊、伺服電機驅動模塊、步進電機驅動模塊和各種傳感器等，基於這些模塊，可完成下列PLC應用技術訓練任務：

1、異步電機控製電路的連接與控製程序編寫

2、異步電機調速控製電路的連接與控製程序編寫

3、步進電機控製電路的連接與控製程序編寫

4、交流伺服電機控製電路的連接與控製程序編寫

5、氣動方向控製程序編寫

6、氣動順序動作控製程序編寫

7、氣動機械手控製程序編寫

8、皮帶輸送控製程序編寫

9、自動生產線控製程序編寫

（三）PLC工業通訊網絡的安裝及調試

    本係統選用西門子S7-200PLC作為主控製器，其本身集成RS485通信口具備PPI網絡通信功能，基於本網絡通信功能，可完成下列工業現場總線通信技術訓練任務：

1、PPI網絡的硬件連接、調試

2、PPI網絡參數設置、調試

3、基於多台西門子S7-200 PLC的複雜PPI網絡數據讀寫程序編寫與調試

（四）機電設備安裝與調試項目

    井式供料、切削加工、多工位裝配、氣動機械手搬運、皮帶傳送分揀等工作站及相應的電源模塊、按鈕模塊、PLC模塊、變頻器及交流電機模塊、步進電機驅動模塊、伺服電機驅動模塊和各種工業傳感器等控製檢測單元為硬件平台，可完成下列機電設備安裝和控製的訓練任務：

1、井式供料機構的安裝與調試

2、切削加工機構的安裝與調試

3、多工位裝配機構的安裝與調試

4、氣動機械手設備安裝與調試

5、輸送線設備安裝與調試

6、工件分揀機構的安裝與調試

7、自動生產線係統安裝與調試



上一個產品：光機電一體化控製實訓係統

下一個產品：模塊化生產培訓係統

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設備名稱：自動生產線實訓考核裝備（裝配Mitsubish係統）    數量：2套

自動生產線實訓考核裝備（裝配SIEMENS係統）     數量：2套

功能配置及技術指標要求：

設備名稱

規格型號（技術參數、性能要求）

數量

單位

備注

自動生產線實訓考核裝備（裝配Mitsubish係統）

 

一、設備要求

設備的功能、結構及配置滿足或優於全國職業技能大賽使用設備，提供實驗指導書，提供相關證明文件。

要求實驗指導書主要內容包括自動生產線簡介、自動化生產線各單元安裝與調試、自動生產線安裝與調試等內容。裝置將總任務分解為若幹個任務進行了循序漸進的講述。編寫緊扣“準確性、實用性、先進性、可讀性”的原則，力求深入淺出、圖文並茂，達到提高學生學習興趣和效率以及易學、易懂、易上手的目的。要求與三菱係統配套使用。

人機界麵、組態技術的編程與調試能力，符合國家職業技術標準“可編程序設計師三級標準”。

二、設備概述

該裝備由安裝在鋁合金導軌式實訓台上的送料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分揀單元5個單元組成。電氣布局采用雙抽屜式，所有其電氣控製器都安裝在網孔板式的抽屜上，這種機電分離的格式跟加符合了工業實際情況。其中，每一工作單元都可自成一個獨立的係統，同時也都是一個機電一體化的係統。各個單元的執行機構基本上以氣動執行機構為主，但輸送單元的機械手裝置整體運動則采取伺服電機驅動、精密定位的位置控製，該驅動係統具有長行程、多定位點的特點，是一個典型的一維位置控製係統。分揀單元的傳送帶驅動則采用了通用變頻器驅動三相異步電動機的交流傳動裝置。位置控製和變頻器技術是現代工業企業應用最為廣泛的電氣控製技術。

在該設備上應用了多種類型的傳感器，分別用於判斷物體的運動位置、物體通過的狀態、物體的顏色及材質等。傳感器技術是機電一體化技術中的關鍵技術之一，是現代工業實現高度自動化的前提之一。

在控製方麵，標準配置采用了基於RS485串行通信的PLC網絡控製方案，即每一工作單元由一台PLC承擔其控製任務，各PLC之間通過RS485串行通訊實現互連的分布式控製方式。用戶可根據需要選擇不同廠家的PLC及其所支持的RS485通信模式，組建成一個小型的PLC網絡。小型PLC網絡以其結構簡單，價格低廉的特點在小型自動生產線仍然有著廣泛的應用，在現代工業網絡通信中仍占據相當的份額。另一方麵，掌握基於RS485串行通信的PLC網絡技術，將為進一步學習現場總線技術、工業以太網技術等打下了良好的基礎。

2

套

 

 

三、功能特點

自動生產線實訓考核裝備需要具有以下優點：

1．基本包含了高職自動化類專業的核心知識點。

2．具有很高的靈活性和易擴展性，特別適於技能考核和競賽。

3．很容易將485通訊模式升級為現場總線、遠程I/O模式等。

4．輸送站的位置控製伺服電機和步進電機很容易跟換。

5．工作站升級容易。

6．工作流程由淺入深，符合教學規律。

各個單元的基本功能如下：

1．供料單元

供料單元的基本功能：

供料單元是起始單元，在整個係統中，起著向係統中的其他單元提供原料的作用。

供料單元的具體功能：

按照需要將放置在料倉中待加工工件（原料）自動地推出到物料台上，以便輸送單元的機械手將其抓取，輸送到其他單元上。

供料單元的主要組成：

主要包括豎式料筒，頂料氣缸，推料氣缸，物料檢測傳感器部件，安裝支架平台,材料檢測裝置部件,帶保護接線端子單元等組成。

2．加工單元

加工單元的基本功能：

加工單元是對工件處理單元之一，在整個係統中，起著對輸送站送來工件進行模擬衝孔處理或工件衝壓等作用。

加工單元的具體功能：

（1）把該單元物料台上的工件（工件由輸送單元的抓取機械手裝置供料送來）送到衝壓機構下麵，完成一次衝壓加工動作，然後再送回到物料台上，待輸送單元的抓取機械手裝置取出。

（2）該單元物料台上的工件（工件由輸送單元的抓取機械手裝置從裝配站送來）送到衝壓機構下麵，完成把小工件壓入到大工件的工作過程，然後再送回到物料台上，待輸送單元的抓取機械手裝置取出。

加工單元的主要組成：

主要包括滑動料台，模擬衝頭和衝床, 緊機械手，物料台伸出/縮回氣缸，帶保護接線端子單元及相應的傳感器，電磁閥構等組成。

 

 

 

 

3．裝配單元

裝配單元的基本功能：

裝配單元是對工件處理的力一單元，在整個係統中，起著對輸送站送來工件進行裝配及小工件供料的作用。

裝配單元的具體功能：

將該單元將料倉內的黑色或白色小圓柱工件進行送料抬上。

（1）把從加工單元已加工好的大工件進行裝配（通過機械手把小工件裝配到大工件內），然由輸送單元的搬運機械手搬向分解單元。

（2）把從供料單元的大工件進行裝配（通過機械手把小工件裝配到大工件內），然由輸送單元的搬運機械手搬加工單元進行衝壓的加工。

裝配單元的主要組成：

主要包括供料機構，旋轉送料單元，機械手裝配單元，放料台，帶保護接線端子單元等組成。

4．分揀單元

分揀單元的基本功能：

完成將上一單元送來的已加工、裝配的工件進行分揀，使不同顏色的工件從不同的料槽分流、分別進行組合的功能。

分揀單元的主要組成：

主要包括傳送帶機構，三相電機動力單元，分揀氣動組件，傳感器檢測單元，高進度反饋和定位機構，帶保護接線端子單元等組成。

5．輸送單元

輸送單元的基本功能：

該單元通過到指定單元的物料台精確定位，並在該物料台上抓取工件，把抓取到的工件輸送到指定地點然後放下的功能。

輸送單元的主要組成：

主要包括四自由度機械手，直線輸單元，比例傳送機構，多功能安裝支架，同步輪，同步帶, 帶保護接線端子單元等組成。

 

