機電一體化柔性生產(chǎn)綜合實訓系統(tǒng)|柔性自動化及*制造實訓考核裝置

一、產(chǎn)品概述

    是將微電子學、計算機信息技術、控制技術、機械制造和系統(tǒng)工程有機地結合起來，是一種技術復雜、高度自動化系統(tǒng)，柔性制造技術更是當前機械制造業(yè)適應市場動態(tài)需求及產(chǎn)品不斷迅速更新的主要手段，是*制造技術的基礎。

    是專門為職業(yè)院校、職業(yè)教育培訓機構研制的自動生產(chǎn)線實驗系統(tǒng)，根據(jù)機電類、自動化類、*制造類行業(yè)、企業(yè)中工業(yè)自動化應用的特點，對各類自動生產(chǎn)線的工作過程和相關的技術進行研究，對工業(yè)現(xiàn)場設備進行提煉和濃縮，并針對實驗教學活動進行專門設計，融機、光、電、氣、液于一體，包含了PLC、機器人、傳感器、液壓、氣動、工業(yè)控制網(wǎng)絡、電機驅動與控制、計算機、機械傳動等諸多技術領域，整個系統(tǒng)由MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)、WINCC監(jiān)控系統(tǒng)、主控PLC和下位PLC通過網(wǎng)絡通訊技術構成一個完整的多級計算機控制系統(tǒng)，通過訓練，能強化學生對復雜柔性自動生產(chǎn)線的設計、安裝、接線、編程、調試、故障診斷與維修等綜合職業(yè)能力，適合機電類、自動化類相關專業(yè)的教學和實驗，同時也適合工程技術人員上崗培訓。

    本實驗系統(tǒng)是一種典型的環(huán)形柔性自動生產(chǎn)線（規(guī)格：8m×5m），它由上料單元、多軸加工單元、搬運單元、落料單元、噴涂烘干單元、加蓋單元、穿銷單元、檢測單元、分揀輸送單元、物流倉儲單元、行車機械手單元、圖像處理單元、圖像檢測單元、液壓沖壓單元、條形碼識別單元、堆垛解垛倉儲單元組成。傳輸鏈有輥道、皮帶、鏈條滾輪三種模式，配有相應的圓帶、滾筒、直角轉向等轉角，通過傳輸鏈和轉角連成環(huán)形生產(chǎn)線。上述機構均安裝在工業(yè)型材桌面上，系統(tǒng)中的機械結構、電氣控制回路、執(zhí)行機構*獨立，采用工業(yè)標準件設計，便于拆、裝。

    控制系統(tǒng)主站采用西門子S7-300(CPU315-2DP)，從站采用西門子S7-200(CPU226)，各站之間使用ProfiBus-DP總線進行通訊，S7-200從站主要用于控制與驅動設備層，并對現(xiàn)場反饋的信號進行采集，S7-300主站采集各從站數(shù)據(jù)，協(xié)調各站運行，并為上位機的監(jiān)控程序提供數(shù)據(jù)，同時系統(tǒng)還配有工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊和10.4英寸彩色工業(yè)觸摸屏，可以完成系統(tǒng)控制網(wǎng)絡的集成。

    該系統(tǒng)有單機、聯(lián)機二種工作方式。在單機模式下，各從站獨立運行，站間沒有數(shù)據(jù)傳送，學員可進行外部接線操作，使用S7-200PPI電纜或ProfiBus總線將編寫程序下載到PLC中，并監(jiān)控程序運行，在聯(lián)機模式下，系統(tǒng)各從站同時工作，工件依次進行上料、沖壓、加工、搬運、落料、噴涂烘干、視頻檢測、加蓋、穿銷、檢測、條形碼識別、分揀、入庫、托盤暫存及搬運等操作，各站間通過ProfiBus現(xiàn)場總線進行通訊，在主站的控制下實現(xiàn)相關的互鎖、數(shù)據(jù)傳送操作，系統(tǒng)中的上位工控機使用WinCC組態(tài)監(jiān)控軟件，對現(xiàn)場設備生產(chǎn)狀況進行動態(tài)實時監(jiān)控。

    系統(tǒng)工業(yè)現(xiàn)場總線和標準的電氣接口，支持RS232、RS485、PPI、MPI、PROFIBUS-DP、TCP/IP多種通信方式。系統(tǒng)具備多種組態(tài)軟件、編程軟件、管理軟件功能，如STEP7、OPC、WINCC算法組態(tài)、人機交換和MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)軟件等，為方便教學還配有PLC仿真、氣動仿真、多媒體教室電子管理等軟件。

