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CH-JY-MPS5型自動生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)考核裝置

一、自動生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)考核裝備（西門子）

1、整體要求：

自動生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)考核裝備系統(tǒng)集成，由1）、供料單元2）、加工單元3）、裝配單元4）、分揀單元5）、輸送單元等組成

該裝置應(yīng)能完成：1）、貨物的自動供給2）、貨物的自動識別分揀3）、機(jī)械手搬運(yùn)4）、自動裝配5）、貨物的自動加工操作等全過程。同時(shí)對系統(tǒng)的運(yùn)行過程實(shí)行全程動作狀態(tài)監(jiān)控及數(shù)據(jù)監(jiān)控，能完成上位管理操作過程。

系統(tǒng)平臺設(shè)計(jì)應(yīng)基于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、開放式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，可適應(yīng)不同廠家型號的各種傳感器、控制器、執(zhí)行器。

2、功能要求：

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

2）加工單元：把該單元物料臺上的工件（工件由輸送單元的抓取機(jī)械手裝置送來）送到?jīng)_壓機(jī)構(gòu)下面，完成一次沖壓加工動作，然后再送回到物料臺上，待輸送單元的抓取機(jī)械手裝置取出。

3）裝配單元：完成將該單元料倉內(nèi)的黑色或白色小圓柱工件嵌入到已加工的工件中的裝配過程。4）分揀單元：完成將上一單元送來的已加工、裝配的工件進(jìn)行分揀，使不同顏色的工件從不同的料槽分流的功能5）輸送單元：通過直線運(yùn)動傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動抓取機(jī)械手裝置到指定單元的物料臺上精確定位，并在該物料臺上抓取工件，把抓取到的工件輸送到指定地點(diǎn)然后放下，實(shí)現(xiàn)傳送工件的功能。6）工作單元（電氣控制）：設(shè)備要求將機(jī)械裝置和電氣控制部分的相對分離。每一工作單元機(jī)械裝置整體安裝在底板上，而控制工作單元生產(chǎn)過程 的PLC裝置則安裝在工作臺兩側(cè)的抽屜板上。機(jī)械裝置上的各電磁閥和傳感器的引線均連接到裝置側(cè)的接線端口上。PLC的I/O引出線則連接到PLC側(cè)的接線端口上。兩個接線端口間通過多芯信號電纜互連。

裝置側(cè)的接線端口的接線端子必須采用三層端子結(jié)構(gòu)，上層端子用以連接DC24V電源的+24V端，底層端子用以連接DC24V電源的0V端，中間層端子用以連接各信號線。

PLC側(cè)的接線端口的接線端子采用兩層端子結(jié)構(gòu)，上層端子用以連接各信號線,其端子號與裝置側(cè)的接線端口的接線端子相對應(yīng)。底層端子用以連接DC24V電源的+24V端和0V端。

裝置側(cè)的接線端口和PLC側(cè)的接線端口之間通過專用電纜連接。其中25針接頭電纜連接PLC的輸入信號，15針接頭電纜連接PLC的輸出信號。

7）供電電源：外部供電電源為三相五線制AC 380V/220V?？傠娫撮_關(guān)選用DZ47LE-32/C32型三相四線漏電開關(guān)。系統(tǒng)各主要負(fù)載通過自動開關(guān)單獨(dú)供電。其中，變頻器電源通過DZ47C16/3P三相自動開關(guān)供電；各工作站PLC均采用DZ47C5/2P單相自動開關(guān)供電。此外，系統(tǒng)配置4臺DC24V6A開關(guān)穩(wěn)壓電源分別用作供料、加工和分揀單元，及輸送單元的直流電源。

8）控制系統(tǒng)：每一工作單元必須可自成一個獨(dú)立的系統(tǒng)，同時(shí)也可以通過網(wǎng)絡(luò)互連構(gòu)成一個分布式的控制系統(tǒng)。

①當(dāng)工作單元自成一個獨(dú)立的系統(tǒng)時(shí)，其設(shè)備運(yùn)行的主令信號以及運(yùn)行過程中的狀態(tài)顯示信號，來源于該工作單元按鈕指示燈模塊。模塊上的指示燈和按鈕的端腳全部引到端子排上。

