TC-MPS-6型六站模塊化柔性生產(chǎn)控制系統(tǒng)

一、概述：

模塊化柔性自動(dòng)化生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)是一套綜合了實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中大量應(yīng)用到的復(fù)雜控制過程的教學(xué)培訓(xùn)裝置，根據(jù)現(xiàn)代生產(chǎn)物流系統(tǒng)發(fā)展和未來(lái)趨勢(shì)而專門設(shè)計(jì)，它以培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識(shí)應(yīng)用能力、綜合實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力為主要目標(biāo)。裝置由：1#上料監(jiān)控站、2#上料搬運(yùn)站、3#旋轉(zhuǎn)加工站、4#加工搬運(yùn)站、5#分揀站、6#立體倉(cāng)庫(kù)庫(kù)站，六大工作模站構(gòu)成，是一個(gè)以現(xiàn)代工業(yè)現(xiàn)設(shè)備為原型的機(jī)電一體化生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)考核裝置。站點(diǎn)采用RS-485 N：N通訊方式實(shí)現(xiàn)分布式現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)同步共享與控制，組成由單一站點(diǎn)到多個(gè)站點(diǎn)自動(dòng)生產(chǎn)過程。每一個(gè)站點(diǎn)既能自動(dòng)工作，又能經(jīng)面板按鈕手動(dòng)操作，控制電壓采用DC24V，控制器安裝于抽屜面板外端，可清晰看到看一次控制器動(dòng)作時(shí)的狀態(tài)，其于電氣元件裝入抽屜內(nèi)部免受塵污。

二、主要性能特點(diǎn)：

1.站點(diǎn)模塊化：系統(tǒng)共由6個(gè)站點(diǎn)組成，每一個(gè)站點(diǎn)具有一套完全獨(dú)立的控制系統(tǒng)和各不相同的工作模塊，控制器與執(zhí)行電器元件均與抽屜嵌入式安裝與抽屜中，外型美觀而便于觀察，具有很好防塵較果；

2.N：N網(wǎng)絡(luò)通訊：對(duì)PLC內(nèi)部軟元件進(jìn)行相互鏈接，最多可達(dá)8臺(tái)控制器之間自動(dòng)更新，總延長(zhǎng)距離可達(dá)500M；

3.專業(yè)廣泛性：囊括了機(jī)電一體化學(xué)習(xí)中電機(jī)驅(qū)動(dòng)、氣動(dòng)、PLC（可編程控制器）、傳感器等多種技術(shù)，解決了學(xué)生不能在實(shí)際生產(chǎn)線上操作訓(xùn)練的問題，指導(dǎo)教師可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行從設(shè)計(jì)、組裝、編程、調(diào)試到檢查問題和維護(hù)等一系列課題的不同層次的教學(xué)培訓(xùn)；

4.靈活性：整個(gè)系統(tǒng)由模塊桌和各自獨(dú)立的工作模塊組成，在需要進(jìn)行復(fù)雜系統(tǒng)訓(xùn)練時(shí)可以將現(xiàn)有的模塊桌和工作模塊任意組裝各種不同控制系統(tǒng)，安裝/拆卸方便，各個(gè)控制區(qū)域互不干擾；

5.安全性：系統(tǒng)具有短路保護(hù)、急停保護(hù)、限位保護(hù)、智能保護(hù)等各種保護(hù)功能，可確保人身與設(shè)備安全。

三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：

TC-MPS-06型模塊化柔性自動(dòng)化生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)提供的是一種綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)的教學(xué)培訓(xùn)平臺(tái)，培訓(xùn)內(nèi)容涉及機(jī)、電、氣一體化等多種知識(shí)。具體內(nèi)容有：

1、傳感器應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn)：

該系統(tǒng)使用了多種形式的傳感器，有電感式傳感器、光電式傳感器、電磁式傳感器、電容式傳感器、漫反射型傳感器等多種類型傳感器，每一個(gè)傳感器連接線均以標(biāo)記區(qū)分、編號(hào)、統(tǒng)一的插接頭型式對(duì)外與開放式控制器連接。并附帶各個(gè)不同傳感器的使用說明書，與接線方式圖?？沙浞肿寣W(xué)生撐握各個(gè)工業(yè)傳感器的使用方法、傳感器在系統(tǒng)中的工作方式和使用注意事項(xiàng)；

