工业4.0柔性自动化生产线实验台

一、基础简介
ZR-ISFTP06型 工业4.0智能制造柔性生产线实训系统是由六台各自单独而又紧密相连的作业站构成。是一种最为经典型的机电一体化、自动化类设备，适合机械制造及其自动化、机电一体化、电气工程及自动化、控制工程、测控技术、计算机数值控制、自动控制等相关专业的教学和培训。它接近工业生产制造现场基础上又针对实训教学实行了专门设计，强化了各种控制和工程实践能力。
ZR-ISFTP06型 工业4.0智能制造柔性生产线实训系统由六个站构成，分别为：供料单元，加工单元，搬运单元，装配单元，机器人搬运单元，仓储单元，运输轴单元，触摸屏监控单元，工件检验测试单元等，控制系统可以选用品牌的PLC实行控制，设定有良好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统单独控制，在单个培训完成以后，又可以将相邻的两站、三站…直至全部站连在一起，学习掌控把握复杂系统的设计、装配、编程、调节测试和整机运行。

二、技术功能数值参考规格:
1、写入电源：一相三线～220V±10% 50Hz
2、作业环境：温度（℃）-10℃～+40℃ 相对湿度≤85%（25℃） 海拔＜4000m
3、装置容量（KV）：＜2.5kVA
4、实训台尺寸不小于：4500mm×785mm×1100mm，各部位件应用优质铝制和不锈钢机加工成型，外观无划痕等。
5、单站作业台尺寸不小于：750mm×785mm×1100mm
三、系统构成
（一）供料单元

供料单元负责3种不一样材料的供料，由料管、推料装置及传输线等构成。设定有 3D 拟真运行环境，系统模型与本次采购实物一比一测绘制作，可经过适用要求的 PLC 拟真系统实行在线编程、虚拟调节测试、就地实时监控等线上实操。
主要技术功能数值要求及电气元件：
1、作业台：铝制。
2、供电电源/作业电压（V）：AC220V 50Hz /DC24V 2A。
3、作业气压：0.5MPa
4、PLC 模型块 1（CPU1214C DC/DC/DC）：8 写入/6 输出，包括 2*；主要基础单元应用 24VDC 供电，包括PROFINET 连接口，自带脉冲输出 100kHz，配套适用功能数值要求的 PLC 编程系统。
5、直线DC减慢速度电动机： 10W/24V 5r/m
6、检验测试传感器：光电漫反射、磁感式接近开关、光纤放大器等。
7、电源控制盒：尺寸600mm×100mm×100mm，操作面板上设定有总急停按钮、断路器带保险丝、指示灯、钥匙开关、启动、停止以及急停按钮，整体设计成单独模型块，外壳应用专用C型铝制型材，两端应用钣金件固定。
（二）加工单元

加工单元由传输线、加工站、转盘机构等构成。完成物料加工、检验测试及输送等功能。
1、作业台：铝制
2、供电电源/作业电压（V）：AC220V 50Hz /DC24V 2A
3、作业气压：0.5MPa
4、PLC 模型块 1（CPU1214C DC/DC/DC）：8 写入/6 输出，包括 2*；主要基础单元应用 24VDC 供电，包括PROFINET 连接口，自带脉冲输出 100kHz，配套适用功能数值要求的 PLC 编程系统。
5、检验测试传感器：光电漫反射、磁感式接近开关、光纤放大器等。
6、设定有 3D 拟真运行环境，系统模型与本次采购实物一比一测绘制作，可经过适用要求的 PLC 拟真系统实行在线编程、虚拟调节测试、就地实时监控等线上实操。
（三）搬运单元

搬运站是接驳上一站的物料存放传输线实行下一站的供料，由物料平台、气缸机械手、传输线等机构构成。气缸规格测量范围：旋转气缸：0～180°，双联气缸：行程：100mm，平行气夹：缸径:16mm，不回转气缸：行程：100mm，检验测试传感器：磁感式。
1、作业台：铝制
2、供电电源/作业电压（V）：AC220V 50Hz /DC24V 2A；
3、作业气压：0.5MPa
4、PLC 模型块 1（CPU1214C DC/DC/DC）：8 写入/6 输出，包括 2*；主要基础单元应用 24VDC 供电，包括PROFINET 连接口，自带脉冲输出 100kHz，配套适用功能数值要求的 PLC 编程系统。
5、检验测试传感器：光电漫反射、磁感式接近开关、光纤放大器等。
6、设定有 3D 拟真运行环境，系统模型与本次采购实物一比一测绘制作，可经过适用要求的 PLC 拟真系统实行在线编程、虚拟调节测试、就地实时监控等线上实操。
（四）装配单元