 

 

 

四、配套電氣控製整體解決軟件

1．軟件介紹：

軟件提供直觀的設計、動畫演示、模擬和分析電路。和用戶友好的環境。它與控製係統、傳感器與執行機構的交互極其方便。用它做設計、仿真模擬、調試以至維修及故障判別會非常有用，可大大提高效率。教師能夠在較短的時間內向學生呈現更多的內容,提高學生理解概念和排除故障，更好的理解理論知識，吸收應用知識。

除了上述實現的基本的功能外，用戶還可以自定義宏，元件庫以及模板，用標準的組件、靈活的繪圖工具來實現用戶的理論教學仿真。同時通過仿真教學軟件自帶動態的，實時的可視化仿真。在仿真過程中，組件采用動畫的方式呈現，線和管路根據實時的狀態采用色標方式呈現。在仿真構成中用戶也可以修改，斷開線路和管路進行測量或更換部件的解決係統故障、實時進行整個回路。仿真過程中可以幫助老師解釋係統當前操作和對課堂講解的理論知識探究，同時允許堅持係統參數的變化，例如壓力、流量、位移、任一點上的電流電壓等。仿真可被設定為多種模式進行控製仿真的速度。同時也可以通過剖麵圖動畫仿真，進一步深入了解其機構。

在仿真教學軟件中也可以進行建立虛擬的被控對象，通過外部接口，外部設備與其通信操作。同時老師也可以對其仿真的組件進行設置故障，輔助更好的進行教學實驗。

軟件要求與供應商現有的實訓設備進行進一步的整合，融合進入供應商的實訓設備的課程體係中，開發自動化生動課堂，點破理論與實際設備應用中的教學界限，學生在理論中學習，在虛擬實驗室中進行直接驗證，最後到實際設備中得到成果。

2．軟件參數

（1）係統功能

在自動化仿真軟件圍繞仿真、動畫、係統的設計的三大功能來實現係統的仿真教學。目前已經建立好的模塊有：l

☆液壓&比例液壓

l  ☆氣動

☆電氣控製

☆電工

☆PLC邏輯梯形圖l

☆順序功能圖l

☆電工單線圖

☆數字電子技術

☆2d/3d人機界麵(HMI)

☆控製麵板

 

 

 

 

☆機械連接

☆OPC客戶端& OPC服務器

☆創建教學用視聽材料

用戶通過這些模塊可以靈活的選擇使用仿真，科研，教學，演示。本次采購的為其中的電氣技術軟件培訓整體解決方案包。

（2）用戶對象

該軟件適合中、高等院校進行教學課程設計、教師備課、教師與學生互動、學生考核、培訓等教學活動。通過軟件實現在課堂中驗證所學理論，以全彩方式動態展示係統行為，加強對不同係統相互作用的理解，直觀地測試所有類型的係統，使多種係統集成展示更便利，在虛擬係統上加強教學和學習，容易地集成到課程內容中，可以容易地被老師和學生使用 。

（3）係統環境

硬件運行環境：

CPU: Intel Core 2 雙核 1.83 GHz 或相當。

內存: 2 GB 或多於係統所需量。

顯卡: 顯存 512 MB 或更高，最低屏幕分辨率1024×768 。

硬盤空間: 3 GB 可用空間。

軟件運行環境

操作係統： Windows Vista SP2、7 SP1、8 or 8.1專業版（32位or64位）

五、係統特點

（一）功能庫選型

1．液壓與氣動模塊

（1）液壓庫

其符合ISO 1219 - 1和1219 - 2標準,液壓庫(工業和比例)提供了所需的所有組件符號來創建移動和工業液壓係統和功能。 組件是預先配置的。此外仿真性能曲線等參數,外部負載、泄漏、粘度、熱特性可以根據需要配置。

（2）氣動庫

氣動庫包括所有的符號創造必要的氣動，電控氣動和邏輯氣動所需要的組件。與液壓庫一樣，氣動元件的參數也可以根據用戶需求配置。

2．電氣控製模塊

電氣控製庫元可以與其他的所有組件之間進行交互，在自動化仿真環境裏組成電控係統。其集成IEC 和JIC標準。

3．電工電子模塊

（1）電工庫

電工庫提供了一個廣泛的組件創建的交流和直流電路，從基礎到高級的應用。它支持IEC和NEMA標準。

電機軟啟動器和變頻驅動器，它提供了符合製造商實際模型，比如西門子™組件，Allen Brad Ley™，等真實摩西構建的組件。配電櫃和接線盒工具可以快速實現和設計相關功能模組。並支持安裝導軌與管路設計組件。

 

 

 

 

（2）數字電路庫

數字電子電路圖庫提供完備的標準配件，包含反相器、邏輯門、觸發器、計數器、移位寄存比較器、開關、LED、7段數碼管顯示、解碼器、多路傳輸器等，從簡單到複雜的邏輯元件一一俱全。

4．可編程控製器與傳感器應用模塊

（1）PLC邏輯庫

仿真軟件提供三種PLC邏輯梯形圖編程：Allen Brad Ley™，西門子™和IEC61131-3。很容易創建和模擬控製一個自動化係統的一部分。

（2）功能圖（SFC/GRAFCET）庫

順序功能圖庫是實現控製結構的首選工具。除了使用宏步驟外，Famic自動化仿真軟件也支持使用等級封裝步驟來建立。

5．供配電模塊

這個元件庫為各電壓等級的發電、輸電和配電提供了采用單線的方式表示設計組件。

6．2D/3D人機界麵(HMI)模塊

該模塊提供了便攜課時強的設計工具，可以形象的設計動畫和控製麵板，通過Automation Studio™提供的3D編輯器可以實現3D動畫的仿真。支持STEP, STL 以及 IGES三種格式3D零件的導入.在仿真中實現各種機器設備的操作行為與過程。

7．機械連接

使用機械管理器、機械機構可以與流體動力執行機構來模擬和動畫效果。

（二）軟件的特色

1．OPC客戶端與OPC服務器

軟件提供OPC客戶端和OPC服務器模塊。 OPC客戶端是一個標準的軟件接口,允許軟件™交換數據與任何公司或其他控製設備的OPC服務器是可用的,反之亦然。

2．使用現場總線(CAN BUS)連接虛擬設備

軟件可以與任何兼容OPC/CAN BUS的控製設備進行通信。

3．導出功能

在軟件中允許用戶導出SFC.GRAFCET到XML格式或者到SIEMENS STEP7，並且支持用戶下載到SIEMENS S7-300係列PLC中，這是其他仿真軟件所不具備的。

4．故障診斷

創建組件故障或啟動一個預定義組件故障可以訓練學生排除故障的能力，學生在“假設”的場景中學習快速查找和解決係統潛在問題。可以設置兩種條件自動或手動。

5．教學視頻課件製作

用戶在仿真自動化平台提供的工作流程管理裏麵製作相對應的教學課件，方便老師進行教學管理，理論講解。

6．創建用戶自定義宏和模板

選用標準組件，靈活的繪圖工具，以及分組功能，用戶可以創建自定義自己的庫和模板。

 

 

 

 

（四）可完成的實訓項目

1．有機融合了機械技術（包括氣動技術）、傳感器技術、交流電動機變頻調速和步進電機驅動控製、觸摸屏技術、PLC控製及通信網絡等技術，體現了現代製造業生產過程的特征。