②當(dāng)各工作單元通過網(wǎng)絡(luò)互連構(gòu)成一個分布式的控制系統(tǒng)時(shí)，對于采用西門子S7-200系列PLC的設(shè)備。

3、自動生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)考核裝備組成部分技術(shù)指標(biāo)

自動生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)考核裝備應(yīng)包括實(shí)訓(xùn)桌、PLC控制模塊、變頻器模塊、觸摸屏模塊、電源模塊、伺服系統(tǒng)、供料單元、輸送單元、加工單元、裝配單元、分料單元、傳感器、電磁閥組、氣缸、工具、控制單元、電腦推車、計(jì)算機(jī)、空氣壓縮機(jī)等組成，其主要技術(shù)指標(biāo)如下所示：

1）PLC控制模塊：

①工藝：鋁塑外殼，完整嵌入實(shí)訓(xùn)臺抽屜式架體，I/O接口開放到控制面板，并提供誤接線保護(hù)功能，具有保險(xiǎn)管座(250V、1A)。

②控制面板工藝要求：2mm厚印刷電路板上覆膜，采用背面印刷技術(shù)，保證圖形符號永不脫落。

③PLC控制模塊包括：

2）變頻器模塊：

①工藝：鋁塑外殼，完整嵌入實(shí)訓(xùn)臺抽屜式架體，接口開放到控制面板，并提供誤接線保護(hù)功能。

②控制面板工藝要求：2mm厚印刷電路板上覆膜，采用背面印刷技術(shù)，保證圖形符號永不脫落。

③模塊包括西門子MM420 變頻器。

3）觸摸屏模塊：

工藝：鐵質(zhì)外殼，通訊接口轉(zhuǎn)引到控制面板，便利于學(xué)生接線操作。

模塊包括昆侖通態(tài)觸摸屏TPC7062K 7寸，65000色；

4）控制單元模塊：

①工藝：鋁塑外殼，完整嵌入實(shí)訓(xùn)臺抽屜式架體，I/O接口開放到控制面板，并提供誤接線保護(hù)功能。

②控制面板工藝要求：2mm厚印刷電路板上覆膜，采用背面印刷技術(shù)，保證圖形符號永不脫落。

= 3 \* GB3 ③配備有指示燈（24VDC）：黃色（HL1）、綠色（HL2）、紅色（HL3）各一只。主令器件：綠色常開按鈕SB1一只，紅色常開按鈕SB2一只，選擇開關(guān)SA（一對轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)），急停按鈕QS（一個常閉觸點(diǎn)）

5） 電源模塊：

①電源模塊配有梅蘭日蘭三相短路器及漏電保護(hù)器，保險(xiǎn)管座等。

②可供直流24V，交流220V，380V電壓。

6）傳感器檢測單元：

①光電傳感器/CX-441/漫反射型/7只；

②光電傳感器/MHT15-N2317/2只；

③接近傳感器/ GH1-F1710NA/1只；

④金屬傳感器/ GH1-305QA/2只；

= 5 \* GB3 ⑤光纖傳感器/ E3X-NA11 E32-DC200/3只；

7）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，安裝支架平臺,材料檢測裝置部件,帶保護(hù)接線端子單元等組成；

8）輸送單元：

包括四自由度機(jī)械手，直線輸單元，比例傳送機(jī)構(gòu)，多功能安裝支架，同步輪，同步帶, 帶保護(hù)接線端子單元等組成；

9）加工單元：

包括滑動料臺，模擬沖頭和沖床, 帶保護(hù)接線端子單元等組成；

10）裝配單元：

包括供料機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)送料單元，機(jī)械手裝配單元，放料臺，帶保護(hù)接線端子單元等組成；

11）分料單元：

包括傳送帶機(jī)構(gòu)，三相電機(jī)動力單元，分揀氣動組件，傳感器檢測單元，高進(jìn)度反饋和定位機(jī)構(gòu)，帶保護(hù)接線端子單元等組成；

12）伺服系統(tǒng)單元：

需采用MHMD022P1U/ MADDT1207003

13）電磁閥組單元:

= 1 \* GB3 ①匯流板/100M-2F/1只；

= 2 \* GB3 ②匯流板/100M-4F2只；

= 3 \* GB3 ③匯流板/100M-3F/1只；

= 4 \* GB3 ④匯流板/100M-6F/1只；

= 5 \* GB3 ⑤雙向電控氣閥帶燈/4V120-M5/2只；

⑥單向電控氣閥帶燈/4V110-M5/16只；

14）氣缸:

= 1 \* GB3 ①筆型缸、薄氣缸、回轉(zhuǎn)缸、氣動手爪、雙桿氣缸、導(dǎo)桿氣缸、導(dǎo)桿氣缸共18只；

= 2 \* GB3 ②配磁性開關(guān)、按裝支架；

15）工具

必須含有工具箱、內(nèi)六角扳手、尖嘴鉗、剝線鉗、壓線鉗、十字螺絲刀、一字螺絲刀、斜口鉗、十字螺絲刀、一字螺絲刀、鐘表螺絲刀、優(yōu)利德萬用表。

16）實(shí)訓(xùn)桌

= 1 \* GB3 ①帶滾輪,雙面四抽屜,抽屜采用網(wǎng)空板,設(shè)備安裝靈活；

= 2 \* GB3 ②1998mm×960mm×780mm鋁鋼結(jié)構(gòu)；

17）工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)

= 1 \* GB3 ①由主站、從站、網(wǎng)絡(luò)電纜等組成PPI網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)兩個工作站之間的數(shù)據(jù)交換。

= 2 \* GB3 ②主站控制倉儲系統(tǒng)的入庫、出庫及移庫等操作，從站控制貨物的出料、識別、檢驗(yàn)等操作。

4、自動生產(chǎn)線機(jī)實(shí)訓(xùn)考核裝備機(jī)電氣一體化實(shí)訓(xùn)裝置技術(shù)要求

1）裝置能夠把PLC控制單元、變頻器單元、步進(jìn)電機(jī)單元、觸摸屏單元、調(diào)試單元、電源單元模塊化獨(dú)立設(shè)計(jì)，既可應(yīng)用在本設(shè)備中，也可將模塊放置于其他設(shè)備使用。

2）裝置平臺設(shè)計(jì)應(yīng)基于標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)理念，可適用不同廠家型號的各種傳感器、控制器、執(zhí)行器。

3）裝置可實(shí)現(xiàn)梯級培訓(xùn)模式，既可完成各單個模塊基本知識培訓(xùn)，也可完成相關(guān)模塊構(gòu)建復(fù)雜控制回路的設(shè)計(jì)及排故訓(xùn)練。

4）裝置選用的元器件應(yīng)工業(yè)化，穩(wěn)定性及耐用性高，適應(yīng)長時(shí)間培訓(xùn)。

5）系統(tǒng)應(yīng)能模擬工業(yè)自動化生產(chǎn)線的生產(chǎn)、加工、裝配、分揀等過程，實(shí)現(xiàn)貨物的供給、識別、搬運(yùn)、分揀、加工、裝配等過程。

6）應(yīng)具有專業(yè)技能培訓(xùn)：系統(tǒng)組裝、調(diào)試和運(yùn)行、系統(tǒng)故障檢查、排除和維護(hù)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作。

7）裝置應(yīng)設(shè)計(jì)有漏電保護(hù)、短路保護(hù)、急停保護(hù)等，防止誤操作對操作者和設(shè)備帶來的危險(xiǎn)。

8）系統(tǒng)應(yīng)采用開放式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所有的控制器、傳感器、執(zhí)行器的控制信號及電源信號都引到接口單元，在接口單元上可由學(xué)生自主接線，可依據(jù)不同的控制要求，搭建多種控制方案。

9）可擴(kuò)展性強(qiáng)，設(shè)備預(yù)留可擴(kuò)展空間，可根據(jù)工業(yè)發(fā)展形勢及用戶方合理性建議進(jìn)行改進(jìn)、擴(kuò)展。

10）此裝置不僅適用于西門子品牌PLC主機(jī)，應(yīng)還可適用于其他品牌的PLC，如三菱FX2N型PLC等。

5、自動生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)考核裝備的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容要求

1）、能融合了機(jī)械技術(shù)（包括氣動技術(shù)）、傳感器技術(shù)、交流電動機(jī)變頻調(diào)速和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制、觸摸屏技術(shù)、PLC控制及通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，體現(xiàn)了現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)過程的特征。