装配站由滑槽式送料模型块、气缸机械手、传输线等机构构成，完成两个物料的装配。
1、作业台：铝制
2、供电电源/作业电压（V）：AC220V 50Hz /DC24V 2A 作业气压：0.5MPa
3、PLC 模型块 1（CPU1214C DC/DC/DC）：8 写入/6 输出，包括 2*；主要基础单元应用 24VDC 供电，包括PROFINET 连接口，自带脉冲输出 100kHz，配套适用功能数值要求的 PLC 编程系统。
4、检验测试传感器：光电漫反射、磁感式接近开关、光纤放大器等
5、设定有 3D 拟真运行环境，系统模型与本次采购实物一比一测绘制作，可经过适用要求的 PLC 拟真系统实行在线编程、虚拟调节测试、就地实时监控等线上实操。
（五）机器人搬运单元

1、IRB 1200-5/0.9本体
轴数：6
荷重：5kg
作业界限：900mm
重复定位精确度：0.025mm
防护等级标配：IP40
防护等级选配：IP67
装配方法：随意角度
本体重量（kg）：54kg
能耗：0.38kw
2、紧凑型IRC5控制器
电源写入：200V/230V 50-60Hz
尺寸：710*449*442mm
重量（kg）：30kg
防护等级：IP20
3、FlexPendant示教器
重量（kg）：1kg
支持：彩色触摸屏、操纵杆，紧急停、支持惯用左/右手变换，支持U盘、热插拔、恢复程序，支持USB储物器，带时间标记登录，支持远程服务。

4、PLC 模型块 1（CPU1214C DC/DC/DC）：8 写入/6 输出，包括 2*；主要基础单元应用 24VDC 供电，包括PROFINET 连接口，自带脉冲输出 100kHz，配套适用功能数值要求的 PLC 编程系统。
5、变频器：西门子V20变频器 0.37kw，SINAMICS V20 200-240 V 1 相交流AC - 10/+ 10 标称功率（W） 0.75 kW/1 PS 有 60 秒 150 % 过载 未过滤 I/O 连接口：4 DI，2 DO， 2 *，1 AA 现场总线：USS/MODBUS RTU 装配备有 BOP 防护等级 IP20/UL 开放 尺寸：尺寸AB 68x142x128（宽x 深x高）
6、检验测试传感器：光电漫反射、磁感式接近开关、光纤放大器等。

（六）仓储单元

仓储单元由堆垛机、气动手抓、3*4立库构成，完成成品工件的仓储功能。
1、作业台：铝制材料
2、供电电源/作业电压（V）：AC220V 50Hz /DC24V 2A；作业气压：0.5MPa
3、PLC 模型块CPU1214C DC/DC/DC：14 写入/10 输出，包括 2*；主要基础单元应用 24VDC 供电，包括 PROFINET 连接口，数字量写入：规格限定写入电压（V） DC24V，写入点数 14，输出点数 10，自带脉冲输出 100kHz，模仿量写入：精确度 13 位，±10V，阻抗≥9MΩ，0-20mA，阻抗 250Ω，写入路数 2。配套适用功能数值要求的 PLC 编程系统。
4、拓展模型块（SM1234）：2x24VDC 写入/2x24VDC 输出
5、步进电动机：1.5A 角距：1.8 度
6、检验测试传感器：光电漫反射、磁感式接近开关、光纤放大器等。
7、设定有 3D 拟真运行环境，系统模型与本次采购实物一比一测绘制作，可经过适用要求的 PLC 拟真系统实行在线编程、虚拟调节测试、就地实时监控等线上实操。
（七）运输单元
应用同步轮的方法实行传送，单元可单独运行，各个单元站中的皮带尺寸长度不小于 60*500mm。运输单元电动机驱动测量试验系统：平台尺寸 19×29cm，重量（kg）不大于 250g，含多电动机驱动系统，减慢速度器变速比>1/36，满载电动机转动速度>3500rpm。
（八）触摸屏监控单元
配备有7寸彩色触摸屏：
1、800 X 480 分辨率、65535 色 TFT；
2、按照工业 III级标准生产，应用 LED 背光永不黑屏；
3、400M 主频、WinCE 系统、MCGS 组态系统、64M 存储空间；
4、支持 U盘备份、恢复，实操快捷；
5、支持 RS232/RS485/RJ45以太网通讯连接口；
6、低功耗，整机功耗仅 6W；
7、配下载线和装配系统；
8、连接口全部引出到专业端子排上。
9、当 6 个单元全部进入联网状态时，管理员能够经过组态监控机中各种组态按钮便利的控制整个系统的运行、停止等。每个单元的作业状态以及工件的材料、颜色等在监控画面上也能够清楚的看到。

