ZRP-SJS0型 可编程序控制系统设计综合实训考核装置

一、系统基础简介
ZRP-SJS0型 可编程序控制系统设计综合实训考核装置由 5 个机构构成，分别为：转盘上料机构、输送机构、水箱加热检验测试机构、加盖机构、合格检验测试机构、瓶子搬运机构、底盒上料机构、盒盖上料盖章机构、成品搬运机构和仓库机构等系统构成，控制系统选用 FX3UPLC 实行控制，设定有良好的实用性，每个机构全部可以单独作业，同时便利学员拆卸装配练习及复杂系统的控制、编程、装配和调节测试技术。
该系统含有了机电一体化专业中的气动、电动机驱动与控制、PLC、PID 调动控制、传感器、机械拆卸装配等多种控制技术，适合相关专业学员实行工程实践、课程设计及初上岗位的工程技术人员实行培训，是培养机电一体化人才的理想设备。

二、技术功能数值
1、作业电源：三相五线 380V±5%50HZ
2、安全保护：漏电保护，熔断器保护，缺相/过热/过流/干烧
3、保护外观尺寸：约 2600 mm×1200 mm×1400 mm(长宽高)
4、规格限定功率（W）：2.5KW
5、环境温度（℃）：-10℃~50℃
6、相对温度（℃）：≤85%
7、主机：三菱 FX3U-48MT（可选西门子等品牌）
8、通讯模型块：三菱 FX3U-485BD 模型块（可选西门子等品牌）
9、模仿量模型块：三菱 FX3U-3A-ADP（可选西门子等品牌）
10、模型块气泵：W58 1 台
三、设备构成
ZRP-SJS0型 可编程序控制系统设计综合实训考核主要采用转盘上料机构、输送机构、水箱加热检验测试机构、加盖拧盖机构、合格检验测试机构、瓶子搬运机构、底盒上料机构、盒盖上料盖章机构、成品搬运机构和仓库机构等系统构成。
当系统全部复位并启动后，系统进入加工生产过程。--水箱开始加热至设定温度（℃），当温度（℃）到达设定温度（℃）后，水箱保持设定温度（℃），同时系统自动开启。饮料瓶由转盘上料机构送至传送带上，经过饮料灌装，加盖及检验测试合格后由搬运机械手将灌装好的饮料瓶装入箱中，再由入仓机械手送入仓中。
四、设备构造及功能数值
1、设备机构详解
（1）转盘上料机构：
转盘上料机构由转盘、推料气缸、接近开关、交流AC减慢速度电动机、变频器等构成。当系统启动后，水箱温度（℃）到达设定值后，转盘开始动作，接近开关检验测试到饮料瓶时，推料气缸动作，将饮料瓶推至传送带上。
（2）输送机构：
输送机构总共分为三条：
①饮料瓶传送
②饮料盒底盒传送
③成品传送。由传送带、同步带、同上轮、直线DC流减慢速度电动机等构成。
（3）水箱加热机构：
水箱由加热棒、PT100 温度（℃）传感器、24V 电控阀门、防干烧液位开关、加热控制模型块 DTY-220D 25G 等构成。当设备启动后，水箱开始加温至设定温度（℃）并保持。水箱温度（℃）到达设定值时，系统开始作业，由转盘上料后传送带送至灌装位并夹紧电控阀门动作开始灌装。
（4）加盖拧盖机构：
加盖拧盖机构由加盖到位传感器、加盖定位气缸、瓶盖仓、推盖气缸、拧盖电动机等构成。当瓶子饮料装好后，由传送带送至加盖位并加紧开始加盖拧盖。
（5）检验测试机构：
检验测试机构由红外漫反射传感器和电容传感器构成。红外漫反射传感器检验测试瓶盖是否拧好，电容传咸器检验测试液位是否到位。
（6）分拣机构：
分拣机构由不合格到位传感器、分拣气缸、分拣传送带构成。当检验测试机构检验测试到瓶盖未拧紧或液位没到位时，由分拣气缸将不合格设备推至分拣传送带上。
（7）饮料瓶搬运机构：
饮料搬瓶运机构由两条丝杆、两套步进电动机、气爪等给成。当合格的饮料瓶到出料位时，X、Y 轴同时动作，机械手将合格的饮料瓶搬运到盒子中的 4 个位置中。
（8）底盒上料机构：
底盒上料机构由底盒料仓、推料气缸等、传送带等构成。当系统启动后，生产线上无底盒时，
自动推出，等待饮料搬运机械手将饮料瓶放入盒中。
（9）盒盖上料盖章机构：
盒盖上料盖章机构由盒盖料仓、盒盖推料气缸、章、盖章气缸、定位气缸等给成。当检验测试到装好饮料瓶的盒子时，定位气缸动作将盒子固定好，盒盖推料气缸将盒盖推出盖上，盖章气缸动作盖好章后定位气缸松开，传送带将打包好的盒子送至成品搬运机构。
（10）成品搬运机构：
成品搬运机构由 X、Y 两条丝杆、X 轴伺服电动机、Y 轴步进电动机、机械手等构成。当到料传感器检验测试到饮料盒到位后，X、Y 轴同时动作，将饮料盒依次送入仓为机构中。
（11）仓库机构：
货架形式选用 2*3 层 6 个仓位，配套相应步进及伺服电动机和驱动器，由成品机械手装成品抓取放入至仓储机构，主要货架、漫反射光电动机关、1 套触摸屏等等装配支撑架等构成。
2、主要电子元件
（1）可编程控制器 FX3U-48MT/ES-A三菱 FX3U-48MT/ES-A 型 PLC 是三菱第三代小型可编程控制器。设定有速度、容量（KV）、功能、功能的新型、高功能机器。业内最高水平的高速处置整理，内置定位功能得到大幅提升。
控制规模：24 点写入，24 点输出，可拓展到 128 点。自带两路写入电位器，8000 步存储容量（KV），并而且可以连接多种拓展模型块，特殊功能模型块。晶体管型主机单元能同时输出 2 点 100KHz 脉冲。并而且配备装备有 7 条特殊的定位指令，含有概括零返回、绝对或相对地址表达方法及特殊脉冲输出控制。可装配显露模型块 FX1N-5DM，能监控和编辑定时器、计数器和数值寄存器。互联网和数值通信功能：支持 232，485，422 通讯。
（2）人机交互设备
10.4 寸分辨率 800*600 可与可编程控制器经过以太网实行人机界面HMI交互
以 ARM CPU 为核心（主频 600MHz）的高功能嵌入式一体化触摸屏。该设备设计应用了 10.4 英寸高亮度 TFT 液晶显露屏，四线电阻式触摸屏。该触摸屏含有 RS232、RS422、以太网通讯连接口， 可适应不一样设备通讯。同时还预装了 MCGS 嵌入式组态系统（运行版），具备强大的图像显露和数值处置整理功能
（3）伺服驱动器
伺服驱动器：功率（W） 200W，规格限定电压（V）为 AC200-240（V），输出电流（A）：1.5A,防护等级 IP20，指令控制方法有外部模仿指令/内部指令；最大写入脉冲频率：差动传输方法时 4MPPS，开集电极传输方法时 200KPPS；设定有过压保护、欠压保护、电动机过热保护、短路保护、驱动器过热保护等保护功能，支持位置/速度/转矩控制模式。
伺服电动机：编码器为 17 位增量式旋转编码器，分辨率 131072，功率（W） 200W。
（4）步进驱动器及步进电动机
步进驱动器型号：3M458，步进电动机型号：3S85Q-04067
步进驱动器：供电电压（V） DC24V~40V；输出相电流（A） 3.0~5.8A；控制信号写入电流（A） 6~16mA；最大细分 10000
步进电动机：步距角 1.2°C ± 5%；相电流（A） 5.8A；引线数量 6；保持扭矩 2.0Nm；阻尼扭矩 0.08Nm;；最大轴向负载 60N；最大径向负载 220N；重量（kg） 1.65kg
（5）加热控制模型块
应用智能控制仪表加固态继电器实行加热控制，智能控制仪表可随意设定 P、I、D 功能数值，达到精准控制制温度（℃）的效果。
五、配备表单