    本系統(tǒng)配有德國西門子、美國羅克韋爾（簡稱AB）、日本三菱等的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)實際需要進行選配。

二、機電一體化柔性生產(chǎn)綜合實訓系統(tǒng)|柔性自動化及*制造實訓考核裝置技術性能

    1.  輸入電源：三相四線 交流380V±10% 50Hz

    2.  工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度≤85%（25℃） 海拔＜4000m

    3.  裝置容量：≤3.5kVA

    4.  外形尺寸：800cm×500cm×240cm

    5.  安全保護：具有漏電保護，安全符合國家標準

三、產(chǎn)品特點

    1.  系統(tǒng)將機械、氣動、液壓、電氣控制、電機傳動、傳感檢測、PLC以及工業(yè)網(wǎng)絡控制技術有機地進行整合，按照結構模塊化，便于組合，可以完成各類單項技能訓練和綜合性項目訓練?？梢赃M行機械部件安裝與調試、氣動系統(tǒng)的安裝與調試、液壓系統(tǒng)的安裝與調試、電氣控制電路的安裝和PLC編程、機電設備安裝與調試、自動控制系統(tǒng)安裝與調試、工業(yè)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)安裝與調試于一體，能較好地滿足實驗教學、工程訓練的需要。

    2.  該實驗考核裝置PLC模塊I/O端子、各常用模塊接線端子，均采用安全型插座，使用帶安全插頭的導線進行電路連接；各指令開關、光電開關、傳感器和指示元件的電路通過端子排進行連接。插拔線連接電路與端子排連接電路相結合，既保證學生基本技能的訓練、形成和鞏固，又保證電路連接的快速、安全和可靠。

    3.  系統(tǒng)中元器件均采用實際工業(yè)元件，*公司（如德國的施克、西門子、日本SMC、歐姆龍、日本三菱等）工業(yè)元件，質量可靠、性能穩(wěn)定、故障率低，從而保證學校實驗教學的順利進行。

    4.  系統(tǒng)無論機械結構還是控制，都采用統(tǒng)一標準接口，具有很高的兼容和擴展性，隨工業(yè)現(xiàn)場技術的快速發(fā)展，本系統(tǒng)可以緊跟現(xiàn)場技術升級擴展，深入地滿足實驗教學的需要。

    5.  本系統(tǒng)可以鍛煉學習者創(chuàng)造性的思維和動手能力，學習者可以利用本系統(tǒng)從機械組裝、電氣設計、接線、PLC編程與調試、現(xiàn)場總線組建與維修等方面進行工程訓練。

四、系統(tǒng)組成

    1.系統(tǒng)的硬件由22個基本單元站組成

    (1) 總控平臺
    總控平臺主要由三相電網(wǎng)電壓指示、電源控制部分、控制主機、狀態(tài)指示燈、二位選擇開關、啟動和停止開關、急停開關、復位開關、10.4英寸工業(yè)彩色觸摸屏等組成，主要完成監(jiān)視各分站的工作狀態(tài)并協(xié)調各站運行，完成工業(yè)控制網(wǎng)絡的集成。

    (2) 上料單元
    由方形井式工件架、頂料氣缸、擋料氣缸、皮帶傳輸裝置、光電傳感器、導料裝置、電控閥、直流減速電機、安裝支架等組成。主要完成將工件庫中待加工工件自動落到供料傳輸線上。

    (3) 液壓沖壓單元
    由液壓直動缸、夾緊定位機構、定時器及機械調整桿機構、C型鋼構結構、光幕等組成。主要完成對工件的模擬沖壓加工。

    (4) 多軸加工單元
    由六軸模擬加工中心（步進電機、伺服電機、直線導軌、滾珠絲桿、三軸加工臺等）、夾緊氣缸、定位氣缸、光電傳感器、C型鋼構結構、直流減速電機、控制繼電器模組、安裝支架等組成。主要完成模擬切削加工工件。

    (5) 五軸機器人單元
    由步進電機及驅動器、直線導軌、五自由度搬運機械手、定位開關、行程開關、支架、機械零部件構成。主要完成工件的搬運。

    (6) 三菱6自由度工業(yè)機器人
    由鋁合金型材基座、6自由度工業(yè)機器人（采用三菱RV-3SD）、示教單元所組成。主要完成對物料的搬運、組裝等。

柔性自動化及*制造實訓考核裝置系列產(chǎn)品