一、产品概述
本系统是一种最为典型的机电与自动化产品，是为职业院校、职业教育培训机构而研制的，它适合机电一体化、电气自动化等相关专业的教学和培训。它在接近工业生产制造现场基础上又针对教学及实训目的进行了专门设计，强化了自动化生产线的安装与调试能力。
该系统由六部分组成，分别为：辊道传送上料装置、自动摆台单元、双工位井式上料装置、搬运装配机械手、加工单元、搬运堆垛装置，完成工件上料、检测、搬运、加工、装配、分拣、堆垛入库等功能。涵盖了机电及自动化类中机电一体化和电气自动化专业中所涉及的PLC控制、变频调速、传感检测、气动、伺服电机驱动与调速、步进电机驱动与调速、机械结构安装与系统调试等内容。通过基于该实训系统的使用、训练和培训，能充分锻炼操作者团队协作能力、计划组织能力、自动线安装与调试能力、工程实施能力、职业素养、交流沟通能力、效率、成本和安全意识，引导高职院校自动控制类专业教学改革发展方向，促进工学结合人才培养模式改革与创新，培养可持续发展的满足企业需求的自动化类高技能人才。
二、产品特点
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该装置融机械部件安装与调试、气动系统的安装与调试、电气控制电路的安装和PLC编程、机电设备安装与调试、自动控制系统安装与调试于一体，满足实训教学、工程培训及职业竞赛的需要；
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该实训考核装置PLC模块I/O端子、变频器接线端子、各常用模块接线端子，均采用安全型插座，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通过端子排进行连接。插拔线连接电路与端子排连接电路相结合，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。
三、技术性能
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输入电源：三相四线（或三相五线）～380V±10% 50Hz
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工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度≤85%（25℃）海拔＜4000m
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装置容量：＜1.5kVA
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外形尺寸：1980mm×1040mm×1400mm
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安全保护：具有漏电压、漏电流保护，安全符合国家标准
四、实训内容
（一）实训项目
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传感器应用技术实训
该系统所使用的传感器数量达四十多个，有电感式、光电式、光纤式以及电磁式的，每一个都有着各自的特性、发挥着不同的作用，使系统得以可靠工作。学员可通过了解工作中各类传感器的工作特性来加强对这些传感器的感性认识，再结合拆装式技能实训，可使学员快速掌握所学知识。
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气动应用技术实训
该装置上使用了大量的气动元件，包括多种电控气动阀、多种气动缸、气动夹爪、真空吸盘、真空发生器、过滤减速阀等。在学习这些气动元件时，我们不但可以单独学习每一种分离元件，而且还可以在学习时了解各种气动元件之间以及气动元件与其它元件之间是如何配合起来进行协调工作的。
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PLC 编程实训
自动线中6个机构由三套PLC控制器单独控制，这使得自动化生产教学系统可以分成若干完全独立的工作机构，使十几个学生可以同时进行学习，而且每个学员都有动手的机会。在该设备上学员不但可以学习PLC的各种技术，而且可以学习综合科技环境下PLC的多种应用。为灵活学习和掌握PLC的各方面知识提供了条件。
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电气控制电路实训
自动生产线六个工作机构其电控部分全部按照工业标准和习惯进行设计，并且以附件方式提供全部设计图纸和说明书。学员在该设备上可学习电路原理图分析、PLC各I/O地址查对和设备电路连线方法。
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机械系统安装与调试实训
自动化生产教学系统上的六个工作机构可让各组学员将机械部分全部的或部分的拆去，再按要求将其重新组装，并且调试至系统可正常、可靠地工作。这对提高在校学生动手能力有极大帮助。
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系统维护和故障检测技术实训
设备日常维护的内容和方法，以及系统常见故障分析、排除的方法。
（二）工作任务
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自动线机构安装
提供的设备功能部件和元器件装配工业自动生产线；
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上料机构的安装与调整
-
摆台机构的安装与调整
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双工位井式上料装置的安装与调整
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搬运装配机械手的机构安装与调整
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加工机构安装与调整
-
搬运堆垛机构安装与调整 自动生产线设备系统安装与调整
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气动系统的安装与调试
通过配置的气缸、电磁阀和磁性开关等气动控制元件，可完成下列气动技术的工作任务；
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气动方向控制回路的安装
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气动速度控制回路的安装
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摆动控制回路的安装
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气动顺序控制回路的安装