2、氣動(dòng)技術(shù)培訓(xùn)：

該裝置上使用了大量的氣動(dòng)元件，包括多種電控氣動(dòng)閥、氣缸、氣動(dòng)夾爪、真空吸盤、真空發(fā)生器、過濾調(diào)壓閥等。 學(xué)員可從中了解各種氣動(dòng)元件與其它元件之間是如何配合起來(lái)進(jìn)行協(xié)調(diào)工作。每個(gè)元件所有接口與控制線均以開放式對(duì)外連接，可充分讓學(xué)生撐握各個(gè)元件的使用方法、了解元件在生產(chǎn)過程中的工作性能和使用過程中的注意事項(xiàng)；

3、PLC 技術(shù)培訓(xùn)：

系統(tǒng)中沒站各自都有一套PLC 控制器，可與各個(gè)配有插頭的元件任意連接，各個(gè)站點(diǎn)之間采用RS485 N:N通訊方式實(shí)現(xiàn)連機(jī)分布控制。 在該設(shè)備上學(xué)員不但可學(xué)習(xí)PLC 的各種軟件編程技術(shù)、硬件端口連接技術(shù)、PLC通訊技術(shù)、而且可以學(xué)習(xí)在綜合科技環(huán)境：下PLC 的多種應(yīng)用方法，為學(xué)員靈活學(xué)習(xí)和掌握PLC 的各方面知識(shí)提供了條件，集成式開放端口可方便的與個(gè)各執(zhí)行系統(tǒng)中元器件進(jìn)行連接，接線簡(jiǎn)單清淅；

4、電氣控制系統(tǒng)培訓(xùn)：

系統(tǒng)其電控部分全部按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和習(xí)慣進(jìn)行設(shè)計(jì)，各個(gè)傳感器接線端口都標(biāo)號(hào)插接式對(duì)外連接，并以附件方式提供全部設(shè)計(jì)圖紙和說明書。學(xué)員可根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)谠撛O(shè)備上學(xué)習(xí)電路原理圖分析、PLC 各I/O 地址查對(duì)和新設(shè)備電路連線設(shè)計(jì)分析方法；

5、機(jī)械系統(tǒng)安裝調(diào)試培訓(xùn)：

系統(tǒng)可讓各組學(xué)員將機(jī)械部分進(jìn)行拆裝， 再按要求將其重新組裝，并且調(diào)試至系統(tǒng)可正常，這對(duì)提高在校學(xué)生動(dòng)手能力有極大幫助。本系統(tǒng)機(jī)械部份采用移動(dòng)式設(shè)計(jì)學(xué)員可將移動(dòng)式模塊從新組合成流程各不相同的各種型式系統(tǒng)；

6、電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)培訓(xùn)：

系統(tǒng)上有多套步進(jìn)電機(jī)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，有雙軸和單軸兩種方式，系統(tǒng)配帶有一套變頻調(diào)速模塊，其中還有其它各種電機(jī)。各驅(qū)動(dòng)器由PLC I/O數(shù)字控制，能讓學(xué)員充分學(xué)習(xí)各種型式的驅(qū)動(dòng)器對(duì)于各種電機(jī)的特點(diǎn)，各個(gè)模塊驅(qū)動(dòng)器都可獨(dú)立單一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)員都會(huì)得以充分實(shí)踐；

7、系統(tǒng)維護(hù)和故障檢測(cè)技術(shù)培訓(xùn)：

這部分培訓(xùn)重點(diǎn)介紹機(jī)電一體化系統(tǒng)日常維護(hù)的內(nèi)容和方法， 以及系統(tǒng)常見故障分析、排除的方法；

8、計(jì)算機(jī)組態(tài)監(jiān)控技術(shù)培訓(xùn)：

該系統(tǒng)采用的是國(guó)內(nèi)流行的典型工業(yè)控制組態(tài)監(jiān)控軟件(組態(tài)王/MCGS等)。通過該軟件的學(xué)習(xí)可了解通信網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)，組態(tài)監(jiān)控軟件的基本構(gòu)架，組態(tài)軟件基本使用方法，以及了解實(shí)際工程中的常見問題及處理方法；