1) 供料單元的安裝與調試的實訓；

2) 加工單元的安裝與調試的實訓；

3) 裝配單元的安裝與調試的實訓；

4) 分揀單元的安裝與調試的實訓；

5) 輸送單元的安裝與調試的實訓；

6) 自動生產線控製的安裝與調試的實訓。

2．整體結構采用開放式和拆裝式，能方便地更換模塊，按具有生產性功能和整合學習功能的原則確定模塊內容，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊。設備的擴展性和升級性強，要求：

1）可擴展工作單元；

2）電氣升級為現場總線；

3）定位模塊來控製伺服電機等。

3．用於教學，可按工作過程導向，工學結合的模式規劃教學活動，完成以下工作任務：符合循序漸進的教學規律

（1）氣動係統的安裝與調試項目

選用該裝備配置的單出杆氣缸、單出雙杆氣缸、旋轉氣缸等氣動執行元件和單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥和磁性開關等氣動控製元件，可完成下列氣動技術的工作任務：

1) 氣動方向控製回路的安裝；

2) 氣動速度控製回路的安裝；

3) 擺動控製回路的安裝；

4) 氣動順序控製回路的安裝；

5) 氣動機械手裝置的安裝；

6) 氣動係統安裝與調試；

7) 氣動綜合係統的設計與安裝。

 

 

 

 

（2）電氣控製電路的安裝和PLC程序編寫項目

選用該裝置配置的PLC模塊、變頻器模塊和伺服驅動模塊、傳感器等，可完成下列PLC應用技術工作任務：

1) 三相電動機正反轉控製電路的連接與控製程序編寫；

2) 三相電動機控製電路的連接與控製程序編寫；

3) 電動機調速控製電路的連接與控製程序編寫；

4) 變頻器模擬量控製的連接與控製程序編寫；

5) 伺服電機控製電路的連接與參數設置；

6) PLC控製網絡控製技術；

7) 氣動方向控製程序編寫；

8) 氣動順序動作控製程序編寫；

9) 氣動機械手控製程序編寫；

10) 皮帶輸送機控製程序編寫；

11) 機電一體化設備控製程序編寫；

12) 自動生產線控製程序編寫。

（3）PLC通訊網絡的安裝、程序編製及調試

PLC控製技術---485通信技術的編程和調試

4）機電設備安裝與調試項目

選用該裝置配置的機電一體化設備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列機電設備安裝和機電一體化技術的工作任務：

1) 傳動裝置同軸度的調整；

2) 供料單元的機械安裝與調整；

3) 加工單元的機械安裝與調整；

4) 裝配單元的機械安裝與調整；

5) 分揀單元的機械安裝與調整；

6) 輸送單元的機械安裝與調試；

7) 自動生產線設備安裝與調試。

 

 

 

 

4．該裝備用於考核或技能競賽，可考察的職業能力：

1) 機械構件的裝配與調整能力；

2) 機電設備的安裝與調試能力；

3) 電路安裝能力；

4) ★氣動係統的安裝與調試能力；

5) ★變頻器在自動生產線的使用能力；

6) 伺服電機在自動生產線的使用能力；

7) ★PLC模擬量控製在自動生產線的使用能力；

8) ★機電一體化設備的控製程序的編寫能力；

9) 自動控製係統的安裝與調試能力。

10) ★PLC網絡的安裝、編程與調試能力。

11) ★人機界麵、組態技術的編程與調試能力

★符合國家職業技術標準“可編程序設計師三級標準”

配置清單

序號

名稱

主要技術指標

數量

單位

備注

1

實訓桌

1998mm×960mm×780mm鋁鋼結構,帶滾輪（滾輪帶有刹車）,雙麵四抽屜,抽屜采用網空板,設備安裝靈活。

桌麵：由12條（20*80*1980）mm鋁型材組搭而成；桌麵可使用有效麵積1900800平方mm；桌麵上開有四個長方形過線空（30*70）mm，套有工程塑料防護套。

桌腳：由四條（690*80*40）mm的鋁型材加工而成，能保證桌子的穩定性。

萬向腳輪支撐梁：由兩條（810*80*40）mm鋁型材加工而成，能整機桌麵的穩定行，提高設備的是壽命。

網孔板抽屜：有A、B兩種四個網孔板抽屜，用於靈活的布置、安裝控製設備；A抽屜有效使用麵積203320平方mm；；A抽屜有效使用麵積304300平方mm.

1

台

 

 

 

 

 

 

2

供料單元

主要包括豎式料筒，頂料氣缸，推料氣缸，物料檢測傳感器部件，安裝支架平台,材料檢測裝置部件,帶保護接線端子單元等組成。

底板：采用（290*340*15）mm的鋼板，保證了設備的穩定行和水平度；底板上開有四個（30*8）mm的定位空，與桌麵連接，保證了設備安裝的牢固，穩定。

供料支撐架：有截麵為（20*20）mm方鋁組搭建而成，由於方鋁四麵都有U型滑槽，提高了設備的靈活性。

1

套

 

3

輸送單元

主要包括四自由度機械手，直線輸單元，比例傳送機構，多功能安裝支架，同步輪，同步帶, 帶保護接線端子單元等組成。

底板：采用（1470*750*10）mm的鋁板，保證了設備的穩定行和水平度，同時降低了設備本身的重量，適合學生實訓；底板上開有多個定位空，與桌麵連接，保證了設備安裝的牢固，穩定。

同步帶：采用了T5  10係列型號的同步帶3.5米和環形同步帶T5*250 10。

同步輪：A型：12-T5  C8 內孔8mm，12個齒；B型：24-T5  C11內孔11mm，24個齒；C型：24-T5  C8內孔8mm，24個齒。

1

套

 

4

加工單元

主要包括滑動料台，模擬衝頭和衝床, 帶保護接線端子單元等組成。

底板：采用（390*340*15）mm的鋼板，保證了設備的穩定行和水平度；底板上開有四個（30*8）mm的定位空，與桌麵連接，保證了設備安裝的牢固，穩定。

加工站支撐架：有截麵為（20*20）mm方鋁組搭建而成，由於方鋁四麵都有U型滑槽，提高了設備的靈活性。

1

套

 

 

 

 

 

 

5

裝配單元

主要包括供料機構，旋轉送料單元，機械手裝配單元，放料台，帶保護接線端子單元等組成。

底板：采用（450*340*15）mm的鋼板，保證了設備的穩定行和水平度；底板上開有六個（30*8）mm的定位空，與桌麵連接，保證了設備安裝的牢固，穩定，同時具備裝配站有橫、豎兩種裝配方法，保證了設備的靈活性和多樣性。

裝配站支撐架：有截麵為（20*20）mm方鋁組搭建而成，由於方鋁四麵都有U型滑槽，提高了設備的靈活性。

1

套

 

6

分料單元

主要包括傳送帶機構，三相電機動力單元，分揀氣動組件，傳感器檢測單元，高進度反饋和定位機構，帶保護接線端子單元等組成。

底板：采用（720*340*15）mm的鋼板，保證了設備的穩定行和水平度；底板上開有六個（30*8）mm的定位空，與桌麵連接，保證了設備安裝的牢固，穩定，同時具備裝配站有橫、豎兩種裝配方法，保證了設備的靈活性和多樣性。

分料站支撐架：由10mm厚的鋁板加工疊加而成，具備工業傳送的防震、防抖、打滑等功能。

傳感器支架：可在（0--400）mm之間進行無極定位。提高設備的靈活性

1

套

 

7

配電箱

配電箱底部采用網孔板式安裝方式，可提高設備安裝的靈活性和散熱功能。配電箱尺寸（480*390*120）mm采用2mm厚的鐵板折疊而成，網孔板可使用有效麵積178600平方mm。

1

套

 

