SG-GJD04典型機(jī)電設(shè)備安裝與控制實(shí)訓(xùn)裝置（SMART配置）

時(shí)間：2022-03-09 15:40:59

一、設(shè)備概述
SG-GJD04典型機(jī)電設(shè)備安裝與控制實(shí)訓(xùn)裝置（SMART配置）采用型材結(jié)構(gòu)，包括有交流伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)單元、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)單元、直流無刷電機(jī)及驅(qū)動(dòng)單元、交流電機(jī)及變頻器調(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、滾珠絲桿單元、蝸輪蝸桿單元等。采用工業(yè)用元器件，所有傳感器、執(zhí)行器、控制器的接口均是開放的，操作方便，采用模塊化設(shè)計(jì)，接口統(tǒng)一，可做到電機(jī)互換方便，是一種典型的機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)考核裝置，適合相關(guān)院校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)、培訓(xùn)以及考核。
本設(shè)備適合機(jī)電設(shè)備安裝與維修、機(jī)電技術(shù)應(yīng)用、機(jī)械專業(yè)、電氣運(yùn)行與控制、電氣技術(shù)應(yīng)用等的教學(xué)與實(shí)訓(xùn)。
通過該設(shè)備的實(shí)訓(xùn)，可了解掌握相關(guān)PLC控制技術(shù)、傳感器和編碼器應(yīng)用技術(shù)、常用電機(jī)的控制及調(diào)速技術(shù)、典型機(jī)械傳動(dòng)應(yīng)用技術(shù)和組態(tài)監(jiān)控技術(shù)等。

二、技術(shù)參數(shù)
1、交流電源：三相五線 AC 380 V±10% 50Hz；
2、溫度：-10～50℃；環(huán)境濕度：≤90％無水珠凝結(jié)；
3、外形尺寸：長(zhǎng)×寬×高=1200mm×800mm×1050mm；
4、整機(jī)功耗：≤1.5 kVA；
5、安全保護(hù)措施：具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)功能，安全性符合相關(guān)的國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護(hù)套的高強(qiáng)度安全型實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線

三、典型機(jī)電設(shè)備安裝與控制實(shí)訓(xùn)裝置功能特點(diǎn)
1、本設(shè)備有機(jī)融合了機(jī)械技術(shù)（包括氣動(dòng)技術(shù)）、傳感器技術(shù)、交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制、無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制、檢測(cè)技術(shù)、觸摸屏技術(shù)、PLC控制技術(shù)、平皮帶傳動(dòng)技術(shù)、絲桿傳動(dòng)技術(shù)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)技術(shù)、同步帶傳動(dòng)技術(shù)等，體現(xiàn)了現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)過程的特征。
2、整體結(jié)構(gòu)采用開放式和拆裝式，能方便地更換模塊，按具有生產(chǎn)性功能和整合學(xué)習(xí)功能的原則確定模塊內(nèi)容，使教學(xué)或競(jìng)賽時(shí)可方便的選擇需要的模塊。
3、用于教學(xué)，可按工作過程導(dǎo)向，工學(xué)結(jié)合的模式規(guī)劃教學(xué)活動(dòng)，完成不同的工作任務(wù)。
4、該實(shí)訓(xùn)考核裝置PLC模塊的I/O 端子、變頻器的接線端子、各常用模塊與PLC的連接端子，均與安全插座連接，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，則通過端子排進(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。

四、典型機(jī)電設(shè)備安裝與控制實(shí)訓(xùn)裝置實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
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， 1.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)：?jiǎn)?dòng)特性的研究：通過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，通過編碼器反饋?zhàn)鲩]環(huán)實(shí)現(xiàn)位置控制并通過人機(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PLC的輸出點(diǎn)來切換，通過這個(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PLC的輸出點(diǎn)來切換，通過這個(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PLC編程加深對(duì)伺服運(yùn)行的理解。

6.直流無刷電機(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)鳛樗俣任恢梅答仯瑢?shí)現(xiàn)低精度的定位。通過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。
皮帶輸送帶電機(jī)綜合控制（PLC、觸摸屏、異步電機(jī)、直流無刷電機(jī)、編碼盤）：絲杠傳動(dòng)綜合控制（PLC、觸摸屏、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)），轉(zhuǎn)動(dòng)擺臺(tái)定位控制（PLC、觸摸屏、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)）

五、典型機(jī)電設(shè)備安裝與控制實(shí)訓(xùn)裝置設(shè)備配置

序號(hào)	名稱	主要技術(shù)指標(biāo)	數(shù)量	單位
1	工作臺(tái)	1200mm×800mm×840mm	1	張
2	西門子PLC	CPU ST40DC/DC/DC主機(jī)模塊 24DI/16DO	1	臺(tái)
3	西門子擴(kuò)展模塊	EM AM06 模擬量擴(kuò)展模塊 4AI/2AO	1	臺(tái)
4	西門子變頻器	MM420 功率≥0.75kW	1	臺(tái)
5	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
6	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
7	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
8	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
9	直流無刷電機(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
10	觸摸屏模塊	7英寸	1	套
11	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
12	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
13	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
14	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
15	工件	含金屬塑料工件	1	套
16	電源線	單相三芯電源線	2	根
17	實(shí)訓(xùn)導(dǎo)線	強(qiáng)電、弱電連接導(dǎo)線	1	套
18	PLC編程電纜		2	根
19	配套光盤	PLC編程軟件、使用手冊(cè)、程序等	1	套
20	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
21	掛線架		1	個(gè)

易損件：

序號(hào)	名稱	數(shù)量	單位
1	扎帶	1	包
2	紅色插針	0.5	包
3	藍(lán)色插針	0.5	包
4	綠色插針	0.5	包
5	黃色插針	0.5	包
6	φ4橙色氣管	20	米
7	φ4藍(lán)色氣管	20	米
8	φ4節(jié)流閥	5	只
9	φ4快速接頭	6	只
10	磁性開關(guān)	3	只

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