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典型機(jī)電設(shè)備安裝與控制實(shí)訓(xùn)裝置

一、產(chǎn)品概述
典型機(jī)電設(shè)備安裝與控制實(shí)訓(xùn)裝置是一種最為典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，是為職業(yè)院校、職業(yè)教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)而研制的，它適合機(jī)電一體化、自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和培訓(xùn)。
典型機(jī)電設(shè)備安裝與控制實(shí)訓(xùn)裝置采用型材結(jié)構(gòu)，其上安裝有交流伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)單元、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)單元、直流無(wú)刷電機(jī)及驅(qū)動(dòng)單元、交流電機(jī)及變頻調(diào)速單元、觸摸屏單元、PLC及A/D D/A單元、傳感器及旋轉(zhuǎn)編碼器單元、皮帶輸送單元、滾珠絲杠單元、蝸輪蝸桿單元。采用工業(yè)元器件，所有傳感器、執(zhí)行器、控制器接口開放，培訓(xùn)內(nèi)容包含：PLC（數(shù)字量和模擬量）技術(shù)，傳感器及旋轉(zhuǎn)編碼器技術(shù)、直流無(wú)刷電機(jī)特性研究、步進(jìn)電機(jī)特性研究、交流伺服電機(jī)特性研究、特種電機(jī)控制技術(shù)、觸摸屏技術(shù)、位置及速度控制技術(shù)、機(jī)械傳動(dòng)（皮帶傳動(dòng)、滾珠絲杠傳動(dòng)及蝸輪蝸桿傳動(dòng)）技術(shù)、組態(tài)軟件監(jiān)控技術(shù)等。平面模塊化結(jié)構(gòu)，所有控制電機(jī)的接線開放，安裝尺寸完全*，可做到電機(jī)互換，控制電平。

二、產(chǎn)品特點(diǎn)
1. 有機(jī)融合了機(jī)械、電氣、傳感器、交流電機(jī)變頻調(diào)速、直流無(wú)刷電機(jī)控制、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制、能開展任務(wù)驅(qū)動(dòng)的項(xiàng)目教學(xué)。
2. 整體結(jié)構(gòu)采用開放式和拆裝式，具有明顯的動(dòng)手拆裝實(shí)訓(xùn)功能，可以拆裝到各零部件及每顆細(xì)小的螺絲，能很好的服務(wù)于項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)教學(xué)；能根據(jù)不同的任務(wù)更換組合模塊，具有很強(qiáng)的重組性，使教學(xué)或競(jìng)賽時(shí)可方便的選擇需要的模塊，非常適合廣大職業(yè)院校自動(dòng)化技能實(shí)訓(xùn)需求。
3. 用于實(shí)訓(xùn)教學(xué)，可按工作過(guò)程導(dǎo)向、工學(xué)結(jié)合的模式規(guī)劃教學(xué)活動(dòng)，可完成多種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下的技能培訓(xùn)任務(wù)。
4. 該實(shí)訓(xùn)考核裝置PLC模塊I/O端子、變頻器接線端子、各常用模塊接線端子，均采用安全型插座，使用帶安全插頭的導(dǎo)線進(jìn)行電路連接；各指令開關(guān)、光電開關(guān)、傳感器和指示元件的電路通過(guò)端子排進(jìn)行連接。插拔線連接電路與端子排連接電路相結(jié)合，既保證學(xué)生基本技能的訓(xùn)練、形成和鞏固，又保證電路連接的快速、安全和可靠。
三、技術(shù)性能
1. 輸入電源：三相四線（或三相五線）～380V±10% 50Hz
2. 工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對(duì)濕度≤85%（25℃）海拔＜4000m
3. 裝置容量：＜1.0kVA
4. 結(jié)構(gòu)尺寸：1200mm×800mm×1300mm
5. 安全保護(hù)：具有漏電保護(hù)，安全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
1.觸模屏實(shí)訓(xùn)
觸模屏與PLC之間的通訊
觸模屏監(jiān)視電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和控制電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)
基于觸摸屏→PLC→數(shù)字伺服（步進(jìn)驅(qū)動(dòng)）方式的運(yùn)行曲線組態(tài)顯示控制
基于觸摸屏→PLC→交直流電機(jī)方式的運(yùn)行曲線組態(tài)顯示控制
2.PLC訓(xùn)練
基本指令編程練習(xí)
高級(jí)指令編程實(shí)訓(xùn)
PID控制指令應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
利用PLC控制（脈沖、模擬量），步進(jìn)電機(jī)、變頻器、伺服電機(jī)、直流無(wú)刷電機(jī)用PLC采集各種傳感器信號(hào)
PLC采集旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)
3.三相異步電機(jī)變頻調(diào)速
變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作
變頻器報(bào)警與保護(hù)功能
多段速度選擇變頻調(diào)速
外部端子點(diǎn)動(dòng)控制
控制電機(jī)運(yùn)行時(shí)間操作
控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制
外部模擬量（電壓/電流）變頻調(diào)速
? 三相異步電機(jī)的變頻器閉環(huán)調(diào)速
4.步進(jìn)電機(jī)
啟動(dòng)特性的研究：通過(guò)PLC修改頻率，運(yùn)行頻率加速時(shí)間及運(yùn)行長(zhǎng)度，觀察運(yùn)轉(zhuǎn)特性。
細(xì)分特性研究：通過(guò)細(xì)分拔碼開關(guān)改變細(xì)分，觀察步進(jìn)電機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)和噪聲變化，掌握細(xì)分意義和如何計(jì)算細(xì)分距角
脫機(jī)信號(hào)作用研究
驅(qū)動(dòng)電壓的影響
驅(qū)動(dòng)電流的影響
5.伺服電機(jī)
位置模式：通過(guò)PLC修改啟動(dòng)頻率，運(yùn)行頻率，加減速時(shí)間以及運(yùn)行長(zhǎng)度，觀察電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性
速度模式1：將伺服電機(jī)的控制模式調(diào)整為速度模式的外部控制方式，通過(guò)PLC的模擬量控制伺服電機(jī)的運(yùn)行，學(xué)會(huì)如何調(diào)速零飄、加減速的調(diào)整、速度增益和輸入增益的調(diào)整，控制零速鉗位端口了解它的作用，通過(guò)編碼器反饋?zhàn)鲩]環(huán)實(shí)現(xiàn)位置控制并通過(guò)人機(jī)界面進(jìn)行位置和速度的顯示
速度模式2：將伺服電機(jī)的控制模式調(diào)整為速度模式的內(nèi)部控制方式，通過(guò)PLC的脈沖輸出和模擬量輸出控制電機(jī)的速度和位置，兩個(gè)模式通過(guò)PLC的輸出點(diǎn)來(lái)切換，通過(guò)這個(gè)實(shí)訓(xùn)可以了解伺服ON與模式切換之間的關(guān)系，通過(guò)PLC編程加深對(duì)伺服運(yùn)行的理解
位置速度模式：將伺服電機(jī)的控制模式調(diào)整為位置速度模式，通過(guò)PLC的脈沖輸出和模擬量輸出控制電機(jī)的速度和位置，兩個(gè)模式通過(guò)PLC的輸出點(diǎn)來(lái)切換，通過(guò)這個(gè)實(shí)訓(xùn)可以了解伺服電機(jī)ON與模式切換之間的關(guān)系，通過(guò)PLC編程加深對(duì)伺服運(yùn)行的理解
6.直流無(wú)刷電機(jī)
內(nèi)部電位器調(diào)速：調(diào)節(jié)電位器使速度由慢到快，觀察電機(jī)在低速和高速和運(yùn)行特性，比較與變頻、伺服的區(qū)別
模擬量調(diào)速：PLC模擬量輸出控制電機(jī)的速度，編碼器反饋?zhàn)鳛樗俣任恢梅答?，?shí)現(xiàn)低精度的定位。通過(guò)正反向控制端子控制轉(zhuǎn)向
7.各種傳感器及編碼器實(shí)訓(xùn)
光電、電感、電容傳感器的應(yīng)用
旋轉(zhuǎn)編碼器的應(yīng)用
基本配置表

