一、產(chǎn)品概述

1、組成

系統由五個(gè)分系統構成即：數字化設計分系統、模擬加工制造分系統、檢測裝配分系統、生產(chǎn)物分流系統和信息管理分系統。它應包含供料檢測單元，操作手單元，加工單元，搬運單元，安裝單元，圖像檢測單元，提取單元，分類(lèi)存儲單元，環(huán)形輸送單元，總控平臺等多個(gè)單元模塊。系統具有可進(jìn)行小批量多品種柔性加工、無(wú)人值守加工生產(chǎn)能力等，采用數字化信息系統管理模式，每一臺設備均采用網(wǎng)絡(luò )型式對外聯(lián)接，由服務(wù)器統一管理生產(chǎn)過(guò)程中的各種數字聯(lián)接任務(wù),具有現代化柔性制造加工系統的特征。

2、功能

既能完成認知型和綜合型實(shí)驗實(shí)訓，又能完成開(kāi)發(fā)設計型實(shí)驗實(shí)訓，還能實(shí)現學(xué)生現場(chǎng)動(dòng)手操作和網(wǎng)絡(luò )計算機同步觀(guān)測與分析相結合；對樣件具有全程演示及生產(chǎn)能力；系統應具有全自動(dòng)控制功能，能充分展示現代工業(yè)中進(jìn)行數字化管理生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節；系統應具有單機獨立控制、獨立運行功能；系統應具有啟?？刂?、動(dòng)態(tài)作業(yè)計劃調度、庫存資源動(dòng)態(tài)顯示、系統故障診斷與處理、工件位置動(dòng)態(tài)顯示等等功能。

該系統除能服務(wù)于工程訓練實(shí)踐教學(xué)環(huán)節外，還應能覆蓋相關(guān)課程，并能進(jìn)行相關(guān)的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節，具體如下：

（1）可服務(wù)的相關(guān)課程

機械制造基礎、機械工程測試技術(shù)、機電傳動(dòng)控制、液壓與氣壓傳動(dòng)、機器人技術(shù)與應用、機電一體化系統設計、數控技術(shù)、機電系統仿真、CAD/CAM、PLC原理及應用、數字化制造技術(shù)、機電設備故障診斷、先進(jìn)制造技術(shù)、多軸數控加工技術(shù)、虛擬與仿真技術(shù)等，和其它相關(guān)課程。

（2）教學(xué)演示類(lèi)項目

柔性化加工系統演示、遠程控制演示、機電控管一體化技術(shù)演示、自動(dòng)傳輸系統演示、工件自動(dòng)裝配演示、產(chǎn)品自動(dòng)倉儲系統演示等等。

（4）專(zhuān)業(yè)綜合訓練類(lèi)、設計類(lèi)等項目

機械制造技術(shù)項目綜合訓練、機床檢測綜合實(shí)驗、數字化技術(shù)項目綜合訓練、多軸數控技術(shù)項目綜合訓練、機電控制綜合實(shí)驗、機電一體化系統綜合設計、機電一體化系統綜合設計、工件傳輸線(xiàn)應用設計、工件裝配項目應用設計、立體倉庫應用設計、氣壓系統應用設計、系統供電方案應用設計、計算機輔助工藝規程設計、數據庫應用及開(kāi)發(fā)、總控系統的應用與開(kāi)發(fā)、傳感器應用與選擇、PLC應用編程設計、PLC網(wǎng)格通訊應用、伺服驅動(dòng)應用、人機界面編程設計、遠程組態(tài)系統設計、生產(chǎn)實(shí)習、畢業(yè)實(shí)習、畢業(yè)設計等等。