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气动机械手装置的安装
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气动系统安装与调试
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电气控制电路的安装和PLC编程
通过配置的PLC、变频器、步进电机、指令开关和传感器等，可完成下列PLC应用技术工作任务；
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电动机正反转控制电路的连接与程序编写
-
电动机变频调速控制电路的连接与控制程序编写
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步进电机驱动电路的连接与程序编写
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伺服电机驱动电路的连接与程序编写
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气动方向控制程序编写
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气动顺序动作控制程序编写
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气动机械手控制程序编写连接
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自动生产线控制程序编写
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自动控制系统安装与调试
通过配置的辊道传送上料装置、自动摆台单元、双工位井式上料装置、搬运装配机械手、加工单元、搬运堆垛装置，可进行机构重组，完成自动生产线的安装、接线、编程、调试；
五、系统配置
该系统由型材实训台、辊道传送上料装置、自动摆台单元、双工位井式上料装置、搬运装配机械手、加工单元、搬运堆垛装置、电源模块、按钮模块、PLC模块、变频器模块、各种传感器、警示灯、电磁阀和I/O接口板等组成，完成工件上料、检测、搬运、加工、装配、分拣、堆垛入库等功能。整体结构采用开放式和拆装式设计，学生可以对各零件、部件、单元、直至整体机构进行零部件拆装、调试、运行。
表1：基本配置表（标配西门子系统）
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序号
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名称
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规格
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数量
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单位
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备注
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工作台
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1980mm×1040mm×800mm
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1
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张
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-
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PLC模块
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西门子CPU226CN(DC/DC/DC)
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1
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台
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24DI/16DO
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-
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西门子CPU226CN(AC/DC/ALY)
|
1
|
台
|
24DI/16DO
|
-
|
西门子CPU224XPCN(AC/DC/ALY)
|
1
|
台
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14DI/10DO
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-
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变频器模块
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西门子MM420 0.75kW
|
1
|
台
|
|
-
|
电源模块
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三相电源总开关（带漏电和短路保护）1个、熔断器4只、单相三极电源插座4个、安全插座7只，DC24 5A电源
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1
|
块
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|
-
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按钮模块
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开关电源（24V/6A、12V/5A）各1组、转换开关2只、复位按钮红、黄、绿各1只、自锁按钮红、黄、绿各1只、24V指示灯红黄绿各2只、急停按钮1只、蜂鸣器1只。
|
1
|
块
|
|
-
|
步进电机驱动模块
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由步进电机驱动器、指示灯、开关电源组成