六、实训项目
1.PLC 系统实训内容
①PLC 基础指令的应用
②PLC 功能指令的应用
③PLC 步进指令的应用
④PLC 控制环形转台
⑤PLC 对环形转台的绝对定位控制
⑥运用动作库指令对步进电动机或伺服电动机实行控制
⑦PID 控制系统
2.变频器系统实训内容
①变频器基础接线实操
②开环系统实训
③PU 实操及外部实操
④速度定位系统实训
⑤并用实操运行实训
⑥通讯实操运行实训
⑦多段速度运行实训
⑧变频器无极调节速度实训
⑨瞬时停电起动实训
3.交流AC伺服系统实训内容
①交流AC伺服系统基础接线实操
②放大器功能数值设定
③反馈与脉冲数查看
④脉冲写入控制正反转
⑤带速度反馈的脉冲控制正反转
⑥相对位置控制
⑦凸轮控制增量方法
⑧故障代码的熟悉与排除
⑨双轴仓库控制管理
4.传感器实训内容
①位置传感器实训
②光纤传感器实训
③光电传感器实训
④磁性开关实训
⑤编码器的应用
5.自动化模型任务实训内容
①水瓶上料运送任务实训
②水瓶灌水任务实训
③水瓶加盖任务实训
④水瓶子盖单章任务实训
⑤水瓶入仓任务实训
⑥综合水瓶灌装实训任务