8

伺服

   MHMD022P1U永磁同步交流伺服電機，及MADDT1207003全數字交流永磁同步伺服驅動裝置作為運輸機械手的運動控製裝置。

1

套

 

 

 

 

 

 

9

三相電機

80YS25GY38/80GK10HF099主要由電機和減速箱組成，減速比為1：10

1

台

 

10

光電傳感器

CX-441

7

隻

 

11

光電傳感器

MHT15-N2317

2

隻

 

12

接近傳感器

GH1-F1710NA

1

隻

 

13

金屬傳感器

GH1-305QA

2

隻

 

14

光纖傳感器

E3X-NA11/ E32-DC200

3

隻

配套使用

15

警示燈

TDAL7-3ROG DC24V

1

隻

 

16

彙流板

 

5

隻

 

17

雙向電控氣閥

4V120-M5

2

隻

帶燈

18

單向電控氣閥

4V110-M5

16

隻

帶燈

19

氣缸

 

18

隻

配磁性開關、按裝支架

18

通訊裝置

 

1

套

 

19

過濾減壓閥

GFR20008F1

1

隻

亞德客

20

電磁閥組件

 

5

套

 

21

電源配電係統

 

1

套

 

22

氣泵

 

1

台

 

23

工具

 

1

套

見工具附表

24

帶保護接線端子組

 

5

套

 

25

控製單元

Z-17由3個指示燈組成，2個點動按鈕，1個轉換開關，1個急停按鈕組成。

5

隻

 

 

 

 

 

 

26

可編程控製器

Mitsubish PLC

1

套

見PLC配置表

27

物料

 

1

套

6種，每樣5個

28

觸摸屏

TPC7062KS

1

台

昆侖通態

29

自動化控製軟件

該軟件需為嵌入式軟件產品，並經過省級及省級以上國家機構鑒定，鑒定結果為符合軟件產品管理辦法的規定。

為了保證軟件軟件的成熟度、運行穩定性及功能符合性，文件內容需包含對該軟件進行的相關測試，功能測試點需包含以下幾點：功能模塊掛接方麵要求軟件界麵中的功能模塊應能掛接，不能掛接的功能模塊占總模塊數的比例應在5%以內。軟件功能實現方麵要求基本實現軟件菜單功能；正常範圍的輸入應有正常輸出；關鍵功能模塊的實現應無錯誤；其他功能模塊的實現應無重大錯誤；軟件響應時間應在可容忍範圍之內。安全穩定性測試點需包含以下幾點：軟件容錯性方麵要求軟件發生錯誤時，應有提示，並能恢複到正常狀態。安全保密性方麵要求對不同用戶所設置的權限限製應能正常實現。運行穩定性方麵要求測試期間不應出現數據丟失、係統紊亂或致命司機現象；由於軟件錯誤造成退出係統的現象應少於兩處。

1

套

 

 

 

 

 

 

30

配套自動化生產線教學資源庫建設

開發可用於自動化專業學生課堂教學與拓展學習使用的數字化教學資源，包括提供供料單元等圖片、動畫、視頻、程序等係列課程素材資源。

1

套

具體建設內容見附錄

31

電氣控製整體解決軟件

 

1

套

 

附表一  工具配置

序號

名稱

型號/規格

單位

數量

備注

1

工具箱

 

1

隻

 

2

內六角扳手

HANS.w

1

套

長的

3

尖嘴鉗

雄特  160mm

1

隻

 

4

剝線鉗

鴻義  HY-150

1

隻

 

5

壓線鉗

HS-06WF

1

把

 

6

十字螺絲刀

新發3寸

1

把

 

7

一字螺絲刀

新發3寸

1

把

 

8

斜口鉗

雄特  160mm

1

隻

 

9

十字螺絲刀

得力  3×75mm

1

把

 

10

一字螺絲刀

得力  3×75mm

1

把

 

11

鍾表螺絲刀

 

1

套

 

12

萬用表

數字MY60

1

個

 

13

奶子錘（小號）

 

1

個

 

14

尼龍棒

長20cm 直徑30mm

1

條

 

15

橡膠榔頭（小號）

 

1

個

 

16

內卡簧鉗

 

1

把

 

 

 

 

 

 

附表二  PLC配置

Mitsubish係統

序號

名稱

型號/規格/編號

單位

數量

1

變頻器

E740-0.75KW

台

1

2

可編程控製器PLC

主機FX3U-48MR

台

1

3

可編程控製器PLC

主機FX3U-32MR

台

3

4

可編程控製器PLC

主機FX3U-48MR

台

1

5

擴展模塊

通訊模塊FX3U-485BD

個

1

6

擴展模塊

通訊模塊FX3U-485BD

個

4

7

擴展模塊

模擬量擴展模塊FX0N-3A

台

1

8

通訊線

兩芯屏蔽線

米

15

技術指標：

1.交流電源：三相五線 AC 380 V±10% 50Hz；

2.溫度：-10～50℃；環境濕度：≤90％無水珠凝結；

3.外形尺寸：長×寬×高=2100mm×1000mm×1500mm；

4.整機功耗：≤1.5 kVA；

5.安全保護措施：實訓台桌麵采用高絕緣、高強度、耐高溫的高密度板。具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國標標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線

附錄：自動化生產線教學資源庫建設

一、 建設內容要求

開發可用於自動化專業學生課堂教學與拓展學習使用的數字化教學資源，包括提供供料單元等圖片、動畫、視頻、程序等係列課程素材資源。

 

 

 

 

 

 

序號

名稱

圖片（張）

視頻

(個)

動畫

(個)

程序

(個)

課件

(個)

外觀圖

結構圖

I/O接線電路圖

氣動圖

各組件圖

1

供料單元

1

2

1

1

1

2

1

1

不局限於各單元，還包含其他電工電子自動化類課件

2

加工單元

1

2

1

1

1

2

1

1

3

裝配單元

1

2

1

1

1

2

1

1

4

分揀單元

1

1

1

1

1

2

1

1

5

輸送單元

1

2

1

1

1

2

1

1

6

合計

5

9

5

5

5

10

5

5

80

二、 素材資源技術指標

1．圖片

圖片內容包括各單元的外觀圖、結構圖、I/O接線電路圖、氣動圖、各組件圖。圖片像素為72分辨率（800px×600px），對於過大的圖片需要進行優化且必須保證圖片清晰，使用相關的優化圖片工具進行優化；後綴名全部為小寫，文件的格式為jpg。

2．動畫

動畫格式是Flash動畫。動畫內容包括：漫射式光電開關工作原理動畫；磁性開關工作原理動畫；電感接近開關工作原理動畫；雙電控電磁轉換向閥工作原理動畫；筆形氣缸工作動畫。

3．視頻

采用視頻壓縮工具對原始視頻進行壓縮轉換，保證試聽效果前提下盡量壓縮文件，所有視頻（vob.ifo.（DVD）.mpg.mepg.dat.mp4.3gp.mov.rm.ram.rmvb.wmv.asf.avi）都需要轉換成flv格式。

注意：轉換是需要保持原始錄製尺寸。錄屏視頻尺寸建議800*600，最大不能超過1000-560，否則在一些筆記本（1366*768）或電腦（1024*768）上麵不能完全顯示。

視頻內容要求：供料單元結構安裝視頻；供料單元工作視頻；供料單元各部分調試視頻；筆形氣缸磁性開關調整視頻；物料檢測光電開關調整視頻；加工單元結構安裝視頻；加工單元工作視頻；加工單元各部分調試視頻；裝配單元結構安裝視頻；裝配單元工作視頻；裝配單元各部分調試視頻；分揀單元結構安裝視頻；分揀單元工作視頻；分揀單元各部分調試視頻；輸送單元結構安裝視頻；輸送單元工作視頻；輸送單元各部分調試視頻。