|
1
|
套
|
|
-
|
伺服电机驱动模块
|
由交流伺服电机、伺服电机驱动器组成
|
1
|
套
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|
-
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触摸屏模块
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10.4英寸 TFT真彩，65K色
|
1
|
套
|
|
-
|
辊道传送上料装置
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由方形井式工件架，叉型下料机械手，滚轮式传送带组成。主要配置：由方形井式工件架1只，滑块治具缸1只，双轴气缸1只，滚轮式传送带1条，交流电动机1台，变频器1台，光电传感器1只，色标传感器1只，电磁阀2只，磁性开关4只
|
1
|
套
|
|
-
|
自动摆台单元
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由蜗轮蜗杆转动装置,传输带，检测传感器组成。主要配置有：直流电机1只，滑台气缸1只，电磁阀1只，蜗轮蜗杆传动装置1套，磁性开关2只，电感传感器2只，光纤传感器1只
|
1
|
套
|
|
-
|
双工位井式上料装置
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由双工位工件库，楔形上料装置组成。主要配置有：井式工件库2套，笔型气缸2只，电磁阀2只，光电传感器2只，工作定位装置2只，楔形推料块2只
|
1
|
套
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|
-
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搬运装配机械手
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由长程移动装置，工件装配装置组成。主要配置有：长程无杆气缸1只，薄型气缸1只，真空发生器2只，吸盘2只，磁性开关4只，电磁阀4只
|
1
|
套
|
|
-
|
加工单元
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由冲压单元，伸缩式工作台组成。主要配置有：冲压气缸1只，伸缩式工作台1台，长程移动气缸1只，夹紧机械手1只，笔型气缸1只，电磁阀4只，磁性开关7只，废料盒1个，光电传感器1只，光纤传感器2只
|
1
|
套
|
|
-
|
搬运堆垛装置
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由堆垛搬运机器手和货架组成。主要配置有：直线齿条1套，直线导杆2套，旋转气缸1只，导杆滑块气缸1只，步进电机1只，伺服电机1只，限位传感器4只，电磁阀2只
|
1
|
套
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|
-
|
工件
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含大小黑白工件
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1
|
套
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|
-
|
接线端子排
|
接线端子排及安全型插座
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1
|
套
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|
-
|
物料盒
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蓝色物料盒
|
1
|
件
|
|
-
|
电源线
|
单相三芯电源线
|
4
|
根
|
|
-
|
实训导线
|
强电、弱电连接导线
|
1
|
套
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|
-
|
挂线架
|
TH-JD20
|
1
|
件
|
|
-
|
PU气管
|
Ф4/Ф6若干
|
1
|
套
|
|
-
|
配套工具
|
工具箱：十字长柄螺丝刀，大、中、小号一字螺丝刀，中、小号十字螺丝刀，钟表螺丝刀，剥线钳，尖嘴钳，剪刀，电烙铁，验电笔，镊子，活动扳手，内六角扳手（8把）
|
1
|
套
|
|
-
|
配套光盘
|
使用手册、程序等
|
1
|
套
|
|
-
|
PLC编程电缆
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PC/PPI
|
2
|
根
|
|
-
|
型材电脑桌
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TH-JD21
|
1
|
台
|
|
-
|
气动接头
|
气动快插式三通接头EPE6
|
5
|
只
|
|
-
|
空气压缩机
|
0.6～1.2MPa
|
1
|
台
|
静音
|
-
|
计算机
|
|
1
|
台
|
用户自备
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表2：PLC及变频器选配表（用户可根据需要进行选配）
三菱：
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序号
|
名 称
|
型号规格
|
数量
|
|
1
|
三菱PLC
|
FX2N-32MT 16路数字量输入/16路晶体管输出
|
1只
|
|
2
|
三菱PLC
|
FX2N-48MR 24路字量输入/24路继电器输出
|
1只
|
|
3
|
三菱PLC
|
FX2N-32MR 16路字量输入/16路继电器输出
|
1只
|
|
4
|
三菱模拟量模块
|
FX0N-3A
|
1只
|
|
5
|
三菱通信模块
|
FX2N-485BD
|
3只
|
|
6
|
三菱变频器
|
FR-E740 功率≥0.75kW
|
1只
|
欧姆龙：
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序号
|
名 称
|
型号规格
|
数量
|
|
1
|
欧姆龙PLC
|
CP1E-N40DT 24路数字量输入/16路晶体管输出
|
1只
|
|
2
|
欧姆龙PLC
|
CP1E-N40DR 24路数字量输入/16路继电器输出
|
2只
|
|
3
|
欧姆龙通信模块
|
CP1W-CIF11
|
3只
|
|
4
|
欧姆龙变频器
|
3G3MZ-A4007 功率≥0.75kW
|
1只
|