二、技術(shù)性能

1、輸入電源：三相四線(xiàn)～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：＜4.5kVA

4、外形尺寸：7000mm×4500mm×1400mm

5、安全保護：具有漏電保護，安全符合國家標準

三、系統組成

系統的硬件主要由九個(gè)基本單元站、1個(gè)主控臺、環(huán)行自動(dòng)輸送線(xiàn)及軟件系統組成。

（一）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(kāi)關(guān)、啟動(dòng)和停止開(kāi)關(guān)、急停開(kāi)關(guān)、復位開(kāi)關(guān)、12英寸工業(yè)彩色觸摸屏、計算機等組成。主站采用西門(mén)子S7-1500(CPU 1511-1 PN)，從站采用西門(mén)子S7-1200(CPU1214C)，各站之間使用ProfiBus-DP總線(xiàn)進(jìn)行通訊，S7-1200從站主要用于控制與驅動(dòng)設備層，并對現場(chǎng)反饋的信號進(jìn)行采集，S7-1500主站采集各從站數據，協(xié)調各站運行，并為上位機的監控程序提供數據，同時(shí)系統還配有工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊和KP1200 12英寸彩色工業(yè)觸摸屏，可以完成系統控制網(wǎng)絡(luò )的集成。

（二）上料單元

上料單元主要由料斗、回轉臺、螺旋導料機構、直流減速電機、工件滑道、計數電容開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等組成。主要完成將工件從回傳上料臺依次送到檢測工位。

主要技術(shù)指標：

(二) 操作手單元

由機械手、橫臂、回轉臺、機械手爪、配重塊等組成，主要完成對工件的搬運。

主要技術(shù)指標：

（三） 加工單元

由旋轉工作臺、平面推力軸承、直流減速電機、刀具庫、升降式加工系統、加工組件、檢測組件、轉臺到位傳感器等組成。主要完成物料加工和深度的檢測。

主要技術(shù)指標：

（四）搬運單元

由機械手、移動(dòng)滑臺、安裝工作臺、工業(yè)導軌、齒輪齒條、配重塊等組成，主要完成對工件的搬運。

主要技術(shù)指標：

（五） 安裝單元

由料筒、換料機構、推料機構、工業(yè)導軌、搖臂等組成，主要完成對兩種不同工件的上料及安裝。

主要技術(shù)指標：

（六）圖像形狀檢測單元

圖像處理單元主要由光源、鏡頭、CCD照相機、圖像處理控制器、顯示器、位移傳感器等組成。主要檢測加工完成后工件外觀(guān)形狀品質(zhì)是否合格，通過(guò)攝像頭獲取工件的圖像，由圖像處理器完成工件合格與否的判斷并檢測加工孔深，將不合格工件剔除。

（七）提取單元

由機械手、直線(xiàn)移動(dòng)機構、無(wú)桿氣缸、工業(yè)導軌等組成，主要完成對工件的提取及搬運。

主要技術(shù)指標：

（八）分類(lèi)存儲單元

由步進(jìn)電機、滾珠絲桿、立體庫、推料氣缸、電磁閥等組成。主要完成對成品工件分類(lèi)存儲。           

主要技術(shù)指標：

（九）環(huán)行自動(dòng)輸送線(xiàn)

環(huán)行自動(dòng)輸送線(xiàn)主要由鋁合金型材基體、環(huán)行傳輸線(xiàn)、自動(dòng)導向機構、變頻調速系統、自動(dòng)定位機構等組成?？赏瓿蓪ぜ诓煌俣认碌妮斔?，不同工位的自動(dòng)定位，從而大大提高了自動(dòng)環(huán)形傳輸線(xiàn)的工作效率。

（十一）智能制造生產(chǎn)線(xiàn)虛擬仿真系統

1、系統可以支持用戶(hù)選擇需要的PLC接口，如西門(mén)子S7系列PLC、三菱FX系列/Q系列PLC、臺達PLC、施耐德PLC等；亦可與虛擬PLC進(jìn)行通訊。通訊方式簡(jiǎn)單，不需要另寫(xiě)腳本。

2、系統內部搭建了完善的二維原理圖，包括各系統的電氣原理圖、氣壓回路圖等，附帶詳細圖解說(shuō)明。系統內的二維原理圖亦能進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，形象直觀(guān)，便于理解。