四、配套系统及管理系统
（一）云智能实训室安全管理系统
本平台将无线传输、信息处置整理等物联网技术应用用来自动化远程控制。设备端运行状态、数值功能数值等上传至云平台。物联网系统的传感层、传输层和应用层关联掌控把握数值与解析数值。
(1)★电压（V）、电流（A）等模仿量数值显露
(2)写入开关监控，输出开关等数字量控制。
(3)★远程控制启停状态，给定输出电压（V）值的。
(4)显露写入输出电压（V）值的历史数值
(5)可按照日期、日间实行查询历史数实行查询。
(6)★报警信号为PLC主机模仿量收集数值或者开关量可以自由设定，如当模仿量写入超过设定电压（V）时产生报警，经过物联网自动化应用系统将报警信号上传到云平台，经过云平台向设定的终端推送报警信号，每台设备可对应多个终端设备。
(7)★经过手机端可以完成远程控制PLC的输出及监视PLC的写入状态改变。
(8)数值显露画面：画面显露写入电压（V）数值，输出电压（V）监控，开关状态写入，开关控制输出，以及云端连接二维码。
(9)联网设定界面：设定现场数值连接云平台后台数值库管理。
★投标时提供云智能实训室安全管理系统系统著作权证书原件备查并现场演示带★项功能。
（二）工业机器人离线编程系统：
（1）拟真系统支持ABB、KUKA，Fanuc、安川、新松、埃夫特、广州数控、熊猫、斯陶比尔、UR（优傲）、傲博等多种机器人，提供50种以上的各品牌机器人模型和大量生产线结合套件库；
（2）支持多种格式的三维（3D）CAD模型，可导入拓展名为step、igs、stl等格式；
（3）可经过导入CAD模型快速生成动作结合套件，并对结合套件特征树实行实操和修改;
（4）支持关节型机器人、Delta（空间三自由度并联机构机器人）、SCARA（平面关节型机器人）、直角坐标等各种构造的机器人；
（5）允许经过专用的模板和程序语言定制各种机器人和自动化工量具的动作控制。算法支持含有3-5轴的通用机床、3-6个旋转轴的串联，并联，双臂，AGV小车，等机器人及生产线上对应的工装夹具，传送带，变位机，导轨等辅助设备；
（6）提供工业机器人虚拟教学模型块，能够经过虚拟示教器对机器人的手动实操以及程序代码的自动运行，也能直连客户指定的实际示教器；
（7）提供强大的API功能支持，允许开展大量机器人机构的自动化应用。可实行拟真和应用来程序机器人取放物体和应用来复杂的多机器人同步动作等；
（8）含有丰富的轨迹调节优化工量具包，如碰撞查验、工业机器人可达性、姿态奇异点、轴超限等；
（9）支持多机器人同步动作拟真，能够完成5个及以上机器人与外部轴的同步 动作；
（10）设定有自动化生产线拟真功能，含有码垛机、AGV小车、串联机器人在内的功能模型块；
（11）真实的模仿效果（如焊接火花效果、喷漆上色效果、雕刻效果）；
（12）提供多视角的查看，并可完成动作视角镜头追踪；
（13）支持虚拟传感器的建模与拟真，支持视觉，激光距离，力传感等传感器的拟真，效果接近真实传感器的效果；
（14）场景中的物理实体设定有真实世界中的物体的物理效果，可以实行碰撞检验测试并具备刚体动作的效果，具备设定重力，摩擦系数等功能数值能力，并能按照这些功能数值模仿物体的真实动作效果，用户可以按照真实世界中的逻辑对场景实行建模，减少了建模的复杂性。
（15）设定有离线编程功能，支持ABB，三菱，Fanuc，安川，川崎等品牌机器人的代码；
（16）可生成拟真动作视频（AVI或者Mp4格式）并导出。
