机电一体化PLC控制实训装置,PLC实训设备:上海硕博公司

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2024年10月2日

机电一体化PLC控制实训装置,PLC实训考核设备

SBGJD-01机电一体化PLC控制实训装置

一、PLC实训考核装置的构成：

机电一体化PLC控制实训设备包括实训台架、典型的机电一体化设备的机械部件、PLC模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、模拟生产设备实训模块、接线端子排和各种传感器等组成。整体结构要求采用开放式和拆装式，实训装置用于机械部件组装，可根据现有的机械部件组装生产设备，也可添加机械部件组装其他生产设备，使整个装置能够灵活的按教学或竞赛要求组装具有生产功能的机电一体化实训设备。

二、光机电一体化实训考核装置技术参数:

1. 交流电源：三相五线 AC 380V±10% 50 Hz；

2. 温度：-10～40 ℃；环境湿度：≤90%（25℃）；

3. 外形尺寸：长×宽×高=1200×800×1500 mm；

4. 整机功耗：≤1.5 kW；

5. 安全保护措施：具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准。采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线。

三、光机电一体化实训考核装置结构：

Ø光机电一体化实训考核实训装置台架为铝合金导轨式，实训考核装置PLC模块的I/O 端子、变频器的接线端子、各常用模块与PLC的连接端子，均与安全插座连接，使用带安全插头的导线进行电路连接；各指令开关、光电开关、传感器和指示元件的电路，则通过端子排进行连接。插拔线连接电路与端子牌连接电路相结合，既保证学生基本技能的训练、形成和巩固，又保证电路连接的快速、安全和可靠。

Ø铝合金导轨式实训台：可以安装送料机构、机械手、传输分拣机构。实训模块及PLC主机等可以放置在拉出式的支架上。

Ø触摸屏：MT506T,模块材料要求：高强度塑料外壳、重量轻，面板是铁质喷塑板。

ØPLC模块及变频器模块：PLC 48点以上三菱FX2N-48MR；变频器：D720 0.4KW；模块材料要求：高强度塑料外壳、重量轻，面板是铝塑板，图案、文字符号采用进口油墨丝印。

Ø电源模块：三相电源总开关（带漏电和短路保护）1个，熔断器3只，单相电源插座2个，安全插座5个；

Ø按钮模块：24 V/6 A、12 V/2 A各一组；急停按钮1只，转换开关2只，蜂鸣器1只，复位按钮黄、绿、红各1只，自锁按钮黄、绿、红各1只，24V指示灯黄、绿、红各2只；

Ø一体化接线排：接线排壳体上两侧相对设置有一初级接线区（接线端子）和一次级接线区（安全插座）；接线端子与对应的安全插座通过导电弹性件连接；接线排壳体边缘卷折，设有固定用的螺孔，可以固定在实训桌上。

Ø井式上料机构：井式工件库1件，物料推出机构1件，光电传感器2只，磁性开关2只，单缸气缸1只，单控电磁阀1只，警示灯1只，主要完成将工件库中的工件依次推出。气缸及附属传感器选用SMC。

Ø气动机械手装置：四自由度气动机械手，气缸及附属传感器选用SMC；气动手臂两侧装有2个限位挡板，挡板上装有电感传感器、缓冲阀，进行对手臂的旋转限位。整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。气缸及附属传感器选用SMC。

Ø物料分拣装置：传送带通过三相异步电动机驱动，在传送带端点处设计有落料口，通过光电传感器检测物料；传送带上装有三个出料槽，对应位置有电感传感器、光纤传感器等，同时正对料槽位置装有推料气缸，共计三个气缸。传送带采用可拆卸的铝合金支架。气缸及附属传感器选用SMC。

