HL-MPS8八站柔性生产线自动控制实训设备实验教学系统考核装置

HL-MPS8八站柔性生产线自动控制实训系统

一、概述:

模块化柔性自动生产实训系统是一套综合了实际工业生产中大量应用到的复杂控制过程的教学培训装置，根据现代生产物流系统发展和未来趋势而专门设计，它以培养学生专业知识应用能力、综合实践能力、创新能力为主要目标。

装置由八大工作模站构成，是一个以现代工业现设备为原型的机电一体化生产线实训考核装置。站点采用PN网络通讯方式实现分布式现场数据同步共享与控制，组成由单一站点到多个站点自动生产过程。每一个站点既能自动工作，又能经面板按钮手动操作，控制电压采用DC24V，控制器安装于抽屉面板外端，可清晰看到看一次控制器动作时的状态，其于电气元件装入抽屉内部免受尘污。

二、主要性能特点：

1. 站点模块化：系统共由8个站点组成，每一个站点具有一套完全独立的控制系统和各不相同的工作模块，控制器与执行电器元件均与抽屉嵌入式安装与抽屉中，外型美观而便于观察，具有很好防尘较果。

2. PN网络通讯：对PLC内部软元件进行相互链接，最多可达16台控制器之间自动更新.

3. 专业广泛性：1囊括了机电一体化学习中电机驱动、气动、PLC（可编程控制器）、传感器等多种技术，解决了学生不能在实际生产线上操作训练的问题，指导教师可以对学生进行从设计、组装、编程、调试到检查问题和维护等一系列课题的不同层次的教学培训；

4. 灵活性：整个系统由模块桌和各自独立的工作模块组成，在需要进行复杂系统训练时可以将现有的模块桌和工作模块任意组装各种不同控制系统，安装/拆卸方便，各个控制区域互不干扰；

5. 安全性：系统具有短路保护、急停保护、限位保护、智能保护等各种保护功能，可确保人身与设备安全。

三、实训内容：

模块化柔性自动化生产实训系统提供的是一种综合应用设计的教学培训平台，培训内容涉及机、电、气一体化等多种知识。具体内容有：

1. 传感器应用技术培训

该系统使用了多种形式的传感器，有电感式传感器、光电式传感器、电磁式传感器、电容式传感器、漫反射型传感器等多种类型传感器，每一个传感器连接线均以标记区分、编号、统一的插接头型式对外与开放式控制器连接。并附带各个不同传感器的使用说明书，与接线方式图。可充分让学生撑握各个工业传感器的使用方法、传感器在系统中的工作方式和使用注意事项。

2. 气动技术培训

该装置上使用了大量的气动元件，包括多种电控气动阀、气缸、气动夹爪、真空吸盘、真空发生器、过滤调压阀等。 学员可从中了解各种气动元件与其它元件之间是如何配合起来进行协调工作。每个元件所有接口与控制线均以开放式对外连接，可充分让学生撑握各个元件的使用方法、了解元件在生产过程中的工作性能和使用过程中的注意事项。

1. PLC 技术培训

系统中每站各自都有一套PLC 控制器，可与各个配有插头的元件任意连接，各个站点之间采用PN通讯方式实现连机分布控制。 在该设备上学员不但可学习PLC 的各种软件编程技术、硬件端口连接技术、PLC通讯技术、 而且可以学习在综合科技环境下PLC 的多种应用方法，为学员灵活学习和掌握PLC 的各方面知识提供了条件，集成式开放端口可方便的与个各执行系统中元器件进行连接，接线简单清淅。

3. 电气控制系统培训

系统其电控部分全部按照工业标准和习惯进行设计，各个传感器接线端口都标号插接式对外连接，并以附件方式提供全部设计图纸和说明书。学员可根据设计图纸在该设备上学习电路原理图分析、PLC 各I/O 地址查对和新设备电路连线设计分析方法。

2. 机械系统安装调试培训

系统可让各组学员将机械部分进行拆装， 再按要求将其重新组装，并且调试至系统可正常，这对提高在校学生动手能力有极大帮助。本系统机械部份采用移动式设计学员可将移动式模块从新组合成流程各不相同的各种型式系统。

3. 电机驱动技术培训

系统上有多套步进电机及电机驱动器系统，有双轴和单轴两种方式，系统配带有一套变频调速模块，其中还有其它各种电机。各驱动器由PLC I/O数字控制，能让学员充分学习各种型式的驱动器对于各种电机的特点，各个模块驱动器都可独立单一进行实验，学员都会得以充分实践。

4. 系统维护和故障检测技术培训

这部分培训重点介绍机电一体化系统日常维护的内容和方法， 以及系统常见故障分析、排除的方法。

5. 计算机组态监控技术培训

该系统采用的是国内流行的典型工业控制组态监控软件(组态王/MCGS等)。通过该软件的学习可了解通信网络的基本结构，组态监控软件的基本构架，组态软件基本使用方法，以及了解实际工程中的常见问题及处理方法。

6. 网络技术培训

该系统各单元设计可完全独立工作，学生依据控制要求编写本单元PLC程序，并调试正常后，通过网络技术，把多个单元联成一套完整的现代生产物流系统。由于增加了网络硬件模块，控制要求加入了各单元PLC数据的交换处理环节，增加了学习PLC网络通信方面的内容，对掌握相应的知识提供方便的训练条件