序號(hào)	名稱	規(guī)格	數(shù)量	單位
1	工作臺(tái)	1200mm×800mm×800mm	1	張
2	西門子PLC	CPU224XPCN(DC/DC/DC) 14路數(shù)字量輸入/10路晶體管輸出 ,2路模擬量輸入/1路模擬量輸出	1	臺(tái)
3	西門子變頻器	MM420 功率≥0.75kW	1	臺(tái)
4	電源模塊	三相電源總開關(guān)（帶漏電和短路保護(hù)）1個(gè)、熔斷器3只、單相三極電源插座2個(gè)、安全插座5個(gè)	1	塊
5	按鈕模塊	開關(guān)電源24V/5A 、12V/2A各1組、轉(zhuǎn)換開關(guān)2只、復(fù)位按鈕（紅、黃、綠各1只）、自鎖按鈕（紅、黃、綠各1只）、24V指示燈（紅黃綠各2只）、急停按鈕1只、蜂鳴器1只	1	塊
6	步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊	相數(shù)：2，步距角： 1.8，靜態(tài)電流：2.8A，相電阻：0.8Ω，相電感：1.2mH，保持轉(zhuǎn)矩：0.9N·m	1	套
7	伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊	額定功率：200W，額定轉(zhuǎn)矩：0.64N·m，額定轉(zhuǎn)速：3000r/min，額定電流：1.6A	1	套
8	直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊	額定功率： 150W，額定電壓：AC220V 額定轉(zhuǎn)速：1500r/min,額定轉(zhuǎn)矩：0.955N·m，額定電流：0.945	1	套
9	觸摸屏模塊	5.7英寸 TFT真彩，56K色	1	套
10	皮帶輸送帶單元	由帶式傳送帶、旋轉(zhuǎn)編碼器、光電傳感器、電感傳感器、電容傳感器、旋轉(zhuǎn)電磁鐵組成。傳輸帶行程：460mm。	1	套
11	滾珠絲桿單元	由滾珠絲桿、刻度裝置、限位傳感器、移動(dòng)導(dǎo)塊等組成。位置控制水平位移：270mm，重復(fù)精度：0.1mm	1	套
12	蝸輪蝸桿減速機(jī)單元	由蝸輪蝸桿減速機(jī)、刻度裝置等組成。超低噪聲，體積小，傳遞功率為90-120W，主要可以完成轉(zhuǎn)臺(tái)的精確定位控制。	1	套
13	接線端子排	本系統(tǒng)的執(zhí)行器、控制器接口全部引到操作面板及接口單元，并配備配套實(shí)訓(xùn)導(dǎo)線。	1	套
14	工件	含金屬、塑料工件	1	套
15	電源線	單相三芯電源線	2	根
16	實(shí)訓(xùn)導(dǎo)線	強(qiáng)電、弱電連接導(dǎo)線	1	套
17	PLC編程電纜	PC/PPI	2	根
18	配套光盤	PLC編程軟件（DEMO版）、使用手冊(cè)、程序等	1	套
19	配套工具	工具箱：十字長(zhǎng)柄螺絲刀、大、中、小號(hào)一字螺絲刀，中、小號(hào)十字螺絲刀，鐘表螺絲刀，剝線鉗，尖嘴鉗，剪刀，電烙鐵，驗(yàn)電筆，鑷子，活動(dòng)扳手，內(nèi)六角扳手（8把）	1	套

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