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光电(sh)传感柔性生产综合实训系l?/b>
发表旉Q?015-12-11

 

光电(sh)传感柔性生产综合实训系l?span>

光电(sh)传感柔性自动生产线必须微?sh)子学、计机信息技术、控制技术、机械制造和pȝ工程有机地结合v来,要求高度自动化系l,柔性制造技术更是当前机械制造业适应?jng)场动态需求及(qing)产品不断q速更新的主要手段Q是先进刉技术的基础?span>

控制pȝȝ采用S7-300(CPU315-2DP)Q从站采?span>S7-200(CPU226)Q各站之间?span>ProfiBus-DPȝq行通讯Q?span>S7-200从站主要用于控制与驱动设备层Qƈ对现场反馈的信号q行采集Q?span>S7-300ȝ采集各从站数据,协调各站q行QƈZ位机的监控程序提供数据,同时pȝq配有工业以太网通信模块?span>10.4英寸彩色工业触摸屏,可以完成可编E控制器实训装置pȝ控制|络的集成?span>

一、技术性能

1.   输入甉|Q三相四U~380Vu10% 50Hz

2.   工作环境Q温?span>-10℃~+40?span>  相对湿度?span>85%Q?span>25℃)(j) hQ?span>4000m

3.   装置定wQ<3.5kVA

4.   外Ş寸Q?span>8000mm×5000mm×2400mm

安全保护Q具有漏?sh)保护,安全W合国家发动机翻转台?/span>标准

二、品特?span>

1.   pȝ机械、气动、液压、电(sh)气控制、电(sh)Z动、传感检?span>PLC以及(qing)工业|络控制技术有机地q行整合Q按照结构模块化Q便于组合,可以完成各类单项技能训l和l合性项目训l。可以进行机械部件安装与调试、气动系l的安装与调试、液压系l的安装与调试、电(sh)气控制电(sh)路的安装?span>PLC~程、机?sh)设备安装与调试、自动控制系l安装与调试、工业网l控制系l安装与调试于一体,能较好地满实训教学、工E训l的需要?span>

该实训考核装置PLC模块I/O端子、各常用模块接线端子Q均采用安全型插座,使用带安全插头的导线q行?sh)\q接Q各指o(h)开兟뀁光?sh)开兟뀁传感器和指C元件的?sh)\通过端子排进行连接。插拔线q接?sh)\与端子排q接?sh)\相结合,既保证学生基本技能的训练、Ş成和巩固Q又保证?sh)\q接的快速?/span>U鲁兹发动机实训?/span>安全和可靠?span>

2.   pȝ无论机械l构q是控制Q都采用l一标准接口Q具有很高的兼容和扩展性,随工业现场技术的快速发展,本系l可以紧跟现场技术升U扩展,深入地满_训教学的需要?span>

3.   本系l可以锻炼学?fn)者创造性的思维和动手能力,学习(fn)者可以利用本pȝ从机械组装、电(sh)气设计、接Uѝ?span>PLC~程与调试、现场ȝl徏与维修等斚wq行工程训练?span>

三、系l组?span>

1、Lq_Q?/span>Lq_主要׃相电(sh)|电(sh)压指C、电(sh)源控刉分、控制主机、状态指C灯、二位选择开兟뀁启动和停止开兟뀁急停开兟뀁复位开兟?span>10.4英寸工业彩色触摸屏等l成Q主要完成监视各分站的工作状态ƈ协调各站q行Q完成工业控制网l的集成Qƈ配合频识别pȝ单元和四轴工业机器h柔性加盖单元完成对工g柔性组合及(qing)数量?/span>制冷I实验?/span>d下单?/span>

2、上料单元:(x)由方形井式工件架、顶料气~、挡料气~、皮带传输装|、光?sh)传感器、导料装|、电(sh)控阀、直减速电(sh)机、安装支架等l成。主要完成将工g库中待加工工件自动落C料传输线上?/span>

3、落料单元:(x)落料单元由四槽轮、锁止弧、传动轮、同步轮带、推料{盘、落料^台、光?sh)传感器、电(sh)感传感器、阻挡气~、直减速电(sh)机、安装支架等l成Q主要完成将工g安放到滑撬托盘上?/span>

4、喷涂烘q单元:(x)h单元由喷涂室、加热装|、温度传感器、模拟喷头、冷却风扇、交调压模块、智能温度显CZA、触摸屏、加热指C器、光?sh)传感器、电(sh)感传感器、阻挡气~、直减速电(sh)机等l成Q主要完成对工g先喷涂后加热烘干固化?qing)冷却过E的模拟?/span>

