光機電氣一體化控制實訓系統(tǒng)

光機電氣一體化控制實訓系統(tǒng)

一、實訓系統(tǒng)與設備的實驗教學應用

光機電氣一體化控制實訓系統(tǒng)，作為現代機電技術教學的重要載體，主要承擔了《可編程控制器技術》、《電機拖動與控制》、《電機控制電路》以及《伺服系統(tǒng)的原理與設計》等多門核心課程的實驗教學任務。該系統(tǒng)通過一系列精心設計的實驗，使學生能夠深入理解和掌握機電一體化技術的核心原理和應用方法。

開設的實驗項目豐富多樣，包括常規(guī)電器原理與控制實驗、可編程控制器電氣控制技術實驗、單相與三相變壓器實驗、三相同步與異步發(fā)電機實驗，以及伺服電機的安裝與應用等。這些實驗不僅幫助學生掌握PLC編程軟件及方法、電機的拖動及控制方法，還加深了他們對機械技術、電工電子技術、信息技術、傳感器技術等多種技術的融合應用的理解。

二、實訓考核裝置的構成與特點

機電一體化綜合實訓考核裝置是光機電氣一體化控制實訓系統(tǒng)的核心組成部分。該裝置主要由鋁合金導軌式實訓臺、典型的機電一體化設備機械部件、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、模擬生產設備實訓模塊、接線端子排和各種傳感器、計算機等關鍵部件組成。

裝置的整體結構采用開放式和拆裝式設計，這使得機械部件的組裝變得極為靈活。用戶可以根據現有的機械部件組裝出所需的生產設備，或者添加新的機械部件來組裝其他類型的生產設備。這種設計使得實訓裝置能夠完全按照教學或競賽的要求，組裝出具有實際生產功能的機電一體化設備。

此外，實訓裝置的模塊設計也極具特色。模塊采用標準結構和抽屜式模塊放置架，使得模塊的互換性極強。模塊內容的確定充分考慮了生產性和學習性的整合，使得在教學或競賽時，用戶可以方便地選擇所需的模塊。

設備還具備完全符合電工電子全國職業(yè)技能大賽要求的能力，同時具有可拓展功能，可以組成更加大型的生產模擬系統(tǒng)。這使得實訓裝置能夠配合各個用戶學校不同層次、不同專業(yè)的教學及培訓要求，為培養(yǎng)高素質的機電控制系統(tǒng)研發(fā)人才提供了有力支持。

光機電一體化實訓考核裝置的配置

一、設備技術參數詳解

1. 電源配置：設備采用三相五線交流電源，電壓為AC 380V±10%，頻率為50 Hz，確保設備穩(wěn)定運行。

2. 環(huán)境條件：設備適應于-10～40 ℃的溫度范圍，環(huán)境濕度不超過90%（在25℃時），展現出出色的環(huán)境適應性。

3. 外觀與尺寸：設備的外形尺寸為長×寬×高=1200×800×1500 mm，緊湊的設計使得其占用空間更為經濟。

4. 功耗與節(jié)能：整機的功耗不超過1.5 kW，有效降低了能源消耗，符合現代節(jié)能要求。

5. 安全保護：設備配備接地保護和漏電保護功能，確保使用安全。采用高絕緣的安全型插座和帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線，進一步增強了安全性。

二、設備結構特點

1. 實訓裝置臺架：采用鋁合金導軌式設計，便于安裝和拆卸各種實訓模塊。PLC模塊的I/O端子、變頻器接線端子等關鍵部件均與安全插座連接，確保電路連接的安全性和便捷性。

2. 觸摸屏模塊：選用MCG7062型號，具備高清晰度和良好的操作體驗，便于學生進行編程和監(jiān)控操作。

3. PLC與變頻器模塊：采用西門子品牌的PLC模塊，具有40點以上的I/O端口，滿足復雜控制需求。變頻器同樣選用西門子品牌，確保穩(wěn)定可靠的運行。

4. 電源與按鈕模塊：電源模塊配備總開關、熔斷器、單相電源插座和安全插座，滿足多種電源需求。按鈕模塊包含多種開關和指示燈，方便學生進行電路控制和狀態(tài)監(jiān)測。

5. 一體化接線排：采用獨特設計，將初級接線區(qū)和次級接線區(qū)分別設置于接線排殼體的兩側，通過導電彈性件連接，實現快速、安全的電路連接。同時，接線排可固定在實訓桌上，便于管理和使用。

6. 實訓模塊：包括井式上料機構、氣動機械手裝置、加工機構、物件包裝機構和物料分揀裝置等，模擬真實生產線上的各種動作和流程，為學生提供豐富的實踐體驗。這些模塊的設計充分考慮了生產實際和教學需求，使得學生在實訓過程中能夠更好地掌握機電一體化技術。

機電一體化綜合實驗室裝置實訓內容：
1、氣動系統(tǒng)的安裝與調試項目：
選用該裝置配置的單出桿氣缸、單出雙桿氣缸、旋轉氣缸等氣動執(zhí)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制元件，可完成下列氣動技術的工作任務：
項目一 氣動方向控制回路的安裝；
項目二 氣動速度控制回路的安裝；
項目三 擺動控制回路的安裝；
項目四 氣動順序控制回路的安裝；
項目五 氣動機械手裝置的安裝；
項目六 氣動系統(tǒng)安裝與調試；
2、電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫項目：
選用該裝置配置的PLC模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列PLC應用技術工作任務：
項目七 電動機正反轉控制電路的連接與控制程序編寫；
項目八 電動機調速控制電路的連接與控制程序編寫；
項目九 氣動方向控制程序編寫；
項目十 氣動順序動作控制程序編寫；
項目十一 氣動機械手控制程序編寫；
項目十二 皮帶輸送機控制程序編寫；
項目十三 機電一體化設備控制程序編寫；
項目十四 自動生產線控制程序編寫。
3、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：
項目十五 傳動裝置同軸度的調整；
項目十六 皮帶輸送機的安裝與調整；
項目十七 搬運機械手設備安裝與調試；
項目十八 物件分揀設備的安裝與調試；
項目十九 送料設備的安裝與調試；
項目二十 自動生產線設備安裝與調試。
4、 自動控制系統(tǒng)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：
項目二十一 多種傳感器的安裝與調試；
項目二十二 機械手的自動控制；
項目二十三 皮帶輸送機的自動控制；
項目二十四 機電一體化設備的自動控制；
項目二十五 PLC控制系統(tǒng)的安裝與調試；
項目二十六 自動生產線的安裝與調試。
5. PLC工業(yè)通訊網絡的安裝及調試
系統(tǒng)選用三菱PLC主控制器，配合FX1N-485BD網絡模塊，基于本網絡通信功能，可完成下列工業(yè)現場總線通信技術訓練任務：
項目二十七 N:N網絡的硬件連接、調試
項目二十八 N:N網絡參數設置、調試
項目二十九 基于多臺PLC的復雜網絡數據讀寫程序編寫與調試
6. 物料倉儲的安裝及調試
項目三十 氣動組件的應用與裝調
項目四十 步進驅動系統(tǒng)的參數設置與應用
項目四十一 單軸運動系統(tǒng)應用
項目四十二 雙軸運動系統(tǒng)應用
項目四十三 絲桿傳動系統(tǒng)裝調與應用
項目四十四 出入倉管理程序的應用
項目四十五 貨倉分配管理應用
項目四十六 倉庫統(tǒng)計與分類管理
項目四十七 脈沖定位控制應用
項目四十八 步進系統(tǒng)控制與應用