四、设备组成：

一体式桌体尺寸：尺寸 (长×宽×高): 3000mm×1100mm×1300mm

（1）上料单元：

按照需要将放置在料仓中待加工的工件自动送出到传送带上，并由传送带把工件传送至出料位，以便伺服机械手单元的抓取机械手装置将工件抓取送往其他工作单元，进入下一个工序。该装置出料稳定且符合学生拆装调试时间。

机械部分：               

1、20*80铝型材台面

2、金属电气挂板

3、井式储存料仓

4、自动推料装置

5、传送带机构

控制部件:

1.  PLC：西门子1214C及模块、编程电缆

2.  开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A

3.  按钮控制面板: 指示灯及按钮

4.  检测工件的光电传感器

5.  两组电控气阀及其执行器件

6.  DC24V齿轮减速电机驱动的

（2）搬运单元

该单元主要完成工件的抓取和搬运，负责把上料检测单元出料位的工件搬运至加工单元的上料位。  

机械部分：

1.20*80铝型材台面

2.小型气动机械手

3.气动伸缩横臂

4．步进电机驱动的回转台

5.气动手爪

控制部件:

1.PLC：西门子1214C及模块、编程电缆

2．气动夹爪

3．平行气夹

4. 提升气缸

5．开关电源模块：AC 220输入输出DC 24V/4.5A

6．按钮控制面板:指示灯及按钮

7．电控气阀及其执行器件

（3）加工单元

主要完成工件的加工和深度检测。四工位回转工作台把前一单元送来的工件送至加工位加工，加工完成后再送至检测检测深度，最后送至出料位由下一单元取走。   

机械部分：

1.20*80铝型材台面

2.六工位回转工作台

3.换刀加工机构（步进电机控制）

4.升降式加工系统及加工组件

5.升降式检测系统及检测组件

控制部件:  

1. PLC：西门子1214C及模块、编程电缆

2．开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A

3．控制面板: 指示灯及按钮

4．检测工件和转台到位传感器

5．电控气阀及其执行器件

6．步进电机及驱动器

（4）传送单元：

气爪手将工件从前一站提起，并将工件根据前站的工件信息结果传送到下一单元。本工作单元可以与其他工作单元组合并定义其他的分类标准，工件可以被直接传输到下一个工作单元。本工作单元设置了一个安装位，可把前一工作站的工件搬运至安装位，供安装单元安装小工件。

机械部分：

1.20*80铝合金台面

2.直线移动机构

3.气动夹具

控制部件:  

1．PLC：西门子1214C及模块、编程电缆 

2．开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A

3．按钮控制面板: 指示灯及按钮

4．磁性开关

（5）安装单元：

提取装置上的气爪手将工件从前一站提起，并将工件根据前站的工件信息结果传送到这一单元。本工作单元可以与其他工作单元组合并定义其他的分类标准，工件可以被直接传输到下一个工作单元。  

机械部分：

1．20*80铝合金平台

2．双轴气缸4只

3．输送机构

4. 吸盘夹具

5. 单轴气缸1只

6．安装工作台

7．工业导轨及支架

控制部件:

1．PLC：西门子1214C及模块、编程电缆

2．开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A

3．按钮控制面板: 指示灯及按钮

4．电控气阀及其执行器件

5. 真空发生器

（6） 安装搬运单元：

  安装完成后，由双作用气缸夹取完成后的工件，转换模块的转臂在旋转缸的驱动下将工件移动至下一个工作单元的传输位置   

机械部分：

2．20*80铝型材台面

3．双轴气缸

4．单轴气缸

5．气动手指

6．旋转气缸

7．直线模组

8．工业导轨及支架

9．金属电气挂板

控制部件:

1．PLC：西门子1214C及模块、编程电缆

2．开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A

3．按钮控制面板: 指示灯及按钮

4．笔型气缸1只

5．步进电机及驱动器

6．四组电控气阀及其执行器件

7．8输入8输出，I/O转接板2个

8．调虑组合

（7） 分类单元：

把已安装好的工件进行分类，在把分类好的工件运送到指定的仓库。   

机械部分：

1．20*80铝型材台面

2．水平滑台，滚珠丝杆传动

3．垂直滑台，滚珠丝杆传动

4．气动驱动的推出部件

5．分类料仓

控制部件:  

1.PLC：西门子1214C及模块、编程电缆

2．开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A

3．按钮控制面板:指示灯及按钮

4．单杆气缸

5．X与Y轴原点传感器

6．单电控气阀及其执行器件

7．伺服电机及驱动器（V90）

（8）触摸屏监控单元（西门子KTP700）：7英寸STN256色等组成，主要完成监视各分站的工作状态并协调各站运行，完成工业控制网络的集成。总线结构采用以太网通信，使各站之间的控制信息和状态数据能够实时相互交换。每站均配编程电缆一根。

（9）工业组态监控软件： 当8个单元全部进入联网状态时，管理员能够通过组态监控机中各种组态按钮方便的控制整个系统的运行、暂停、继续、停止等等待另外也可以控制单个单元的运行、暂停、继续、停止等。每个单元的工作状态以及工件的材质、颜色等在监控画面上也能够清楚的看到。

（10）主要设备清单