ZR-METSC01型 机电气一体化实验台

一、基础简介
ZR-METSC01型 机电气一体化实训台应用铝制型材构造，配备有井式供料单元、皮带传送与检验测试单元（含变频器）、行走机械手搬运单元、载货台单元、平面仓储单元、钻铣加工单元（含伺服电动机）、多工位装配单元、彩色触摸屏单元、控制器单元（一）、控制器单元（二）、控制器单元（三）、工业以太网交换机单元、编程器单元等十多个作业单元。装置中的作业单元应用机电包括式设计，每个单元中所涉及的各个传感器、电动机、电磁阀等传感器和执行器的装配部位件和连接口单元单独地汇包括一体，同一个作业单元中各个器件经过标准连接口再与控制器实行连接，这样方便模型块和作业单元之间的灵活结合，教师及学员可自行设计不一样的课题对平台的各单元实行重新结合，也可自行研发被控单元与平台协作使用。

二、装置特别点
1、开放式：ZR-METSC01型 机电气一体化实训台应用开放式构造，控制器连接口开放，能让学员实行更深层次的实训，使其不仅学会编程，而而且能熟悉各种传感器、电动机、变频器、气缸等传感器和执行器的接线、调节以及功能数值设定等。
2、模型块化设计
（1）ZR-METSC01型 机电气一体化实训台将设定有单独功能的部位件实行模型块化组装，每个模型块全部设定有相应的培训内容，各个模型块又能构成作业单元，经过作业单元再拓展成机电一体化系统。
（2）平台中的各个模型块能够体现出经典型的工业控制过程，模型块结合而成的工序技艺流程能够由简便到复杂，由浅入深，层次分明，方便学员实行有梯度的实训，能以基础知识为起点，完成从基础原理、技能实训到复杂的机电一体经领域。
（3）各模型块单元能按照实际生产物流和顺序规划等不一样的课题实行重新结合。
3、机电包括式设计：平台中的作业单元应用机电包括式设计，每个单元中所涉及的各个传感器、电动机、电磁阀等传感器和执行器的装配部位件和连接口单元单独地汇包括一体，同一个作业单元中各个器件经过标准连接口再与控制器实行连接，这样方便模型块和作业单元之间的灵活结合，教师及学员可自行设计不一样的课题对平台的各单元实行重新结合，也可自行研发被控单元与平台协作使用。
4、多种保护形式：平台设定有漏电保护、短路保护、急停保护、隔离保护、智能保护等各种保护。
三、技术功能数值要求
1、电源：三相五线（AC380V±10％ 50Hz）
2、功率（W）：≤1.5KVA
3、作业温度（℃）：﹣5℃～55℃
4、作业湿度：30%～85%（无冷凝）
5、气动气压：0.4～0.5MPa
6、外观尺寸为：1800×1100×750mm（L×W×H）
四、配备及功能数值
1、铝制型材桌体
（1）型材桌体下部基础框体结构应用T形槽内凹高强度铝制型材，桌体表面型材应用高几何精确度和表面光洁度强的铝制型材，并对表面实行阳极氧化处置整理、外观精美。控制器支撑架应用冷板数控成型、表面应用静电喷涂处置整理，内嵌高强度的直线导轨提升了支撑架的承载能力。（2）电源单元配备有西门子4P20A空气开关（带漏电保护）、西门子电源（写入：120/230V AC，输出：24V DC/ 3A）、保险管座、电源指示灯等，可供直线DC24V、交流AC220V、380V电压（V）。
（3）桌体尺寸（含控制器支撑架）：1800×1100×750mm（L×W×H）。
（4）配备有APT三色警示灯（红、黄、绿色，LED，带蜂鸣器）。
2、井式供料单元
该单元配备有井式供料塔、货料检验测试传感器、出料仓、料块、磁性开关、推料气缸、电磁阀、转接模型块、型材基体、固定底层基板等。--货料检验测试传感器应用对射型光电传感器，磁性开关用来检验测试推料气缸的原点和限位点。
3、皮带传送与检验测试单元
皮带传送单元与检验测试单元是由变频器、电动机模型块、工件检验测试设备、定位支撑架、气缸支撑架、选料气缸、电磁阀、皮带及其支撑架、3组滑道及其支撑架、转接模型块等构成。
（1）变频器：应用西门子SINAMICS G120C 0.37KW
（2）电动机模型块：电动机模型块由永磁低速同步电动机、固定底层基板等构成。其功能数值如下：
1）电动机规格限定电压（V）三相：380/220V；
2）规格限定转矩：3000mN.m；
3）规格限定频率:50HZ；
4）规格限定转动速度：60r/min。
（3）单元其他构成部分：定位支撑架的上部安设检验测试设备，能按照不一样的检验测试要求装配不一样的检验测试设备（含有概括电容传感器、电感传感器、颜色传感器）；定位支撑架固定设定在传送带支撑架上，定位支撑架整体呈L形；滑道支撑架呈直角梯形，滑道支撑架的高度可调节；3组滑道呈倾斜状包括倾斜的滑道，滑道截面形状呈凹形，滑道设定有降低摩擦力的工序技艺处置整理。