正版系统，需提供工业机器人离线编程系统著作权证书原件备查，并提供不少于十张的系统截图。
（三）PLC控制编程拟真系统
1、系统特别点：
（1）系统以PLC为原型，完成基础指令、应用指令以及顺序控制指令的拟真模仿。
（2）系统经过实训要求，理解实训目的和控制要求。
（3）实训器件应用三维（3D）拟真实物结合套件，让学员理解控制实训中所需的元件。
（4）经过器件库，学员可实行器件布置，对各控制线路实行模仿接线。
（5）经过I/O分配布置，将鼠标移到I/O分配地址资源相应部分能查看到相对应的实物。
（6）经过符文号库，选用正确的符文号存放有T型图正确位置，完成接线拟真。
（7）在原理图中实行模仿拟真连接电子回路，按步骤连接正确后才能实行下一条的接线实操。
（8）接线完成完成通电运行，经过鼠标实行上电运行，系统会以动画形式实行动作演示。
2、系统拟真项目
（1）双面铣床控制
（2）工业洗衣机控制
（3）皮带运输线控制
（4）电镀生产线控制
（5）运料小车控制
（6）音乐喷泉控制
（7）简易机械手控制
（8）大小球传送装置控制
（9）循环彩灯控制
（10）停车场车位控制
（11）小推车控制
（12）三层电梯控制
（13）电动机启停控制
（14）电动机正反转控制
（15）电动机循环正反转控制
（16）可逆运行反接限制动作控制
（17）三速电动机控制
（18）星角降压启动控制
（19）数码管点亮控制
（20）交通灯控制
（21）恒压供水系统控制
需提供PLC控制编程拟真系统著作权证书原件备查。
（四）电气控制技能实训拟真系统
（1）应适用来电气控制及电工培训，拟真系统应收集有电拖专业里最基础、最重要的18种电子回路，电动机反接限制动作控制电子回路、三相电动机机械限制动作控制电子回路、时间继电器自动控制电动机Y-Δ降压起动电子回路、接触器自动控制电动机Y-Δ降压起动电子回路、自耦补偿控制的电动机降压起动控制电子回路、生产机械行程控制电子回路、双重联锁电动机可逆控制电子回路、有过载保护的电动机单向运行电气控制电子回路、直线DC电动机的正反转控制电子回路、直线DC电动机的限制动作控制电子回路、直线DC电动机调节速度控制电子回路、钻床电气控制电子回路、平面磨床控制电子回路、车床电气控制电子回路、绕线式电动机运行控制电子回路、电动葫芦控制电子回路、接触器控制的双速电动机调节速度电子回路、能耗制控制电子回路。每种线路分为元件构造、原理解析、实际接线、课堂练习四大模型块。系统还含有概括安全用电常识，常用电工工量具，常用实验连接线连接，手工焊接工序技艺等；电工仪表：含有概括万能表，电能表，钳型电流（A）表，直线DC电桥，配电板等；电动机与变压器：含有概括三相异步电动机，单机异步电动机，伺服电动机，步进电动机，直线DC电动机等；低压电器；含有概括交流AC接触器：继电器，低压断路器，熔断器，起动器，主令电器等；照明电子回路装配：含有概括荧光灯，两地控制灯。系统形式上有多媒体演示动画课件和自学型交互课件，视频部分在大型的一流企业实景拍摄，所使用的设备与工序技艺流程，皆为生产车间现在正在使用的生产技术。情景模仿系统支持多媒体播放，让你切身实际的感受仪表器具的使用方法、注意事项，能够身临其境地感受到实操仪表器具的逼真效果。
需提供电气控制技能实训拟真系统著作权原件备查。
（五）教学课件资源
1、工业机器人课程资源
（1）工业机器人的基础简介：工业机器人的定义、发展与应用、基础构成及技术功能数值、工业机器人的分类；