9、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)：

該系統(tǒng)各單元設(shè)計(jì)可完全獨(dú)立工作，學(xué)生依據(jù)控制要求編寫本單元PLC程序，并調(diào)試正常后，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，把多個(gè)單元聯(lián)成一套完整的現(xiàn)代生產(chǎn)物流系統(tǒng)。由于增加了網(wǎng)絡(luò)硬件模塊，控制要求加入了各單元PLC數(shù)據(jù)的交換處理環(huán)節(jié)，增加了學(xué)習(xí)PLC網(wǎng)絡(luò)通信方面的內(nèi)容，對(duì)掌握相應(yīng)的知識(shí)提供方便的訓(xùn)練條件。

四、模塊功能簡(jiǎn)介：

1、上料監(jiān)控站：

功能簡(jiǎn)介：該站點(diǎn)完成整個(gè)系統(tǒng)的上料工作，將旋轉(zhuǎn)料斗中的大工件輸出到指定位置，并將其信息發(fā)給后一站。在工作時(shí)有綠色警示燈閃爍、在無(wú)料后紅色燈進(jìn)行閃爍報(bào)警。（注：該站可配備觸摸屏進(jìn)行組態(tài)控制）

組成部件：旋轉(zhuǎn)上料裝置、報(bào)警裝置、氣源處理組件、電氣控制系統(tǒng)等。

站點(diǎn)可進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：

1）光電傳器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)；                  6）直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制實(shí)訓(xùn)；

2）PLC控制自動(dòng)上料控制實(shí)訓(xùn)；             7）PLC控制手動(dòng)上料控制實(shí)訓(xùn)；

3）電氣控制實(shí)訓(xùn)電氣接線控制實(shí)訓(xùn)；          8）模塊控制PLC編程控制實(shí)訓(xùn)；

4）觸摸屏組態(tài)控制實(shí)訓(xùn)；                 9）觸摸屏與PLC通訊實(shí)訓(xùn)；

5）控制器各功能指令應(yīng)用實(shí)訓(xùn)。

2、上料搬運(yùn)站：

功能簡(jiǎn)介：該搬運(yùn)站由一個(gè)三自由度氣動(dòng)機(jī)械手組成，在接收到上一站發(fā)出的物料信號(hào)后，機(jī)械手旋轉(zhuǎn)到可抓取物料位置，將物料送入下一站加工位。組成部件：伸出及提升裝置、旋轉(zhuǎn)裝置、氣動(dòng)夾爪、電氣控制系統(tǒng)等。

站點(diǎn)可進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：

1）自動(dòng)啟?？刂茖?shí)訓(xùn)；                6）旋轉(zhuǎn)氣缸控制實(shí)訓(xùn)；

2）氣爪控制實(shí)訓(xùn)；                   7）電磁閥應(yīng)用實(shí)訓(xùn)；

3）氣動(dòng)方向控制回路的安裝；            8）氣動(dòng)速度控制回路的安裝；

4）氣動(dòng)系統(tǒng)安裝與調(diào)試；               9）傳感器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)；

5） 電氣控制實(shí)訓(xùn)及其電氣接線控制實(shí)訓(xùn)；     10）模塊控制PLC編程控制實(shí)訓(xùn)。

3、旋轉(zhuǎn)加工站：

功能簡(jiǎn)介：該站點(diǎn)是對(duì)搬運(yùn)到該站的物料進(jìn)行模擬加工及實(shí)時(shí)檢測(cè)，當(dāng)物料被送入一號(hào)位后，旋轉(zhuǎn)盤自動(dòng)將物料旋轉(zhuǎn)90度到二號(hào)加工位進(jìn)行模擬加工，加工完畢旋轉(zhuǎn)盤再旋轉(zhuǎn)90度，將物料轉(zhuǎn)至三號(hào)位進(jìn)行模擬檢測(cè)，檢測(cè) 完畢轉(zhuǎn)盤再次旋轉(zhuǎn)90度到四號(hào)位并發(fā)出控制信號(hào)至下一站，等待下一站進(jìn)行取料。組成模塊：旋轉(zhuǎn)加工裝置、模擬鉆孔裝置、模擬檢測(cè)裝置、氣源處理組件、電氣控制系統(tǒng)等。

站點(diǎn)可進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：

1）可進(jìn)行電機(jī)精確定位實(shí)訓(xùn)；           6）同步傳送實(shí)訓(xùn)；

2）直流電機(jī)控制實(shí)訓(xùn)；              7）電容式傳感器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)；

3）光電傳感器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)；             8）電磁閥應(yīng)用實(shí)訓(xùn)；