4． 程序

提供各單元控製程序

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

設備名稱

規格型號（技術參數、性能要求）

數量

單位

備注

自動生產線實訓考核裝備（裝配SIEMENS係統）

一、設備要求

設備的功能、結構及配置滿足或優於全國職業技能大賽使用設備，提供實驗指導書，提供相關證明文件。

要求實驗指導書包括教學設計、自動線簡介、自動化生產線核心技術應用、自動化生產線各單元安裝與調試、自動生產線安裝與調試、生產線技術拓展知識等內容。其主要特點是以全國職業院校技能大賽自動線安裝與調試指定的典型工作任務為載體，將總任務分解為若幹個任務進行循序漸進的講述。編寫緊扣“準確性、實用性、先進性、可讀性”原則，將學習、工作融於輕鬆愉悅的環境中，力求達到提高學生學習興趣和效率以及易學、易懂、易上手的目的。本書適合作為高職高專相關課程的教材，並可作為相關工程技術人員研究自動化生產線的參考書。與西門子係統配套使用。

人機界麵、組態技術的編程與調試能力，符合國家職業技術標準“可編程序設計師三級標準”。

二、設備概述

該裝備由安裝在鋁合金導軌式實訓台上的送料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分揀單元5個單元組成。電氣布局采用雙抽屜式，所有其電氣控製器都安裝在網孔板式的抽屜上，這種機電分離的格式跟加符合了工業實際情況。其中，每一工作單元都可自成一個獨立的係統，同時也都是一個機電一體化的係統。各個單元的執行機構基本上以氣動執行機構為主，但輸送單元的機械手裝置整體運動則采取伺服電機驅動、精密定位的位置控製，該驅動係統具有長行程、多定位點的特點，是一個典型的一維位置控製係統。分揀單元的傳送帶驅動則采用了通用變頻器驅動三相異步電動機的交流傳動裝置。位置控製和變頻器技術是現代工業企業應用最為廣泛的電氣控製技術。

在該設備上應用了多種類型的傳感器，分別用於判斷物體的運動位置、物體通過的狀態、物體的顏色及材質等。傳感器技術是機電一體化技術中的關鍵技術之一，是現代工業實現高度自動化的前提之一。

在控製方麵，標準配置采用了基於RS485串行通信的PLC網絡控製方案，即每一工作單元由一台PLC承擔其控製任務，各PLC之間通過RS485串行通訊實現互連的分布式控製方式。用戶可根據需要選擇不同廠家的PLC及其所支持的RS485通信模式，組建成一個小型的PLC網絡。小型PLC網絡以其結構簡單，價格低廉的特點在小型自動生產線仍然有著廣泛的應用，在現代工業網絡通信中仍占據相當的份額。另一方麵，掌握基於RS485串行通信的PLC網絡技術，將為進一步學習現場總線技術、工業以太網技術等打下了良好的基礎。

2

套

 

 

三、功能特點

自動生產線實訓考核裝備需要具有以下優點：

1. 基本包含了高職自動化類專業的核心知識點。

2. 具有很高的靈活性和易擴展性，特別適於技能考核和競賽。

3. 很容易將485通訊模式升級為現場總線、遠程I/O模式等。

4. 輸送站的位置控製伺服電機和步進電機很容易更換。

5. 工作站的升級也非常的容易。

6. 工作流程由淺入深，符合教學規律。

各個單元的基本功能如下：

1．供料單元

供料單元的基本功能：

供料單元是起始單元，在整個係統中，起著向係統中的其他單元提供原料的作用。

供料單元的具體功能：

按照需要將放置在料倉中待加工工件（原料）自動地推出到物料台上，以便輸送單元的機械手將其抓取，輸送到其他單元上。

供料單元的主要組成：

主要包括豎式料筒，頂料氣缸，推料氣缸，物料檢測傳感器部件，安裝支架平台,材料檢測裝置部件,帶保護接線端子單元等組成。

2．加工單元

加工單元的基本功能：

加工單元是對工件處理單元之一，在整個係統中，起著對輸送站送來工件進行模擬衝孔處理或工件衝壓等作用。

加工單元的具體功能：

（1）把該單元物料台上的工件（工件由輸送單元的抓取機械手裝置供料送來）送到衝壓機構下麵，完成一次衝壓加工動作，然後再送回到物料台上，待輸送單元的抓取機械手裝置取出。

（2）該單元物料台上的工件（工件由輸送單元的抓取機械手裝置從裝配站送來）送到衝壓機構下麵，完成把小工件壓入到大工件的工作過程，然後再送回到物料台上，待輸送單元的抓取機械手裝置取出。

加工單元的主要組成：

主要包括滑動料台，模擬衝頭和衝床, 緊機械手，物料台伸出/縮回氣缸，帶保護接線端子單元及相應的傳感器，電磁閥構等組成

 

 

 

 

3．裝配單元

裝配單元的基本功能：

裝配單元是對工件處理的力一單元，在整個係統中，起著對輸送站送來工件進行裝配及小工件供料的作用。

裝配單元的具體功能：

將該單元將料倉內的黑色或白色小圓柱工件進行送料抬上。

（1）、把從加工單元已加工好的大工件進行裝配（通過機械手把小工件裝配到大工件內），然由輸送單元的搬運機械手搬向分解單元。

（2）、把從供料單元的大工件進行裝配（通過機械手把小工件裝配到大工件內），然由輸送單元的搬運機械手搬加工單元進行衝壓的加工。

裝配單元的主要組成：

主要包括供料機構，旋轉送料單元，機械手裝配單元，放料台，帶保護接線端子單元等組成。

4．分揀單元

分揀單元的基本功能：

完成將上一單元送來的已加工、裝配的工件進行分揀，使不同顏色的工件從不同的料槽分流、分別進行組合的功能。

分揀單元的主要組成：

主要包括傳送帶機構，三相電機動力單元，分揀氣動組件，傳感器檢測單元，高進度反饋和定位機構，帶保護接線端子單元等組成。

5．輸送單元

輸送單元的基本功能：

該單元通過到指定單元的物料台精確定位，並在該物料台上抓取工件，把抓取到的工件輸送到指定地點然後放下的功能。

輸送單元的主要組成：

主要包括四自由度機械手，直線輸單元，比例傳送機構，多功能安裝支架，同步輪，同步帶, 帶保護接線端子單元等組成。

 

 

 

 

四、配套電氣控製整體解決軟件

1．軟件介紹

軟件提供直觀的設計、動畫演示、模擬和分析電路。和用戶友好的環境。它與控製係統、傳感器與執行機構的交互極其方便。用它做設計、仿真模擬、調試以至維修及故障判別會非常有用，可大大提高效率。教師能夠在較短的時間內向學生呈現更多的內容,提高學生理解概念和排除故障，更好的理解理論知識，吸收應用知識。

除了上述實現的基本的功能外，用戶還可以自定義宏，元件庫以及模板，用標準的組件、靈活的繪圖工具來實現用戶的理論教學仿真。同時通過仿真教學軟件自帶動態的，實時的可視化仿真。在仿真過程中，組件采用動畫的方式呈現，線和管路根據實時的狀態采用色標方式呈現。在仿真構成中用戶也可以修改，斷開線路和管路進行測量或更換部件的解決係統故障、實時進行整個回路。仿真過程中可以幫助老師解釋係統當前操作和對課堂講解的理論知識探究，同時允許堅持係統參數的變化，例如壓力、流量、位移、任一點上的電流電壓等。仿真可被設定為多種模式進行控製仿真的速度。同時也可以通過剖麵圖動畫仿真，進一步深入了解其機構。