（2）工业机器人的机械系统：工业机器人的1轴构造、工业机器人的2轴构造、工业机器人的3轴构造、工业机器人的4轴构造、工业机器人的5轴构造、工业机器人的6轴构造、工业机器人的机身构造、工业机器人的行走构造、工业机器人的驱动装置和传动单元；
（3）工业机器人的动作学与动力学：工业机器人的连杆功能数值和齐次坐标变换矩阵。
（4）工业机器人的控制系统：工业机器人控制装置、工业机器人驱动装置、工业机器人检验测试装置；
（5）工业机器人的编程：工业机器人的编程方法、工业机器人的示教编程、工业机器人的编程语言、工业机器人的语言系统构造和基础功能、常用工业机器人编程语言、工业机器人的离线编程、工业机器人的离线编程拟真系统及编程示例；
（6）工业机器人的经典型应用：焊接机器人的应用、搬运机器人的应用、码垛机器人的应用、涂装机器人的应用、装配机器人的应用；
（7）提供汽车生产线工业机器人应用的高清视频。
2、PLC编程教学课件资源
（1）S7-1200PLC的认知：S7-1200PLC简介、S7-1200PLC作业原理及运行模式、S7-1200PLC特别点、S7-1200PLC拓展功能、PLC应用技术人才培养；
（2）TIA博图系统的使用：TIA 博图包括系统研发平台、TIA 博图包括系统简介、入门实例；
（3）控制单元的程序设计、指令编写、硬件选型和设计、课后思考与练习等内容。模型块至少含有概括：八路抢答器、三相异步电动机的星三角降压启动、运料小车往返控制、十字路口交通灯的控制、电动机组的启停控制、HMI控制液体混合、G120变频器的电动机控制。
（4）小型自动化生产线的设计
课件资源设定有设备的搬运、检验测试和传输分拣功能，整个系统由送料单元、机械手搬运单元、步进电动机多点定位输送单元和传送带输送分拣单元等构成。具体的项目设计要求如下：
1）本设计的要求使用经过触摸屏与控制台按钮实操，控制生产线的自动运行。生产线通电以后，系统自行检验测试初始状态是否适用运行条件，如不适用则自行复位或手动调节，若适用则触摸屏显露准备就绪；
2）在准备就绪的情况下，按下启动按钮，生产线开始按顺序运行，供料单元开始作业，电动机驱动转盘将工件送到物料台上；电动机运行10秒后，若物料台光电开关没有检验测试到物料，说明已没有物料，开始报警；若检验测试到物料，则一号搬运机械手开始动作；
3）物料台有料，一号机械手臂伸出并下降夹取工件，夹取到工件后机械手上升缩回并旋转到右侧限位；然后机械手伸出下降将工件放到步进电动机输送单元的供料台上，一号搬运机械手恢复到初始状态，等待下一次运行；
4）当步进电动机输送单元传感器检验测试到供料台工件后，步进电动机前往高度检验测试单元实行检验测试；到达后经过超声波传感器实行高度检验测试，检验测试完毕后；步进电动机运行到二号搬运机械手位置；
5）到达二号搬运机械手位置后；二号搬运机械手伸出、爪夹取工件，机架台上升，旋转到右限位，伸出手臂，机架台下降，手爪放松，将工件放到传送带上，同时二号搬运机械手复位；
6）当传送带单元传感器检验测试到工件时，传送带开始作业，按照工件的颜色、材料实行分拣；分拣结束后，供料台回到供料位置，等待下一次运行。
（5）用户手册：含有概括与S7-1200、有关硬件、系统和通信的手册，数量不少于二十多种。
★课件资源提供详细的备品备件实物图片及功能数值功能简介、硬件构成图解、程序指令、程序设计、气动原理图、电气原理图、硬件组态等，图文并茂。投标时提供内容相对应的不少于十张的课件截图。