3、系統的啟停方式與現實(shí)生產(chǎn)線(xiàn)無(wú)異，工作桌內設置若干按工業(yè)標準制作的工作按鈕以供使用。

4、系統的虛擬仿真區別于傳統實(shí)驗，降低了對現實(shí)資源的消耗，從長(cháng)期來(lái)看，有利于節約成本；同時(shí)，虛擬仿真能隨時(shí)隨地重現整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，不受條件制約。

5、系統功能：

（1）送料系統：負責上料工作。利用物料自身的重力，待物料落到指定位置后，由推料氣缸推送至運送系統機械爪的抓取范圍內。頂料氣缸則控制位于指定位置上方物料掉落的時(shí)間點(diǎn)，進(jìn)而保護處于推送工作過(guò)程中的推料氣缸。（2）運送系統：負責各站點(diǎn)的工作銜接。由機械爪抓取位于指定位置的物料，送往下一站點(diǎn)的指定位置。（3）加工系統：負責對物料的加工。在物料被送至系統內單向移動(dòng)工作臺的夾具處后，物料檢測傳感器檢測到物料，夾具夾緊，由單向移動(dòng)工作臺送至加工處進(jìn)行貫通加工。加工結束，單項移動(dòng)加工臺將其送回，松開(kāi)夾具，交由運送系統處理。（4）裝配系統：負責配件與加工后物料的裝配。配件依靠自身重力落至槽內，槽回轉運動(dòng)至裝配機械爪的下方。最后由裝配機械爪抓取配件，與指定位置處的工件進(jìn)行裝配。（5）分揀系統：負責成品的分類(lèi)儲存。由傳送帶將成品依次經(jīng)由不同的傳感器檢測以進(jìn)行分類(lèi)，確定分類(lèi)后由對應的推料氣缸將其推送至對應的成品區。

★6、為保證軟件正版，投標時(shí)提供智能制造生產(chǎn)線(xiàn)虛擬仿真系統軟件截圖及軟件著(zhù)作權證書(shū)原件備查。

（十二）工業(yè)4.0虛擬仿真實(shí)訓軟件

軟件采用三維建?；谔摂M現實(shí)技術(shù)的計算機仿真模擬技術(shù)，可以進(jìn)行PLC電氣控制仿真、氣動(dòng)仿真、液壓仿真、傳感器仿真等工業(yè)常用技術(shù)仿真。

1、PLC仿真可以通過(guò)PLC編程控制模型的相應動(dòng)作從而完成工序動(dòng)作包含機械手仿真、自動(dòng)門(mén)仿真、升降機仿真、分揀仿真、正反轉仿真、郵件分揀、流水線(xiàn)、自動(dòng)分揀等。

2、氣動(dòng)回路仿真

（1）軟件以氣動(dòng)經(jīng)典22回路為依據開(kāi)發(fā)出28回路的在線(xiàn)及離線(xiàn)仿真

（2）軟件中設置的14路“考考你！”表現為典型氣路設備故障。

（3）軟件狀態(tài)含“模擬運行”“聯(lián)機運行”即離線(xiàn)仿真、在線(xiàn)仿真。兩種運行狀態(tài)自動(dòng)切換，當連接外部設備時(shí)自動(dòng)切換為在線(xiàn)仿真，無(wú)外部設備連接時(shí)為離線(xiàn)仿真即模擬運行。

軟件中離線(xiàn)仿真13個(gè)回路包括：1、單作用氣缸的換向回路（a）2、雙作用氣缸的換向回路（a）3、單作用氣缸的速度控制回路（a）4、單作用氣缸的速度控制回路（b）5、雙作用氣缸單向調速回路（a）6、雙作用氣缸單向調速回路（b）7、雙作用氣缸的速度控制回路一 8、雙作用氣缸的速度控制回路二 9、壓力控制回路 10、計數回路 11、延時(shí)回路 12、用機械行程閥的單往復控制回路 13、過(guò)載保護回路。

