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典型機電設(shè)備安裝與控制實訓裝置|光機電一體化實訓設(shè)備

一、產(chǎn)品概述

 典型機電設(shè)備安裝與控制實訓裝置 光機電一體化實訓設(shè)備是一種zui為典型的機電一體化產(chǎn)品，是為職業(yè)院校、職業(yè)教育培訓機構(gòu)而研制的，它適合機電一體化、自動化等相關(guān)專業(yè)的教學和培訓。

采用型材結(jié)構(gòu)，其上安裝有交流伺服電機及驅(qū)動單元、步進電機及驅(qū)動單元、直流無刷電機及驅(qū)動單元、交流電機及變頻調(diào)速單元、觸摸屏單元、PLC及A/D D/A單元、傳感器及旋轉(zhuǎn)編碼器單元、皮帶輸送單元、滾珠絲杠單元、蝸輪蝸桿單元。采用工業(yè)元器件，所有傳感器、執(zhí)行器、控制器接口開放，培訓內(nèi)容包含：PLC（數(shù)字量和模擬量）技術(shù)，傳感器及旋轉(zhuǎn)編碼器技術(shù)、直流無刷電機特性研究、步進電機特性研究、交流伺服電機特性研究、特種電機控制技術(shù)、觸摸屏技術(shù)、位置及速度控制技術(shù)、機械傳動（皮帶傳動、滾珠絲杠傳動及蝸輪蝸桿傳動）技術(shù)、組態(tài)軟件監(jiān)控技術(shù)等。平面模塊化結(jié)構(gòu)，所有控制電機的接線開放，安裝尺寸完全一致，可做到電機互換，控制電平一致。

二、 產(chǎn)品特點

1 有機融合了機械、電氣、傳感器、交流電機變頻調(diào)速、直流無刷電機控制、步進電機驅(qū)動控制、伺服電機驅(qū)動控制、能開展任務(wù)驅(qū)動的項目教學。

2. 整體結(jié)構(gòu)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(wù)于項目實訓教學；能根據(jù)不同的任務(wù)更換組合模塊，具有很強的重組性，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊，非常適合廣大職業(yè)院校自動化技能實訓需求。

3. 用于實訓教學，可按工作過程導向、工學結(jié)合的模式規(guī)劃教學活動，可完成多種工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境下的技能培訓任務(wù)。

4. 該實訓考核裝置PLC模塊I/O端子、變頻器接線端子、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(guān)、光電開關(guān)、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(jié)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。

三、技術(shù)性能

1. 輸入電源：三相四線（或三相五線）～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：＜1.0kVA

4. 結(jié)構(gòu)尺寸：1200mm×800mm×1300mm

5. 安全保護：具有漏電保護，安全符合國家標準

四、實訓內(nèi)容

1. 觸模屏實訓

? 觸模屏與PLC之間的通訊

? 觸模屏監(jiān)視電機的運行狀態(tài)和控制電機的運行參數(shù)

? 基于觸摸屏→PLC→數(shù)字伺服（步進驅(qū)動）方式的運行曲線組態(tài)顯示控制

? 基于觸摸屏→PLC→交直流電機方式的運行曲線組態(tài)顯示控制

2. PLC訓練

? 基本指令編程練習

? 高級指令編程實訓

? PID控制指令應(yīng)用實訓

? 利用PLC控制（脈沖、模擬量），步進電機、變頻器、伺服電機、直流無刷電機

? 用PLC采集各種傳感器信號

? PLC采集旋轉(zhuǎn)編碼器信號

3.  三相異步電機變頻調(diào)速

? 變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作

? 變頻器報警與保護功能

? 多段速度選擇變頻調(diào)速

? 外部端子點動控制

? 控制電機運行時間操作

? 控制電機正反轉(zhuǎn)運動控制

? 外部模擬量（電壓/電流）變頻調(diào)速

? 三相異步電機的變頻器閉環(huán)調(diào)速

4. 步進電機

? 啟動特性的研究：通過PLC修改頻率，運行頻率加速時間及運行長度，觀察運轉(zhuǎn)特性。

? 細分特性研究：通過細分拔碼開關(guān)改變細分，觀察步進電機在低速運行時的振動和噪聲變化，掌握細分意義和如何計算細分距角

? 脫機信號作用研究

? 驅(qū)動電壓的影響

? 驅(qū)動電流的影響

5. 伺服電機

? 位置模式：通過PLC修改啟動頻率，運行頻率，加減速時間以及運行長度，觀察電機運轉(zhuǎn)特性

? 速度模式1：將伺服電機的控制模式調(diào)整為速度模式的外部控制方式，通過PLC的模擬量控制伺服電機的運行，學會如何調(diào)速零飄、加減速的調(diào)整、速度增益和輸入增益的調(diào)整，控制零速鉗位端口了解它的作用，通過編碼器反饋做閉環(huán)實現(xiàn)位置控制并通過人機界面進行位置和速度的顯示