5、光?sh)传感器单元Q上位机pȝ要与g配套Q:(x)由滑道式工g架、蜗轮蜗杆减速机、摇臂、同步轮带、直减速电(sh)机、挡料气~、托料气~、׾~气~、真I吸盘、光?sh)传感器、电(sh)容传感器、电(sh)感传感器、行E开兟뀁磁性传感器、电(sh)控阀、安装支架等l成Q主要完成对工g的加盖装配工作?/span>本系l采用全3D仿真技术,界面生动观、易学易?/span>?sh)工技能实训台Q以此学生学?fn)的兴趣Q加深学生对知识的理解和q用。系l通过产品说明、零件展C、装配演C、原理展C四个方面,讲述?jin)霍?span>位移传感器?span>霍尔转?/span>传感?b>?/b>压电(sh)传感器、湿敏传感器、气敏传感器、电(sh)涡流传感器、磁?sh)传感器、差动电(sh)容传感器、差动变压器?span>金属应变传感器、扩散硅压力传感器、光U位UM感器、光?sh){速传感器、集成温度传感器?span>K型热?sh)偶?span>E型热?sh)偶?span>PT100铂电(sh)?/span>{?span>17个常用传感器。零件展C:(x)单独展示传感器的各个l成元gQ观察零件的l构、材质以?qing)材质类型。装配演C:(x)?span>3D仿真的Ş式展CZ感器的装配过E,让学生直观了(jin)解传感器的组成结构和装配Ҏ(gu)。具有快速装配、慢速装配、放大、羃?yu)、旋转视囄功能。原理展C:(x)通过位移量、振动测量、{速测量、环境测量等具体应用实例来展CZ感器的基本原理,q可动态显C实验结果,以此加深学生对传感器的了(jin)解?/span>

6、供늳l单元:(x)供配늳l:(x)采用交互式动L?span>?span>3D虚拟仿真技术相l合的方式,界面生动观、易学易用,可以提高教师教学和学生学?fn)的兴?/span>甉|发动机实训台Q可实现以下功能Q配甉|Q支持O游功能的3D虚拟配电(sh)房场景,主要元g的介l及(qing)三维l构展示Q以?qing)主要开x的操作与l护。配甉|环境Q支持Q意视角O游?span>360度旋转等。三l结构展C包括:(x)带电(sh)昄器、避雷器、电(sh)压互感器、接地开兟뀁电(sh)互感器、高压熔断器、刀开兟뀁电(sh)容器、隔d兟뀁漏甉|路器、塑x路器、无功电(sh)度表、限电(sh)抗器、有功电(sh)度表、真I断路器、万能断路器{。日常E视:(x)完成高低压电(sh)~线路和桥架、变压器、低压配甉|、电(sh)容补偿柜、配甉|环境的日常E视Q务仿真。电(sh)气部分:(x)包含供配?sh)一ơ主接线认知与考核部分Q及(qing)供配?sh)二ơ回路的接线?/span>汽R发动机实验台工艺。一ơ主接线Q含双?span>T”接Uѝ外桥接Uѝ内桥接Uѝ双母线接线、双母线旁\接线、单母线?qing)单母线分段接线。二ơ回路的接线和工艺:(x)接线工艺?qing)工具介l,以及(qing)甉|、电(sh)压测量回路和断\器控制回路的二次接线?/span>

7、检单元:(x)p摸屏、直减速电(sh)机、挡料气~、检气~、光?sh)传感器、光U传感器、对传感器、色标传感器、电(sh)感传感器、磁性传感器、电(sh)控阀、安装支架等l成Q主要完成对工g的外形、柔性组合的要求Q颜色的(g),q传送给后箋单元使用?/span>

8、分拣输送单元:(x)qU无杆气~、导杆薄型气~、阻挡气~、摆动气~、气夏V磁性传感器、光?sh)传感器、电(sh)感传感器、电(sh)阀、同步带轮、直减速电(sh)机、工件传输装|、废品回收装|等l成Q主要完成将(g)完毕后不合格工件分ȝ工作Q同时合格工件与传输用滑撬托盘也q行分离Q不合格工g传送到废料存储,合格工gq入汽RN模拟?/span>物流仓储单元?/span>

9、物仓储单元:(x)由步q电(sh)机、交伺服电(sh)机、直减速电(sh)机、直U无杆气~、摆动气~、^行机械夹、阻挡气~、同步带轮、磁性传感器、光?sh)传感器、电(sh)容传感器、电(sh)阀、同步带皮带传输Uѝ立体库架、直齿圆柱轮、滚珠丝杆、涡轮蜗杆减速箱{组成。主要完成对成品工g分类入库的工作?/span>

10、行车机械手单元Q?/span>由^行气夏V长E导杆气~、交减速电(sh)机、直减速电(sh)机、轮条机构、主动式U外传感器、镜面O传感器、光?sh)对传感器Q霍?dng)传感器、电(sh)感传感器、定位装|、紧急按钮盒l成Q主要完成将滑撬托盘从环形生产线的结束工位搬q到起始工位的工作?/span>