離線(xiàn)、在線(xiàn)自動(dòng)切換的15個(gè)回路包括：1、單作用氣缸的換向回路（b）2、雙作用氣缸的換向回路（b）3、速度換接回路4、緩沖回路5、互鎖回路6、用行程開(kāi)關(guān)的單缸往復運動(dòng)回路7、單缸連續往復動(dòng)作回路8、直線(xiàn)缸、旋轉缸順序動(dòng)作回路9、多缸順序動(dòng)作回路10、雙缸同步動(dòng)作回路11、四缸聯(lián)動(dòng)回路12、卸荷回路13、或門(mén)型梭閥的應用回路14、快速排氣閥的應用回路15、高低壓切換控制回路。

（4）設置14路“考考你！”當點(diǎn)開(kāi)了“考考你”對話(huà)框回路自動(dòng)設置故障，當回答正確或關(guān)閉“考考你”對話(huà)框，故障自動(dòng)接觸，回路正常仿真。14路“考考你”包括模擬故障有：1單作用氣缸故障2、電磁閥故障3、雙作用氣缸故障4、調節閥故障5、節流閥故障6、手動(dòng)換向閥異常7、節流閥堵死故障8、行程開(kāi)關(guān)故障9過(guò)濾三聯(lián)件故障10、氣容故障11、行程閥故障12、順序閥故障13、行程開(kāi)關(guān)失靈14、負載阻力過(guò)小

3）液壓回路仿真其界面可清楚的展示液壓元器件的內部結構以及液壓回路的工作過(guò)程。液壓傳動(dòng)原理的動(dòng)態(tài)演示并不少于18種動(dòng)態(tài)演示。

a) 多級高壓回路b) 減壓回路c) 先導式溢流閥缷荷回路d) 順序平衡回路e) 回油節流調速回路 f) 旁路節流調速回路 g) 液壓缸差動(dòng)連接回路

h) 三位四通電磁換向閥換向回路 i) 液控單向閥鎖緊回路 j) 順序閥控制順序動(dòng)作回路k) 壓力繼電器控制順序動(dòng)作回路 l) 行程開(kāi)關(guān)控制順序同步回路 m) 調速閥控制同步回路 n) 液壓馬達回油節流調速回路 o) 二位四通電磁閥換向回路 p) 手動(dòng)閥換向回路 q) 速度換接回路 r) 二位二通缷荷

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（十三）電氣控制技能實(shí)訓仿真軟件

以三維仿真交互技術(shù)和三維動(dòng)畫(huà)視覺(jué)表現及多媒體數字技術(shù)為核心，能進(jìn)行三維電路分析、電氣電路模擬電路考核、綜合技能虛擬實(shí)訓、電氣基礎訓練、元器件識別檢測。

1、軟件模擬線(xiàn)路故障根據故障現象使用各種虛擬儀表進(jìn)行排故

2、學(xué)員根據電路圖自己布局電氣設備并連接線(xiàn)路，自動(dòng)檢測線(xiàn)路錯誤。

3、電機及電氣三維元件裝配

4、元器件檢測

5、電氣電路仿真

6、自動(dòng)門(mén)仿真

7、升降機仿真

8、機床電氣實(shí)訓排故實(shí)訓

9、儀器儀表的使用萬(wàn)用表、雙蹤示波器、信號發(fā)生器、頻譜儀、鉗形表

10、機械手仿真

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（十四）云智能實(shí)驗室安全管理系統

本平臺將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用于電氣自動(dòng)化信息技術(shù)并將數據上傳至云平臺，進(jìn)行海量數據存儲，并提供豐富的數據分析工具方便更加準確的掌握數據與分析數據?！餅楸ＷC軟件正版，投標時(shí)提供云智能實(shí)驗室安全管理系統軟件著(zhù)作權證書(shū)原件備查并現場(chǎng)演示功能。

1、功能。   

（1）數據云系統上傳（2）手機數據查詢(xún)（3）歷史數據查詢(xún)（4）數據分析統計（5）郵箱報警（6）微信報警（7）微信反向控制（8）二次開(kāi)發(fā)

2、智能物聯(lián)網(wǎng)系統應用軟件

（1）數據顯示顯示輸入電壓監控，輸出電壓監控，輸入開(kāi)關(guān)監控，輸出開(kāi)關(guān)控制以及輸入電壓模擬量實(shí)時(shí)數據，可根據實(shí)際需求添加128路。