? 速度模式2：將伺服電機的控制模式調(diào)整為速度模式的內(nèi)部控制方式，通過PLC的脈沖輸出和模擬量輸出控制電機的速度和位置，兩個模式通過PLC的輸出點來切換，通過這個實訓可以了解伺服ON與模式切換之間的關(guān)系，通過PLC編程加深對伺服運行的理解

? 位置速度模式：將伺服電機的控制模式調(diào)整為位置速度模式，通過PLC的脈沖輸出和模擬量輸出控制電機的速度和位置，兩個模式通過PLC的輸出點來切換，通過這個實訓可以了解伺服電機ON與模式切換之間的關(guān)系，通過PLC編程加深對伺服運行的理解

6. 直流無刷電機

? 內(nèi)部電位器調(diào)速：調(diào)節(jié)電位器使速度由慢到快，觀察電機在低速和高速和運行特性，比較與變頻、伺服的區(qū)別

? 模擬量調(diào)速：PLC模擬量輸出控制電機的速度，編碼器反饋作為速度位置反饋，實現(xiàn)低精度的定位。通過正反向控制端子控制轉(zhuǎn)向

7. 各種傳感器及編碼器實訓

? 光電、電感、電容傳感器的應(yīng)用

? 旋轉(zhuǎn)編碼器的應(yīng)用

基本配置表

序號

名稱

規(guī)格

數(shù)量

單位

1      

工作臺

1200mm×800mm×800mm

1

張

2      

西門子PLC

CPU224XPCN(DC/DC/DC) 14路數(shù)字量輸入/10路晶體管輸出 ,2路模擬量輸入/1路模擬量輸出

1

臺

3      

西門子變頻器

MM420 功率≥0.75kW

1

臺

4      

電源模塊

三相電源總開關(guān)（帶漏電和短路保護）1個、熔斷器3只、單相三極電源插座2個、安全插座5個

1

塊

5      

按鈕模塊

開關(guān)電源24V/5A 、12V/2A各1組、轉(zhuǎn)換開關(guān)2只、復位按鈕（紅、黃、綠各1只）、自鎖按鈕（紅、黃、綠各1只）、24V指示燈（紅黃綠各2只）、急停按鈕1只、蜂鳴器1只

1

塊

6      

步進電機驅(qū)動模塊

相數(shù)：2，步距角： 1.8，靜態(tài)電流：2.8A，相電阻：0.8Ω，相電感：1.2mH，保持轉(zhuǎn)矩：0.9N·m

1

套

7      

伺服電機驅(qū)動模塊

額定功率：200W，額定轉(zhuǎn)矩：0.64N·m，額定轉(zhuǎn)速：3000r/min，額定電流：1.6A

1

套

8      

直流無刷電機驅(qū)動模塊

額定功率： 150W，額定電壓：AC220V

額定轉(zhuǎn)速：1500r/min,額定轉(zhuǎn)矩：0.955N·m，額定電流：0.945

1

套

9      

觸摸屏模塊

5.7英寸 TFT真彩，56K色

1

套

10   

皮帶輸送帶單元

由帶式傳送帶、旋轉(zhuǎn)編碼器、光電傳感器、電感傳感器、電容傳感器、旋轉(zhuǎn)電磁鐵組成。傳輸帶行程：460mm。

1

套

11   

滾珠絲桿單元

由滾珠絲桿、刻度裝置、限位傳感器、移動導塊等組成。位置控制水平位移：270mm，重復精度：0.1mm

1

套

12   

蝸輪蝸桿減速機單元

由蝸輪蝸桿減速機、刻度裝置等組成。超低噪聲，體積小，傳遞功率為90-120W，主要可以完成轉(zhuǎn)臺的精確定位控制。

1

套

13   

接線端子排

本系統(tǒng)的執(zhí)行器、控制器接口全部引到操作面板及接口單元，并配備配套實訓導線。

1

套

14   

工件

含金屬、塑料工件

1

套

15   

電源線

單相三芯電源線

2

根

16   

實訓導線

強電、弱電連接導線

1

套

17   

PLC編程電纜

PC/PPI

2

根

18   

配套光盤

PLC編程軟件（DEMO版）、使用手冊、程序等

1

套

19   

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，鐘表螺絲刀，剝線鉗，尖嘴鉗，剪刀，電烙鐵，驗電筆，鑷子，活動扳手，內(nèi)六角扳手（8把）

1

套