11、直角{向{角单元:(x)p{盘、旋转气~同步带同步轮直减速电(sh)机组成,主要完成生U的90转向?/span>

12、链条辊道传输单元:(x)由链条、链轮、辊轮、直减速电(sh)机、玻璃防护罩l成Q主要完成托盘和工g的传输工作?/span>

13、皮带传输单元:(x)׃输带、同步带Q同步轮、直减速电(sh)机组成,完成托盘和工件的传输Qؓ(f)环ŞU主要传送单?/span>

五、实验室通讯?qing)安全?x)

1.  工业|络通讯pȝ

3、气压系l:(x)采用多媒体技术与交互式动L术相l合的方式,阐述液压与气动整个课E的主要教学内容Q包括从元g的基的定义、原理到内部l构动画Q从理论的液压与气动回\到实际液压与气动pȝ的应用。本软gl合目前常用液压与气动系l的功能、结构、各部g的作用等多方面,全面解剖液压与气动系l工作原理及(qing)q程Q主要包含内容如下:(x)液压传动和气压传动的工作原理、基本功能、液压典型元件的工作原理、结构和l修?sh)工实训考核装置功能仿真、典型元件的拆装动画仿真、典型液压系l的搭徏与运行、典型液压系l回路的q行仿真、典型气动系l回路的q行仿真

4、数据采集系l(d含数据采集卡Q:(x)本Y件在?sh)脑屏幕上构Z(jin)3D虚拟环境Q全面展现各U复杂的整体工艺程Q利用采集卡采集PLC 的输入输ZP实现采集卡与计算机的通讯Q从而控制Y件中?span>3D模型的动作,使得虚拟仿真技术实时展?span>PLC 的运行状态,再现?jin)工业现Z的各U复杂场景。Y仉过自动、手动和PLC控制三种模式再现?jin)以下虚拟工业场景?x)自动盖、机械手控制、物料分拣(按颜色分拣)(j)、物料分拣(按高度分拣)(j)、码垛堆U、自动仓储、自动挑选、运料小车、电(sh)镀生Uѝ多U?/span>单片机实验台液体混合、自动؜合生产线、水塔水位自动控制、机械手控制、自动送料装R?span>

5?/span>DDC控制pȝQ采?span>Excel 50可编E?span>DDC控制器,Excel 50控制器内设有通信功能Q可作ؓ(f)戉K/区域控制器集成到霍尼韦尔EXCEL5000pȝ或开攑ּLonWorks|络上,?span>Excel 10控制器或W三方品进行通信。该控制器可以独立或联网执行复杂的控制、监视管理功能。根?span>DDC在楼控系l中的应用,以霍韦?span>Excel 50 DDC控制为核?j),讄有温度控制模块、调光模块、安防模?span>3U被控对象单元,可用于学?span>Honeywell CARE软g?span>DDC~程控制Q提供多U类型的探测器设备如Q门、调光控制器、灯、温度控制单元等可以l徏一个基本的包含安防、照明和温度控制的实验系l。可以开展霍韦?span>Excel5000pȝ的网l架构学?fn),掌?span>DDC~程Ҏ(gu)?span>CARE监控软g的操作用?span>DDC控制器具?span>8个模拟输?span>/4个模拟输出?span>4个数字输?span>/6个数字输出,其中数字输出最大可直接驱动三位执行器。温度控制单元:(x)可实现对温度?span>PID控制Q具有恒温控制功能?/span>安防单元 Q由指示灯、门和蜂鸣器等l成?span>

6、实训室?sh)能理及(qing)优化系l:(x)h?span>DSP控制器,两个DSP控制器之间预留高速ƈ?span>(双口RAM)通讯ȝQ用于高速数据交换。面板上l有原理框图Q留?span>CAN接口?span>USB接口、串行接口、编码器信号接口、霍?dng)信h口、驱动与反馈信号接口?qing)仿真?span>JTAG接口。电(sh)路安装在机箱内,主要由双CPU板及(qing)其辅助电(sh)路,信号调理单元Q{速与位置信号处理单元Q?span>PWM驱动输出单元?qing)通信接口单元{组成,实现家居pȝ实训装置反馈信号、编码器和霍?dng)信号处理与采样Q?span>PWM信号?sh)^转换?qing)通信{功能。信可理单?span>

采用高精度运?span>TL072作信号变换,TL072h高线性度、高E_度、频带宽{优点,输出采用3.3VE_限伏,以免送到DSP?sh)压q高损坏DSP?span>