在仿真教學軟件中也可以進行建立虛擬的被控對象，通過外部接口，外部設備與其通信操作。同時老師也可以對其仿真的組件進行設置故障，輔助更好的進行教學實驗。

軟件要求與供應商現有的實訓設備進行進一步的整合，融合進入供應商的實訓設備的課程體係中，開發自動化生動課堂，點破理論與實際設備應用中的教學界限，學生在理論中學習，在虛擬實驗室中進行直接驗證，最後到實際設備中得到成果。

2．軟件參數

（1）係統功能

在自動化仿真軟件圍繞仿真、動畫、係統的設計的三大功能來實現係統的仿真教學。目前已經建立好的模塊有：

☆液壓&比例液壓

☆氣動

☆電氣控製

☆電工

☆PLC邏輯梯形圖l

☆順序功能圖l

☆電工單線圖

☆數字電子技術

 

 

 

 

☆2d/3d人機界麵(HMI)

☆控製麵板

☆機械連接

☆OPC客戶端& OPC服務器

☆創建教學用視聽材料

用戶通過這些模塊可以靈活的選擇使用仿真，科研，教學，演示。本次采購的為其中的電氣技術軟件培訓整體解決方案包。

（2）用戶對象

該軟件適合中、高等院校進行教學課程設計、教師備課、教師與學生互動、學生考核、培訓等教學活動。通過軟件實現在課堂中驗證所學理論，以全彩方式動態展示係統行為，加強對不同係統相互作用的理解，直觀地測試所有類型的係統，使多種係統集成展示更便利，在虛擬係統上加強教學和學習，容易地集成到課程內容中，可以容易地被老師和學生使用 。

（3）係統環境

硬件運行環境

CPU: Intel Core 2 雙核 1.83 GHz 或相當。

內存: 2 GB 或多於係統所需量。

顯卡: 顯存 512 MB 或更高，  最低屏幕分辨率1024×768 。

硬盤空間: 3 GB 可用空間。

軟件運行環境：

操作係統： Windows Vista SP2、7 SP1、 8 or 8.1 專業版 （32 位 or 64 位）

五 、係統特點

（一）功能庫選型

1．液壓與氣動模塊

（1）液壓庫

其符合ISO 1219 - 1和1219 - 2標準,液壓庫(工業和比例)提供了所需的所有組件符號來創建移動和工業液壓係統和功能。 組件是預先配置的。此外仿真性能曲線等參數,外部負載、泄漏、粘度、熱特性可以根據需要配置。

（2）氣動庫

氣動庫包括所有的符號創造必要的氣動，電控氣動和邏輯氣動所需要的組件。與液壓庫一樣，氣動元件的參數也可以根據用戶需求配置。

2．電氣控製模塊

電氣控製庫元可以與其他的所有組件之間進行交互，在自動化仿真環境裏組成電控係統。其集成IEC 和JIC標準。

 

 

 

 

3．電工電子模塊

（1）電工庫

電工庫提供了一個廣泛的組件創建的交流和直流電路，從基礎到高級的應用。它支持IEC和NEMA標準。

電機軟啟動器和變頻驅動器，它提供了符合製造商實際模型，比如西門子組件，Allen Brad Ley，等真實摩西構建的組件。配電櫃和接線盒工具可以快速實現和設計相關功能模組。並支持安裝導軌與管路設計組件。

（2）數字電路庫

數字電子電路圖庫提供完備的標準配件，包含反相器、邏輯門、觸發器、計數器、移位寄存比較器、開關、LED、7段數碼管顯示、解碼器、多路傳輸器等，從簡單到複雜的邏輯元件一一俱全。

4．可編程控製器與傳感器應用模塊

（1）PLC邏輯庫

仿真軟件提供三種PLC邏輯梯形圖編程：Allen Brad Ley™，西門子™和IEC61131-3。很容易創建和模擬控製一個自動化係統的一部分。

（2）功能圖（SFC/GRAFCET）庫

順序功能圖庫是實現控製結構的首選工具。除了使用宏步驟外，Famic自動化仿真軟件也支持使用等級封裝步驟來建立。

5．供配電模塊

這個元件庫為各電壓等級的發電、輸電和配電提供了采用單線的方式表示設計組件。

6．2D/3D人機界麵(HMI)模塊

該模塊提供了便攜課時強的設計工具，可以形象的設計動畫和控製麵板，通過Automation Studio™提供的3D編輯器可以實現3D動畫的仿真。支持STEP, STL 以及 IGES三種格式3D零件的導入.在仿真中實現各種機器設備的操作行為與過程。

7．機械連接

使用機械管理器、機械機構可以與流體動力執行機構來模擬和動畫效果。

（二）軟件的特色

1．OPC客戶端與OPC服務器

軟件提供OPC客戶端和OPC服務器模塊。 OPC客戶端是一個標準的軟件接口,允許軟件™交換數據與任何公司或其他控製設備的OPC服務器是可用的,反之亦然。

2．使用現場總線(CAN BUS)連接虛擬設備

軟件可以與任何兼容OPC/CAN BUS的控製設備進行通信。

3．導出功能

在軟件中允許用戶導出SFC.GRAFCET到XML格式或者到SIEMENS STEP7，並且支持用戶下載到SIEMENS S7-300係列PLC中，這是其他仿真軟件所不具備的。

 

 

 

 

4．故障診斷

創建組件故障或啟動一個預定義組件故障可以訓練學生排除故障的能力，學生在“假設”的場景中學習快速查找和解決係統潛在問題。可以設置兩種條件自動或手動。

5．教學視頻課件製作

用戶在仿真自動化平台提供的工作流程管理裏麵製作相對應的教學課件，方便老師進行教學管理，理論講解。

6．創建用戶自定義宏和模板

選用標準組件，靈活的繪圖工具，以及分組功能，用戶可以創建自定義自己的庫和模板。

（四）可完成的實訓項目

1．有機融合了機械技術（包括氣動技術）、傳感器技術、交流電動機變頻調速和步進電機驅動控製、觸摸屏技術、PLC控製及通信網絡等技術，體現了現代製造業生產過程的特征。

1) 供料單元的安裝與調試的實訓；

2) 加工單元的安裝與調試的實訓；

3) 裝配單元的安裝與調試的實訓；

4) 分揀單元的安裝與調試的實訓；

5) 輸送單元的安裝與調試的實訓；

6) 自動生產線控製的安裝與調試的實訓。

 

 

 

 

2．整體結構采用開放式和拆裝式，能方便地更換模塊，按具有生產性功能和整合學習功能的原則確定模塊內容，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊。設備的擴展性和升級性強，要求：

1）可擴展工作單元；

2）電氣升級為現場總線；

3）定位模塊來控製伺服電機等。

3．用於教學，可按工作過程導向，工學結合的模式規劃教學活動，完成以下工作任務：符合循序漸進的教學規律

（1）氣動係統的安裝與調試項目

選用該裝備配置的單出杆氣缸、單出雙杆氣缸、旋轉氣缸等氣動執行元件和單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥和磁性開關等氣動控製元件，可完成下列氣動技術的工作任務：

1) 氣動方向控製回路的安裝；

2) 氣動速度控製回路的安裝；

3) 擺動控製回路的安裝；

4) 氣動順序控製回路的安裝；

5) 氣動機械手裝置的安裝；

6) 氣動係統安裝與調試；

7) 氣動綜合係統的設計與安裝。

（2）電氣控製電路的安裝和PLC程序編寫項目

選用該裝置配置的PLC模塊、變頻器模塊和伺服驅動模塊、傳感器等，可完成下列PLC應用技術工作任務：

1) 三相電動機正反轉控製電路的連接與控製程序編寫；

2) 三相電動機控製電路的連接與控製程序編寫；

3) 電動機調速控製電路的連接與控製程序編寫；

4) 變頻器模擬量控製的連接與控製程序編寫；

5) 伺服電機控製電路的連接與參數設置；

6) PLC控製網絡控製技術；

7) 氣動方向控製程序編寫；

8) 氣動順序動作控製程序編寫；

 