4）氣動(dòng)方向控制回路的安裝；           9）氣動(dòng)速度控制回路的安裝；

5）模塊控制PLC編程控制實(shí)訓(xùn)；             10）模擬鉆孔加工實(shí)訓(xùn)等實(shí)訓(xùn)。

4、加工搬運(yùn)站：

功能簡(jiǎn)介：該站是對(duì)上一站加工完畢的物料進(jìn)行抓取，傳送到下一站進(jìn)行裝配任務(wù)。當(dāng)前一站有加工完成信號(hào)發(fā)出后，直線運(yùn)動(dòng)裝置開始向三號(hào)站移動(dòng)，到位后抓取物料，向右開始移動(dòng)將物料送入下一站。

組成模塊：提升裝置、夾爪裝置、步進(jìn)直線運(yùn)動(dòng)裝置、氣源處理組件。

站點(diǎn)可進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：

1）傳感器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)；              6）直線位置控制實(shí)訓(xùn)；

2）傳感器定位應(yīng)用實(shí)訓(xùn)；           7）電氣接線控制實(shí)訓(xùn)；

3）氣動(dòng)方向控制回路的安裝；        8）氣動(dòng)速度控制回路的安裝；

4）氣動(dòng)系統(tǒng)安裝與調(diào)試；           9）模塊控制PLC編程控制實(shí)訓(xùn)；

5） 步進(jìn)位置控制項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)。

5、物料分揀站：

功能簡(jiǎn)介：本站上完成對(duì)工件進(jìn)行分揀，如：（紅、綠、蘭、材質(zhì)、……）進(jìn)行一系列分選，將設(shè)定不合格工件推出，合格工件繼續(xù)向后傳送，經(jīng)過往返機(jī)構(gòu)暫存等待進(jìn)入下一站。

組成模塊：皮帶傳送裝置、分揀推料裝置、工件檢測(cè)裝置、往返暫存裝置、氣源處理組件。

站點(diǎn)可進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：

1）顏色傳感器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)；          6）工件材質(zhì)區(qū)分應(yīng)用實(shí)訓(xùn)；

2）電感式傳感器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)；         7）物料分揀控制實(shí)訓(xùn)；

3）皮帶偉送控制安裝；            8）工件暫存控制安裝；

4）氣動(dòng)系統(tǒng)安裝與調(diào)試；          9）直流電機(jī)控制實(shí)訓(xùn)等實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目；

5）模塊控制PLC編程控制實(shí)訓(xùn)；     10）PLC應(yīng)用指令實(shí)訓(xùn)。

6、立體倉(cāng)庫(kù)站：

功能簡(jiǎn)介：該站為產(chǎn)體倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)站，它將系統(tǒng)加工完成的合格產(chǎn)品，按照不同類別，進(jìn)行分類立體存放。當(dāng)上一站將裝配完成的產(chǎn)品傳送到該站后，通過傳感器進(jìn)行檢測(cè)產(chǎn)品的分類，再將產(chǎn)品跟據(jù)程序設(shè)定順序的不同類型產(chǎn)品送入到指定的位置。

組成模塊：立體式輸送裝置、立體倉(cāng)庫(kù)裝置、工件推出裝置、檢測(cè)裝置、氣源處理組件。

站點(diǎn)可進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：

1）兩軸聯(lián)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)訓(xùn)；       6）脈沖控制實(shí)訓(xùn)；

2）霍爾開開關(guān)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)；           7）步進(jìn)精度定位控制實(shí)訓(xùn)；

3）PLC步進(jìn)控制實(shí)訓(xùn)；             8）機(jī)械組裝/安裝及調(diào)試實(shí)訓(xùn)；

4）電氣控制實(shí)訓(xùn)及其電氣接線控制實(shí)訓(xùn)；  9）PLC停電保持功能實(shí)訓(xùn)；

5）模塊控制PLC編程控制實(shí)訓(xùn)。

五、技術(shù)指標(biāo)：

1、輸入電壓：220V；

2、執(zhí)行驅(qū)動(dòng)電壓：24V/5A；

3、環(huán)境溫度：0-55℃（工作）-20-70℃（保存）；

4、相對(duì)濕度:35-85%（無(wú)冷凝）；

5、接地:第三種接地；

6、單站尺寸（mm）：400×750×800；

7、總重量：約200Kg；

8、氣源:0.4Mpa-0.75Mpa；

9、工作環(huán)境:禁止腐蝕性，可燃性氣體接觸，防止導(dǎo)電塵埃。