1)    转速与位置信号处理单元

转速与位置信号首先l高速光?span>4504隔离Q然后将光耦输?gu)冲经q差分接收器DS26LS32q行处理Q最后送入CPU控制ѝ?span>

2)    PWM驱动输出单元

采用74LS641Q?span>3.3V?span>5VQ?span>5V供电(sh)双向8位,3态输出?span>OE?span>DIRZ?sh)^时ؓ(f)B to A busQ?span>OEZ?sh)^Q?span>DIR?span>3.3V时ؓ(f)A to B bus?span>

3)    通信接口单元

232串行通信Q采用进口芯?span>HIN202Q?span>3.3V供电(sh)Q接口采用通用?span>9孔接口?span>

CAN通信Q采?span>PCA82C250Q?span>3.3V供电(sh)Q引?span>CANH?span>CANL信号至铝面板?span>

USB通信Q控制板hUSB变频I实验?/span>通信方式Q芯片采用赛普拉斯公司的CY7C68013?span>

4Q?/span>由多个电(sh)压型两电(sh)q逆变器联组成,采用特定谐L消除PWMQ?span>SHEPWMQ调制和载LUȝPWMQ?span>PSPWMQ调制等多种控制{略Q可获得?span>U电(sh)压输出和较大的输出电(sh)压,波Ş更接q正弦LQ谐波含量少?span>

7、实验室安全保护pȝ

A、安全用늳l:(x)pȝ生动地模拟了(jin)安全用电(sh)基础知识、h体阻抗的认识和测试、直接触늚认识和实训操作、h体在遭受?sh)击时的甉|途径、间接触늚认识和实训操作?span>IT供电(sh)pȝ?span>TT供电(sh)pȝ?span>TN-S供电(sh)pȝ?span>TN-C供电(sh)pȝ?span>TN-C-S供电(sh)pȝ、指令标识的认识、电(sh)气火灾生的原因?qing)处理方法等?span>

B、电(sh)气类实训室安全教育系l:(x)pȝ能够使学生掌握电(sh)气类实训室各U安全操作规E、用?sh)安全、hw的触电(sh)方式?qing)触甉|救Ҏ(gu)、过?sh)压及(qing)防火防爆、火灄预防、各U灭火器的用和火灾逃生的方法等。对学生q行用电(sh)安全、消防教Ԍ提高学生的安全意识,以及(qing)熟?zhn)各种甉|事故产生的原因和处理甉|事故的实用操作措施,提高解决甉|机床甉|?sh)\实训考核鉴定装置事故的能力?span>

四、实训项目要求:(x)

d1Q同步带传动机构的安装与调整

d2Q圆柱、圆锥轮传动机构的安装与调?span>

d3Q圆锥轮传动机构的安装与调?span>

d4Q传输线链条传动机构的安装与调整

d5Q链条链轮机构的安装与调?span>

d6Q直U导轨的安装与调?

d7Q滚珠丝杆的安装与调?span>

d8Q元间歇轮的安装与调?span>

d9Q不完全齿轮的安装与调整

d10Q轮条机构的安装与调?span>

d11Q工作机构其甉|部分全部按照工业标准和习(fn)惯进行设计,q且以附件方式提供全部设计图U和说明书。学员在该设备上可学?fn)?sh)路原理图分析?span>PLC?span>I/O地址查对和设备电(sh)路连U方?/span>

d11Q?b>传感器的应用Q?/b>pȝ使用的传感器数量?span>100多个Q有甉|式、电(sh)容式、光?sh)式、光U式、霍?dng)式、电(sh)式、红外以?qing)色标传感器{,每一U传感都有着各自的特性。学员可通过?jin)解工作中各cM感器的工作特性来加强对这些传感器的感性认识,再结合项目中传感器安装与调整、测试应用技能训l,可学员快速掌握传感器在自动线中的使用

d11Q?b>气动技术应用:(x)该系l上使用?jin)大量的气动元gQ包括多U电(sh)控气动阀、多U气动、气动夹爪、真I吸盘、真I发生器、过滤减速阀{?/span>?sh)工电(sh)子实验装?/span>不但可以单独学习(fn)每一U分dӞ而且q可以在学习(fn)时了(jin)解各U气动元件之间以?qing)气动元件与其它元g之间是如何配合v来进行协调工作的

d12Q?b>PLCE序~制和程序调?span>

d12Q?b>工业|络通信Q?/b>l态监控Y件的q行使用?qing)?span>PLC的通信?/b>触摸屏工E的~写?/b>STEP7~程软g使用?/b>PROFIBUS-DP模块的学?fn)与使?b>?/b>PROFIBUS通讯协议的学?fn)与使?b>?/b>S7-300ȝ与从?span>RFID之间的通讯?span>PROFIBUSȝ与从站之间的通讯

d13Q?b>pȝl护和故障检?span>

d14Q?/span>实训室电(sh)能管理及(qing)优化pȝ的运?/span>


信息来源Q技术部

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