 

 

 

9) 氣動機械手控製程序編寫；

10) 皮帶輸送機控製程序編寫；

11) 機電一體化設備控製程序編寫；

12) 自動生產線控製程序編寫。

（3）PLC通訊網絡的安裝、程序編製及調試

PLC控製技術---485通信技術的編程和調試

（4）機電設備安裝與調試項目

選用該裝置配置的機電一體化設備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列機電設備安裝和機電一體化技術的工作任務：

1) 傳動裝置同軸度的調整；

2) 供料單元的機械安裝與調整；

3) 加工單元的機械安裝與調整；

4) 裝配單元的機械安裝與調整；

5) 分揀單元的機械安裝與調整；

6) 輸送單元的機械安裝與調試；

7) 自動生產線設備安裝與調試。

4．該裝備用於考核或技能競賽，可考察的職業能力：

1) 機械構件的裝配與調整能力；

2) 機電設備的安裝與調試能力；

3) 電路安裝能力；

4) 氣動係統的安裝與調試能力；

5) 變頻器在自動生產線的使用能力；

6) 伺服電機在自動生產線的使用能力；

7) PLC模擬量控製在自動生產線的使用能力；

8) 機電一體化設備的控製程序的編寫能力；

9) 自動控製係統的安裝與調試能力。

10) PLC網絡的安裝、編程與調試能力。

11) 人機界麵、組態技術的編程與調試能力

符合國家職業技術標準“可編程序設計師三級標準”。

 

 

 

 

配置清單

序號

名稱

主要技術指標

數量

單位

備注

1

實訓桌

1998mm×960mm×780mm鋁鋼結構,帶滾輪（滾輪帶有刹車）,雙麵四抽屜,抽屜采用網空板,設備安裝靈活。

桌麵：由12條（20*80*1980）mm鋁型材組搭而成；桌麵可使用有效麵積1900800平方mm；桌麵上開有四個長方形過線空（30*70）mm，套有工程塑料防護套。

桌腳：由四條（690*80*40）mm的鋁型材加工而成，能保證桌子的穩定性。

萬向腳輪支撐梁：由兩條（810*80*40）mm鋁型材加工而成，能整機桌麵的穩定行，提高設備的是壽命。

網孔板抽屜：有A、B兩種四個網孔板抽屜，用於靈活的布置、安裝控製設備；A抽屜有效使用麵積203320平方mm；；A抽屜有效使用麵積304300平方mm.

1

台

 

2

供料單元

主要包括豎式料筒，頂料氣缸，推料氣缸，物料檢測傳感器部件，安裝支架平台,材料檢測裝置部件,帶保護接線端子單元等組成。

底板：采用（290*340*15）mm的鋼板，保證了設備的穩定行和水平度；底板上開有四個（30*8）mm的定位空，與桌麵連接，保證了設備安裝的牢固，穩定。

供料支撐架：有截麵為（20*20）mm方鋁組搭建而成，由於方鋁四麵都有U型滑槽，提高了設備的靈活性。

1

套

 

 

 

 

 

 

3

輸送單元

主要包括四自由度機械手，直線輸單元，比例傳送機構，多功能安裝支架，同步輪，同步帶, 帶保護接線端子單元等組成。

底板：采用（1470*750*10）mm的鋁板，保證了設備的穩定行和水平度，同時降低了設備本身的重量，適合學生實訓；底板上開有多個定位空，與桌麵連接，保證了設備安裝的牢固，穩定。

同步帶：采用了T5  10係列型號的同步帶3.5米和環形同步帶T5*250 10。

同步輪：

A型：12-T5  C8 內孔8mm，12個齒

B型：24-T5  C11內孔11mm，24個齒

C型：24-T5  C8內孔8mm，24個齒

1

套

 

4

加工單元

主要包括滑動料台，模擬衝頭和衝床, 帶保護接線端子單元等組成。

底板：采用（390*340*15）mm的鋼板，保證了設備的穩定行和水平度；底板上開有四個（30*8）mm的定位空，與桌麵連接，保證了設備安裝的牢固，穩定。

加工站支撐架：有截麵為（20*20）mm方鋁組搭建而成，由於方鋁四麵都有U型滑槽，提高了設備的靈活性。

1

套

 

5

裝配單元

主要包括供料機構，旋轉送料單元，機械手裝配單元，放料台，帶保護接線端子單元等組成。

底板：采用（450*340*15）mm的鋼板，保證了設備的穩定行和水平度；底板上開有六個（30*8）mm的定位空，與桌麵連接，保證了設備安裝的牢固，穩定，同時具備裝配站有橫、豎兩種裝配方法，保證了設備的靈活性和多樣性。

裝配站支撐架：有截麵為（20*20）mm方鋁組搭建而成，由於方鋁四麵都有U型滑槽，提高了設備的靈活性。

1

套

 

 

 

 

 

 

6

分料單元

主要包括傳送帶機構，三相電機動力單元，分揀氣動組件，傳感器檢測單元，高進度反饋和定位機構，帶保護接線端子單元等組成。

底板：采用（720*340*15）mm的鋼板，保證了設備的穩定行和水平度；底板上開有六個（30*8）mm的定位空，與桌麵連接，保證了設備安裝的牢固，穩定，同時具備裝配站有橫、豎兩種裝配方法，保證了設備的靈活性和多樣性。

分料站支撐架：由10mm厚的鋁板加工疊加而成，具備工業傳送的防震、防抖、打滑等功能。

傳感器支架：可在（0--400）mm之間進行無極定位。提高設備的靈活性

1

套

 

7

配電箱

配電箱底部采用網孔板式安裝方式，可提高設備安裝的靈活性和散熱功能。配電箱尺寸（480*390*120）mm采用2mm厚的鐵板折疊而成，網孔板可使用有效麵積178600平方mm。

1

套

 

8

伺服

MHMD022P1U永磁同步交流伺服電機，及MADDT1207003全數字交流永磁同步伺服驅動裝置作為運輸機械手的運動控製裝置。

1

套

 

9

三相電機

80YS25GY38/80GK10HF099主要由電機和減速箱組成，減速比為1：10.

1

台

 

10

光電傳感器

CX-441

7

隻

 

 

 

 

 

 

11

光電傳感器

MHT15-N2317

2

隻

 

12

接近傳感器

GH1-F1710NA

1

隻

 

13

金屬傳感器

GH1-305QA

2

隻

 

14

光纖傳感器

E3X-NA11/ E32-DC200

3

隻

配套使用

15

警示燈

TDAL7-3ROG DC24V

1

隻

 

16

彙流板

 

5

隻

 

17

雙向電控氣閥

4V120-M5

2

隻

帶燈

18

單向電控氣閥

4V110-M5

16

隻

帶燈

19

氣缸

 

18

隻

配磁性開關、按裝支架

18

通訊裝置

 

1

套

 

19

過濾減壓閥

GFR20008F1

1

隻

 

20

電磁閥組件

 

5

套

 

21

電源配電係統

 

1

套

 

22

氣泵

 

1

台

 

23

工具

 

1

套

見工具附表

24

帶保護接線端子組

 

5

套

 

25

控製單元

Z-17由3個指示燈組成，2個點動按鈕，1個轉換開關，1個急停按鈕組成。

5

隻

 

26

可編程控製器

PLC品牌選S7係列

1

套

見PLC配置表

27

物料

 

1

套

6種，每樣5個

28

觸摸屏

TPC7062KS

1

台

 

 

 

 

 

 