4、行走机械手搬运单元：行走机械手搬运单元由右限位、左限位、从动轴承块、直线DC电动机、连接线拖链、升降气缸、取料机械手、旋转编码器、机械手电磁阀组、旋转气缸、导轨、同步齿形带、转接模型块、固定底层基板等构成。
（1）行走机构的有效行程：550mm；
（2）机械手设定有升降、夹紧、旋转等功能；
（3）旋转气缸带动旋转底盘旋转界限：0-180°；
5、载货台单元：载货台模型块单元由工件定位台、光电传感器、型材基体和固定底层基板构成。
（1）工件定位台的相对位置可调节；
（2）设定有工件检验测试功能。
6、平面仓储单元：仓储单元由工件定位台、货架等构成，库位数：4个。
7、钻铣加工单元：该单元由龙门式钻铣装置、自动夹紧装置、步进电动机驱动器、电磁阀组、转接模型块、型材基体、固定底层基板等构成。龙门式钻铣装置中的X轴、Y轴、Z轴构成龙门式构造，其中X轴与Y轴应用步进电动机实行驱动；Z轴由升降气缸和动力轴构成，能完成钻铣加工。
（1）X轴应用滚珠丝杆传动形式，有效行程：160mm；
（2）Y轴应用滚珠丝杆传动形式，有效行程：90mm；
（3）Z轴应用升降气缸，有效行程：30mm；
（4）动力轴应用专用高速电动机，转动速度：800r/min；
（5）自动夹紧装置由夹紧气缸、工件定位装置、V型夹紧装置等构成。
8、多工位装配单元：该单元由伺服电动机系统、推料气缸、夹紧定位机构、井式供料装置、四工位旋转装配台、装配气缸及其装配支撑架、工件检验测试装置、料芯检验测试传感器、气缸限位传感器、电磁阀组、型材基体、转接模型块等构成，可实行多工位的装配作业。
（1）工件检验测试装置能同时检验测试工件及工件中的料芯；
（2）四工位旋转装配台应用外啮合齿轮传动机构；
（3）V90伺服系统，含有：
（4）电动机：0.05KW，增量编码器，平键，无抱闸；
（5）驱动器：带Profinet通讯口，0.1KW，200-240V；
（6）动力电缆；编码器电缆；设定值电缆。
9、彩色触摸屏单元：TPC7032KT 7寸彩色触摸屏。
10、控制器单元（一）： 应用西门子CPU 1512C-1 PN，含有：S7-1500 CPU 1512C-1 PN，作业存储 250 KB / 1 MB；本体带32路数字量写入，32路数字量输出，5路模仿量写入，2路模仿量输出。其中带6路计数器，最大写入频率100KHz；MMC存储卡，24 MB；以太网电缆，长6米；导轨；电源模型块PM 1507，24V/8A。V17博图编程系统。
11、控制器单元（二）：应用西门子CPU1214C DC/DC/DC，含有：PU 1214C，紧凑型CPU DC/DC/DC，包括写入/输出：14DI 24V直线DC写入，10晶体管输出24V直线DC，2模仿量写入0-10V DC或0-20MA，供电：直线DCDC 20.4-28.8V，可编程数值存储区：50 KB；工业以太网电缆，长度6米；模仿量输出模型块SB1232，1路模仿量输出，+/-10VDC（12位）或0-20MA（11位）。
12、控制器单元（三）：应用西门子CPU1214C DC/DC/DC，含有：CPU 1214C，紧凑型CPU DC/DC/DC，包括写入/输出：14DI 24V直线DC写入，10晶体管输出24V直线DC，2模仿量写入0-10V DC或0-20MA，供电：直线DCDC 20.4-28.8V，可编程数值存储区：50 KB；工业以太网电缆，长度6米；模仿量输出模型块SB1232，1路模仿量输出，+/-10VDC（12位）或0-20MA（11位）。
13、工业以太网交换机单元：8口工业以太网交换机。
14、计算机数值：CPU:不低于i5-8500；内部存储：不低于16G；硬盘：不低于1T；固态硬盘：不低于128G；显露器：不低于21.5寸。
15、电脑桌：由铝制型材桌腿及支撑框体结构、高密度板桌面、键盘托架等构成。外观尺寸：600×600×750mm（L×W×H）。
16、静音无油空气压缩机：转动速度：1400转/分；电动机功率（W）：3/4HP；排气量：115L/min；噪音值：52分贝；储气罐：25L ；最大压力：8公斤；电源：220V/50HZ。
17、实训室智能电源安全管理系统
实训室总体智能电源管理系统由主电子回路、控制电子回路、检验测试保护电子回路、显露电子回路、语音报警电子回路等构成，整个实训室配备一套管理系统。
主要功能：
（1）上电系统自测
