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ZRP-SJS0型 可编程序控制系统设计综合实训考核装置

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ZRP-SJS0型 可编程序控制系统设计综合实训考核装置(图1)

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

序号

名称

型号

数量

备注

1

实训装置桌

1850mm×1200mm×700mm

1

2

电脑推车

1

3

电源模型块

1

4

PLC 模型块

应用标准电控储物柜板式装配设计。开放式装配控制电子回路板,尺寸 810mm×580mm,带卡导轨槽式。

1.DI/DO 点数 48 点,* 4 路,AO 2 路,DP 总线连接口 1 路;

2.DI/DO 点数 24 点,高速脉冲输出 3 路,现场总线通信模型块,总线连接口 1 路;

3.PLC 之间经过现场总线链接;

4.配编程电缆。

5.涵盖当今工业最流行的设备选型、系统控制运

1

PLC 控 制系统可选配

动定位功能。

6.. PLC 型号:FX3u-48MT

7.. 模仿量模型块:FX3u-3A-ADP

6

加热控制模型块

DTY-220D 25G

1

7

触摸屏模型块

1. 触摸屏,显露屏不少于 10.4″,设定有RS232RS422 通讯连接口;

2.. 配触摸屏编程系统和电缆;

3..型号:TPC1162Hi

1

8

变频器模型块

E740 变频器

1

9

伺服驱动单元

MR-J3-20A+ HF-KP23

1

10

步进驱动单元

3M458+3S85Q-04067

1

11

静音空压机

W58

1

12

转盘上料单元

650mm × 260mm × 740mm

1

13

1#输送单元

580mm × 400mm × 527mm

1

14

2#输送单元

580mm × 400mm × 527mm

1

15

加热检验测试单元

280mm × 320mm × 270mm

1

16

灌装加盖单元

725mm × 420mm × 575mm

1

17

机械人搬运单元

424.5mm×626.6mm×189.5mm

1

18

包装盖章单元

1140mm × 350mm × 290mm

1

19

立体仓库单元

580mm × 400mm × 527mm

1

20

变换板

1

21

物料盒

1×4

5

22

物料瓶

20

23

PLC 编程电缆

RS232/RS422

3

24

实训手册

1

25

气动备品备件

1

六、实训项
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


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