29

PLC 3D仿真軟件

PLC 3D仿真軟件是模擬PLC程序控製機械操作過程的虛擬仿真軟件。由於現實教學中，學生在學習PLC時無法直接通過PLC程序來控製實際的機械來檢驗自己是否已掌握自己所學的知識。而PLC 3D仿真軟件可以模擬機械的運動過程，學生就可以通過此軟件來檢驗自己所掌握的知識，使學生的學習過程更加地充滿樂趣，提高學生學習的積極性。

PLC 3D仿真軟件包含5個實驗：機械手控製實驗、碼垛堆積控製實驗、物料分揀控製實驗、自動倉儲控製實驗、自動封蓋實物控製實驗。每個實驗分成兩個部分，一部分是實訓實驗，另一部分是演示實驗。在實訓實驗部分，學生可以通過自己編寫PLC程序來控製機械的運動，而在演示實驗部分，學生可以觀看機械的一般運動過程，有助於自己來編寫PLC程序。

1

套

 

30

自動化控製軟件

該軟件需為嵌入式軟件產品，並經過省級及省級以上國家機構鑒定，鑒定結果為符合軟件產品管理辦法的規定，提供相關證明文件。

為了保證軟件軟件的成熟度、運行穩定性及功能符合性，提供省級及以上機構出示的證明文件，文件內容需包含對該軟件進行的相關測試，功能測試點需包含以下幾點：功能模塊掛接方麵要求軟件界麵中的功能模塊應能掛接，不能掛接的功能模塊占總模塊數的比例應在5%以內。軟件功能實現方麵要求基本實現軟件菜單功能；正常範圍的輸入應有正常輸出；關鍵功能模塊的實現應無錯誤；其他功能模塊的實現應無重大錯誤；軟件響應時間應在可容忍範圍之內。安全穩定性測試點需包含以下幾點：軟件容錯性方麵要求軟件發生錯誤時，應有提示，並能恢複到正常狀態。安全保密性方麵要求對不同用戶所設置的權限限製應能正常實現。運行穩定性方麵要求測試期間不應出現數據丟失、係統紊亂或致命司機現象；由於軟件錯誤造成退出係統的現象應少於兩處。

具有完全自主知識產權的自動化控製係統，軟件具有國家級計算機軟件著作權登記證書和供應商交貨隻需提供合格的產品即可，可避免第三知識產權糾紛及法律訴訟，並能提供長期軟件免費升級服務；如出現版權糾紛，由商家負責

1

套

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

配套自動化生產線教學資源庫建設

開發可用於自動化專業學生課堂教學與拓展學習使用的數字化教學資源，包括提供供料單元等圖片、動畫、視頻、程序等係列課程素材資源。

1

套

具體建設內容見附錄

 

附表一：工具配置

序號

名稱

型號/規格

單位

數量

備注

1

工具箱

 

1

隻

 

2

內六角扳手

HANS.w

1

套

長的

3

尖嘴鉗

雄特  160mm

1

隻

 

4

剝線鉗

鴻義  HY-150

1

隻

 

5

壓線鉗

HS-06WF

1

把

 

6

十字螺絲刀

新發3寸

1

把

 

7

一字螺絲刀

新發3寸

1

把

 

8

斜口鉗

雄特  160mm

1

隻

 

9

十字螺絲刀

得力  3×75mm

1

把

 

10

一字螺絲刀

得力  3×75mm

1

把

 

11

鍾表螺絲刀

 

1

套

 

12

萬用表

數字MY60

1

個

 

13

奶子錘（小號）

 

1

個

 

14

尼龍棒

長20cm 直徑30mm

1

條

 

15

橡膠榔頭（小號）

 

1

個

 

16

內卡簧鉗

 

1

把

 

 

 

 

 

 

附表二：PLC配置

SIEMENS係統

序號

名稱

型號/規格/編號

單位

數量

1

可編程控製器PLC

S7-200-224CN AC/DC/RLY

I14/O10    AC220V供電

台

2

2

可編程控製器PLC

S7-200-226CN AC/DC/RLY

I24/O16    AC220V供電

台

1

3

可編程控製器PLC

S7-200-224CNXPAC/DC/RLY

I14/O10    AC220V供電

台

1

4

可編程控製器PLC

S7-200-226CN DC/DC/DC

I24/O16    DC24V供電

台

1

5

PROFIBUS DP

45°出線帶編程口

個

1

6

PROFIBUS DP

90°出線不帶編程口

個

4

7

電纜

PROFIBUS

米

11

8

變頻器

MM420   0.75KW

台

1

9

通訊線

兩芯屏蔽線

米

3

10

PC/PPI通信線（編程線纜）

中間不帶轉換器

條

2

11

PC/PPI通信線（編程線纜）

中間帶轉換器支持網絡

條

1

技術指標：

1．交流電源：三相五線 AC 380 V±10% 50Hz；

2．溫度：-10～50℃；環境濕度：≤90％無水珠凝結；

3．外形尺寸：長×寬×高=2100mm×1000mm×1500mm；

4．整機功耗：≤1.5 kVA；

5．安全保護措施：實訓台桌麵采用高絕緣、高強度、耐高溫的高密度板。具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國標標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線。

 

 

 

 

附錄：自動化生產線教學資源庫建設

六、建設內容要求

開發可用於自動化專業學生課堂教學與拓展學習使用的數字化教學資源，包括提供供料單元等圖片、動畫、視頻、程序等係列課程素材資源。

序號

名稱

圖片（張）

視頻

（個）

動畫

（個）

程序

（個）

課件

（個）

外觀圖

結構圖

I/O接線電路圖

氣動圖

各組件圖

1

供料單元

1

2

1

1

1

2

1

1

不局限於各單元，還包含其他電工電子自動化類課件

2

加工單元

1

2

1

1

1

2

1

1

3

裝配單元

1

2

1

1

1

2

1

1

4

分揀單元

1

1

1

1

1

2

1

1

5

輸送單元

1

2

1

1

1

2

1

1

6

合計

5

9

5

5

5

10

5

5

80

七、素材資源技術指標

1． 圖片

圖片內容包括各單元的外觀圖、結構圖、I/O接線電路圖、氣動圖、各組件圖。圖片像素為72分辨率（800px*600px），對於過大的圖片需要進行優化且必須保證圖片清晰，使用相關的優化圖片工具進行優化；後綴名全部為小寫，文件的格式為jpg。

2． 動畫

動畫格式是Flash動畫。動畫內容包括：漫射式光電開關工作原理動畫；磁性開關工作原理動畫；電感接近開關工作原理動畫；雙電控電磁轉換向閥工作原理動畫；筆形氣缸工作動畫。

3． 視頻

采用視頻壓縮工具對原始視頻進行壓縮轉換，保證試聽效果前提下盡量壓縮文件，所有視頻（vob.ifo.（DVD）.mpg.mepg.dat.mp4.3gp.mov.rm.ram.rmvb.wmv.asf.avi）都需要轉換成flv格式；注意：轉換是需要保持原始錄製尺寸。錄屏視頻尺寸建議800*600，最大不能超過1000-560，否則在一些筆記本（1366*768）或電腦（1024*768）上麵不能完全顯示。

視頻內容要求：供料單元結構安裝視頻；供料單元工作視頻；供料單元各部分調試視頻；筆形氣缸磁性開關調整視頻；物料檢測光電開關調整視頻；加工單元結構安裝視頻；加工單元工作視頻；加工單元各部分調試視頻；裝配單元結構安裝視頻；裝配單元工作視頻；裝配單元各部分調試視頻；分揀單元結構安裝視頻；分揀單元工作視頻；分揀單元各部分調試視頻；輸送單元結構安裝視頻；輸送單元工作視頻；輸送單元各部分調試視頻。

4． 程序

提供各單元控製程序

 

 

 

 

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