四、部分实训项目：

1．气动系统的安装与调试

（1）气动方向控制回路的安装

（2）气动速度控制回路的安装

（3）气动顺序控制回路的安装

（4）气动机械手的安装

（5）气动系统气路的连接

（6）磁性开关的位置调整

（7）气动系统调试

（8）摆动控制回路的安装

2．变频器的安装与调试

（1）变频器与交流电机主电路的连接

（2）变频器面板的参数设置与操作

（3）变频器面板控制交流电机调速

（4）通过变频器外部端子控制电机启停

3．机电设备的安装与调试

（1）传动装置同轴度的调整

（2）皮带输送机的安装与调整

（3）搬运机械手设备安装与调试

（4）物件分拣设备的安装与调试

（5）送料设备的安装与调试

（6）自动生产线设备安装与调试

4．电气控制电路的安装与PLC编程

（1）电动机正反转控制电路的连接与程序编写

（2）电动机调速控制电路的连接与程序编写

（3）皮带输送检测程序编写

（4）气动顺序动作控制程序编写

（5）气动机械手控制程序编写

（6）机电一体化设备控制程序编写

（7）自动生产线控制程序编写

5．自动控制系统的安装与调试

（1）多种传感器的安装与调试

（2）皮带输送检测的自动控制

（3）机械手的自动控制

（4）机电一体化的自动控制

（5）PLC控制系统的安装与调试

（6）自动生产线的安装与调试

6．触摸屏基本控制及设置

（1）触摸屏的接线和基本参数设置；

（2）基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习；

（3）PLC、触摸屏与变频器通信控制。

7．可用于考核或技能竞赛，可考察的职业能力

（1）机械构件的装配与调整能力

（2）机电设备的安装与调试能力

（3）电路安装能力

（4）气动系统的安装与调试能力

（5）机电一体化设备的控制程序的编写能力

（6）自动控制系统的安装与调试能力

五、光机电一体化实训考核装置的配置

序号	名称	主要元件或型号、规格	数量	备注
1	实训桌	1200×800×840 mm	1张	桌台采用的是20*80的铝型材。
2	触摸屏模块	MCGS 7062 7英寸工业彩色触摸屏	1块
3	PLC模块	FX2N-48MR AC/DC/RLY	1块
4	变频器模块	变频器D720 0.4KW	1块
5	电源模块	三相电源总开关（带漏电和短路保护）1个，单相电源插座2个；	1块
6	按钮模块	24 V/6 A两组5V/6 A一组；急停按钮1只，转换开关2只，蜂鸣器1只，复位按钮黄、绿、红各1只，自锁按钮黄、绿、红各1只，24V指示灯黄、绿、红各2只；	1套
7	螺旋上料部件	减速电机光电开关1只；	1套
8	气动机械手部件	单出双杆气缸1只，单出杆气缸1只，气手爪1只，旋转气缸1只，磁性开关6只，双控电磁换向阀1只，单控电磁阀3只；	1套
9	皮带输送机部件	三相减速电机（380 V，输出转速40r/min）1台，平皮带1400×100×1.5 mm 1条；	1套
10	物件分拣部件	单出杆气缸3只，金属传感器1只，光传感器2只，磁性开关3只，物件导槽3个，单控电磁换向阀3只	1套
11	接线端子模块	接线端子和安全插座	1块
12	物料	金属2个，尼龙黑白各2个	6个
13	安全插线		1套
14	气管	Φ4\Φ6，气管为蓝色，每台配有足量气管	1套
15	PLC编程线缆		1条
16	触摸屏与计算机通信线		1条
17	触摸屏与PLC通信线		1条
18	配套工具		1套
19	产品配套光盘		1套
20	塑料泡沫盒		1套
21	静音空气压缩机	0Mpa-0.8Mpa，气泵噪音≦65分贝，符合国家标准	1台

六、PLC仿真软件

前言

近年来，伴随着我国职业教育的大力发展，越来越多的学子有机会进入高等院校进行深造。然而伴随着学生人数的增多，学校的许多教学资源面临严峻的考验，特别是在师资以及实验设备上表现得尤为突出。这明显违背了职业教育强调"做与学一体化"培养技能型人才的目标。与此同时，实验设备因实验频率的提高必然导致损耗的加剧，增加了教学成本，这也是各学校面临的主要困难。为弥补PLC课程教学设备的不足，设计了一种基于不同品牌PLC的虚拟化仿真系统，该系统不仅可以直观、动态地模拟PLC在各种场景下的运行状态，还可通过该系统直观地显示PLC以及其他传感器的动作状态。虚拟化系统的引入有效地解决了原先仅使用PLC仿真而造成的教学枯燥无味、程序抽象难懂的问题，实现了PLC运行过程所见即所得的动态演示效果，进而达到较好的教学训练效果。

一、仿真功能

PLC仿真实训能和西门子、三菱、信捷、台达等PLC实物进行通信，用户使用网线、串口通信线将电脑和PLC连接到一起。也可以与虚拟PLC进行通信，用户这样就能让学生在实验室实物PLC数量不足的情况下每人都能用电脑进行PLC编程仿真。一体化数字孪生系统采集到PLC的I/O输入输出，可以通过钮子开关、轻触开关、拨码开关来改变PLC输入的值，然后根据PLC输出的值来控制相对应的LED灯亮灭、数码管显示、电机旋转。

二、模块功能

PLC仿真实训包含了：抢答器、音乐喷泉、装配流水线、交通灯等20多种典型常用工程应用模块。用户可以用鼠标旋转、缩放、移动各个模块从不同角度更方便地查看模型。界面中还有详细的I/O分配表、I/O状态监控，能让用户每时每刻监控PLC输入输出状态。

打开PLC综合仿真系统后系统会进入主界面，在主界面中用户可以点击开始仿真按钮进入模块选择界面。

PLC仿真实训在模块选择界面中共计有20多种模块选项，用户可以选择所需要的模块，用户可以点击下拉菜单查看更多模块。选择好模块后用户可以点击左侧的大图标按钮进入该模块的模拟仿真。PLC仿真实训提供有：抢答器、音乐喷泉、装配流水线等20多种模块。

进入模块仿真后用户可以看到该模块的三维模型，用户可以用鼠标对该模型进行缩放、平移、旋转操作，每个模块上面都配有开关、LED灯等元器件，用户可以点击钮子开关、轻触开关、拨码开关来切换开关状态。用户可以点击实物PLC、虚拟PLC按钮进入对应的仿真，用户可以点击显示状态监控按钮监控当前IO状态，点击打开IO分配图显示IO分配状态。

用户用鼠标点击开关时PLC程序里面对应的I0.0状态也会随之发生改变，当PLC程序中Q0.0状态发生改变时该仿真软件对应的LED灯显示状态也随之发生改变。用户就可以直观、动态地观察PLC在各种场景下的运行状态。