供料單元的安裝與調(diào)試的實(shí)訓(xùn)；

（1）加工單元的安裝與調(diào)試的實(shí)訓(xùn)（2）裝配單元的安裝與調(diào)試的實(shí)訓(xùn)（3）分揀單元的安裝與調(diào)試的實(shí)訓(xùn)（4）輸送單元的安裝與調(diào)試的實(shí)訓(xùn)（5）自動生產(chǎn)線控制的安裝與調(diào)試的實(shí)訓(xùn)

2）、要求：整體結(jié)構(gòu)必須為開放式和拆裝式，能方便地更換模塊，按具有生產(chǎn)性功能和整合學(xué)習(xí)功能的原則確定模塊內(nèi)容，使教學(xué)或競賽時(shí)可方便的選擇需要的模塊。設(shè)備的擴(kuò)展性和升級性強(qiáng)，如：（1）如更換或擴(kuò)展工作單元（2）電氣升級為現(xiàn)場總線（3）定位模塊來控制伺服電機(jī)等

3）、用于教學(xué)，可按工作過程導(dǎo)向，工學(xué)結(jié)合的模式規(guī)劃教學(xué)活動，完成以下工作任務(wù)：

1）氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試項(xiàng)目：

（1）氣動方向控制回路的安裝（2）氣動速度控制回路的安裝（3）擺動控制回路的安裝（4）氣動順序控制回路的安裝（5）氣動機(jī)械手裝置的安裝（6）氣動系統(tǒng)安裝與調(diào)試（7）氣動綜合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝

2）電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫項(xiàng)目：

（1）三相電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與控制程序編寫（2）三相電動機(jī)控制電路的連接與控制程序編寫（3）電動機(jī)調(diào)速控制電路的連接與控制程序編寫（4）變頻器模擬量控制的連接與控制程序編寫；通過自由口編程實(shí)現(xiàn)變頻器網(wǎng)絡(luò)控制（5）用PLC脈沖輸出或定位模塊來控制伺服電機(jī)的技術(shù)（擴(kuò)展）（6）伺服電機(jī)控制電路的連接與參數(shù)設(shè)置（7）PLC控制網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)（8）氣動方向控制程序編寫（9）氣動順序動作控制程序編寫（10）氣動機(jī)械手控制程序編寫（11）皮帶輸送機(jī)控制程序編寫（12）機(jī)電一體化設(shè)備控制程序編寫（13）自動生產(chǎn)線控制程序編寫。

3）PLC通訊網(wǎng)絡(luò)的安裝、程序編制及調(diào)試：

（1）PLC控制技術(shù)---485通信技術(shù)的編程和調(diào)試（2）PLC控制技術(shù)---現(xiàn)場總線通信技術(shù)的編程和調(diào)試（擴(kuò)展）

4）機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試項(xiàng)目：

（1）傳動裝置同軸度的調(diào)整（2）供料單元的機(jī)械安裝與調(diào)整（3）加工單元的機(jī)械安裝與調(diào)整（4）裝配單元的機(jī)械安裝與調(diào)整（5）分揀單元的機(jī)械安裝與調(diào)整（6）輸送單元的機(jī)械安裝與調(diào)試（7）自動生產(chǎn)線設(shè)備安裝與調(diào)試

5）、本裝備用于考核或技能競賽，可考察的職業(yè)能力：

（1）機(jī)械構(gòu)件的裝配與調(diào)整能力（2）機(jī)電設(shè)備的安裝與調(diào)試能力（3）電路安裝能力（4）氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力（5）變頻器在自動生產(chǎn)線的使用能力（6）伺服電機(jī)在自動生產(chǎn)線的使用能力（7）PLC模擬量控制在自動生產(chǎn)線的使用能力（8）機(jī)電一體化設(shè)備的控制程序的編寫能力（9）自動控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力（10）PLC網(wǎng)絡(luò)的安裝、編程與調(diào)試能力（11）人機(jī)界面、組態(tài)技術(shù)的編程與調(diào)試能力（12）符合國家職業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)“可編程序設(shè)計(jì)師三級標(biāo)準(zhǔn)