（2）控制：控制啟動(dòng)停止開(kāi)關(guān)的開(kāi)和關(guān)，輸出電壓值的給定，可根據實(shí)際需求添加128路。

（3）歷史數據：顯示輸入輸出電壓值的歷史數據，可按時(shí)、天、月進(jìn)行查詢(xún)歷史數據曲線(xiàn)，以及歷史數據表格，可表格數據導出處理。

（4）設備報警：報警信號為PLC主機模擬量采集數值或者開(kāi)關(guān)量可以自由設定，如當模擬量輸入超過(guò)10V電壓時(shí)產(chǎn)生報警，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化應用軟件將報警信號上傳到云平臺，通過(guò)云平臺向設置的郵箱地址或者微信推送報警信號，每臺設備對應設置一個(gè)微信賬號和一個(gè)郵箱賬號用于接受報警信號。

（5）通過(guò)手機微信關(guān)注云平臺可以實(shí)現遠程控制PLC的輸出及監視PLC的輸入狀態(tài)變化。

（6）終端畫(huà)面包含：數據顯示畫(huà)面：畫(huà)面顯示輸入電壓數值，輸出電壓監控，開(kāi)關(guān)狀態(tài)輸入，開(kāi)關(guān)控制輸出，以及云端連接二維碼。聯(lián)網(wǎng)設置界面：設置現場(chǎng)數據連接云平臺后臺數據庫管理

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（十五）其它配置

三、實(shí)訓內容
1.PLC的設計與應用
(1)數據傳輸功能實(shí)訓
(2)定時(shí)、計數、移位功能實(shí)訓
(3)比較功能實(shí)訓
(4)步進(jìn)功能的應用實(shí)訓
(5)跳轉功能的應用實(shí)訓
(6)子程序調用功能的應用實(shí)訓
(7)中斷控制功能的應用實(shí)訓
(8)變頻調速的PWM控制功能的應用實(shí)訓
(9)伺服電機速度位置控制功能的應用實(shí)訓
(10)檢測系統的程序設計
(11)變頻調速環(huán)行自動(dòng)傳輸系統的程序設計
(12)自動(dòng)儲存系統的程序設計
2.傳感器技術(shù)及應用
(1)光電傳感器的特性研究及應用
(2)電感傳感器的特性研究及應用
(3)電磁傳感器的特性研究及應用
(4)位置傳感器的特性研究及應用
3.氣動(dòng)控制技術(shù)
(1)電控氣動(dòng)閥的工作原理及應用
(2)真空發(fā)生器的工作原理及應用
(3)氣動(dòng)二聯(lián)體的工作原理及應用
(4)各種氣缸的工作原理及應用
4.運動(dòng)控制系統
(1)伺服電機定位的控制技術(shù)
(2)直流電機的控制技術(shù)
(3)交流電機的變頻調速技術(shù)
(4)步進(jìn)電機的定位控制技術(shù)
5.組態(tài)監控及人機界面技術(shù)
(1)組態(tài)監控軟件的基本應用
(2)組態(tài)監控軟件通信應用實(shí)訓
6.機械結構訓練技術(shù)
(1)同步帶傳動(dòng)機構的設計及特性研究
(2)直齒輪傳動(dòng)機構的設計及特性研究
(3)錐齒輪傳動(dòng)機構的設計及特性研究
(4)直線(xiàn)導軌的設計及特性研究
(5)滾珠絲桿的特性研究及應用
7.故障檢測技術(shù)技能培訓
(1)程序故障設置的排除訓練
(2)參數故障設置的排除訓練
(3)電氣接線(xiàn)故障設置的排除訓練
(4)機械故障設置的排除訓練
8.網(wǎng)絡(luò )通訊技術(shù)和PROFIBUS總線(xiàn)技術(shù)
(1)網(wǎng)絡(luò )通訊基礎的原理與應用
(2)PROFIBUS-DP模塊的研究與應用
(3)PROFIBUS通訊協(xié)議的研究與應用
(4)PROFIBUS主站與從站之間的通訊研究