★1）主电子回路及控制电子回路上电后对线路系统实行写入电压（V）的过压、欠压；线路对地漏电；输出负载过流的检验测试，任一故障存在电源输出断开。
2）故障内容有相应文字显露。
★3）对故障实行语音报警。
（2）运行检验测试保护
★1）写入过压、欠压、输出过流、漏电，任一故障出现将自动跳闸，实施保护。
2）对故障实行语音报警。
3）保护阀值可实行现场设定。
（3）漏电功能测量试验
★1）按下漏电测量试验按钮，装置会自动提供一个漏电测量试验信号，使保护器跳闸。
2）重新实行上电进入自己检验测试状态，文字显露"开机检验测试中...."，无故障情况下，实训室智能电源管理系统恢复供电。
（4）过压保护
1）运行中，出现写入过压，实训室智能电源管理系统将跳闸。
2）对应的"过压相"实行文字显露。
3）语音播报"线路过压，请注意"。
（5）过流保护
1）运行中，三相电源中任一相出现过流，实训室智能电源管理系统将跳闸。
2）对应的"过流相"实行文字提醒。
3）语音播报"线路过流，请注意"
（6）漏电保护
1）运行中，三相中任一相出现漏电，实训室智能电源管理系统将跳闸。
2）对"漏电"实行文字显露。
3）语音播报"线路漏电，请注意"。
（7）电源监控
1）可对各相电压（V）实行数值显露及弯曲线显露，显露精确度±5V
2）可对各相电流（A）实行数值显露及弯曲线显露，显露精确度±
3）高压保护电压（V）设定：设定界限<300V，写入1A;动作时间：2-5S，写入单位0.1S
4）欠压保护电压（V）设定：设定界限：>154V，写入单位1V；动作时间：2-5S，写入单位0.1S
5）过流保护电流（A）设定：设定界限：<20A,写入单位0.01A;动作时间：0.5-2S，写入单位0.1S
★投标时实物演示带★项功能。
18、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。（需提供演示）
(2)写入开关监控，输出开关等数字量控制。（需提供演示）
(3)远程控制启停状态，给定输出电压（V）值的。（需提供演示）
(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。
（10）为保证系统正版，需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，并提供（1-4）项演示视频。
3、计算机数值（用户自配）
联想I5-10400/8G/1T+256GSSD/集显/23.8寸显露器
五、配套系统及课件要求
★（一）PLC编程系统:博图V17、MCGS
★（二）教学课件资源
（1）PLC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）实训内容示范：八路抢答器编程、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、变频器的电动机控制。
（4）小型自动化生产线的设计：该系统设定有设备的搬运、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。
（三）工业自动化控制实训系统
经过本系统系统理解构成电气、气动、PLC等元件的作业原理并对机电系统的设计、解析实行虚拟拟真。经过选用元件运用符合测绘制作二维线路图或运用三维（3D）模型在系统内完成智能制造的动作而实行虚拟拟真。本系统不仅完成工厂的三维（3D）拟真使虚拟现实拟真更加逼真，而而且把经过拟真检验的控制逻辑单元可用作监视及控制模型块，使能够完成并行工程及系统、硬件的并行设计。
拟真基础模型块含有概括：
（1）反馈控制和顺序控制系统
（2）指示灯的与门(AND)控制
（3）物品传送装置
（4）单向气缸控制
（5）双缸联动控制
（6）带式输送装置系统
（7）滚筒式输送装置系统
（8）指示灯顺序闪烁线路
（9）自动控制标记打印实操控制
（10）电梯控制
（11）气压控制位移装置
（12）工业机器人控制
（13）带式传送带实习装置
（14）气压传动流水线实训装置
★正版系统，投标时提供工业自动化控制实训系统系统著作权证书原件备查并提供（1-6）不少于6张的系统截图。
（四）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
★投标时需提供PLC控制编程拟真系统著作权证书原件备查。
（五）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。
★投标时需提供电气控制技能实训拟真系统著作权原件备查。