中人ZRGJD-09典型機(jī)電設(shè)備組合實(shí)訓(xùn)臺(tái)

一、產(chǎn)品概述

本裝置是一種最為典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，是為職業(yè)院校、職業(yè)教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)而研制的，它適合機(jī)電一體化、自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和培訓(xùn)。該裝置采用型材結(jié)構(gòu)，其上安裝有交流伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)單元、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)單元、直流無(wú)刷電機(jī)及驅(qū)動(dòng)單元、交流電機(jī)及變頻調(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、滾珠絲杠單元、蝸輪蝸桿單元。采用工業(yè)元器件，所有傳感器、執(zhí)行器、控制器接口開(kāi)放，培訓(xùn)內(nèi)容包含：PLC（數(shù)字量和模擬量）技術(shù)，傳感器及旋轉(zhuǎn)編碼器技術(shù)、直流無(wú)刷電機(jī)特性研究、步進(jìn)電機(jī)特性研究、交流伺服電機(jī)特性研究、特種電機(jī)控制技術(shù)、觸摸屏技術(shù)、位置及速度控制技術(shù)、機(jī)械傳動(dòng)（皮帶傳動(dòng)、滾珠絲杠傳動(dòng)及蝸輪蝸桿傳動(dòng)）技術(shù)、組態(tài)軟件監(jiān)控技術(shù)等。平面模塊化結(jié)構(gòu)，所有控制電機(jī)的接線開(kāi)放，安裝尺寸完全一致，可做到電機(jī)互換，控制電平一致。

二、產(chǎn)品特點(diǎn)

1. 本實(shí)訓(xùn)裝置有機(jī)融合了機(jī)械、電氣、傳感器、交流電機(jī)變頻調(diào)速、直流無(wú)刷電機(jī)控制、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制、能開(kāi)展任務(wù)驅(qū)動(dòng)的項(xiàng)目教學(xué)。

2. 整體結(jié)構(gòu)采用開(kāi)放式和拆裝式，具有明顯的動(dòng)手拆裝實(shí)訓(xùn)功能，可以拆裝到各零部件及每顆細(xì)小的螺絲，能很好的服務(wù)于項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)教學(xué)；能根據(jù)不同的任務(wù)更換組合模塊，具有很強(qiáng)的重組性，使教學(xué)或競(jìng)賽時(shí)可方便的選擇需要的模塊，非常適合廣大職業(yè)院校自動(dòng)化技能實(shí)訓(xùn)需求。

3. 用于教學(xué)，以工作過(guò)程為導(dǎo)向、工學(xué)結(jié)合的模式規(guī)劃教學(xué)活動(dòng)，可完成多種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下的技能培訓(xùn)任務(wù)。

4. 該實(shí)訓(xùn)考核裝置PLC模塊I/O端子、變頻器接線端子、各常用模塊接線端子，均采用安全型插座，使用帶安全插頭的導(dǎo)線進(jìn)行電路連接；各指令開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、傳感器和指示元件的電路通過(guò)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。

三、技術(shù)性能

1. 輸入電源：三相四線（或三相五線）～380V±10%  50Hz

2. 工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對(duì)濕度≤85%（25℃）海拔＜4000m

3. 裝置容量：≤1.0kVA

4. 結(jié)構(gòu)尺寸：1200mm×800mm×840mm

5. 安全保護(hù)：具有漏電保護(hù)，安全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1.觸摸屏實(shí)訓(xùn)

? 觸摸屏與PLC之間的通訊實(shí)訓(xùn)

? 觸摸屏監(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)

? 利用觸摸屏做交互式人機(jī)介面

? 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（脈沖、模擬量）控制步進(jìn)電機(jī)、交流減速電機(jī)、伺服電機(jī)、直流無(wú)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

? 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)

? 啟動(dòng)特性的研究：通過(guò)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(guò)細(xì)分撥碼開(kāi)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(guò)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(guò)PLC的模擬量控制伺服電機(jī)的運(yùn)行，學(xué)會(huì)如何調(diào)速零漂、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(guò)編碼器反饋?zhàn)鲩]環(huán)實(shí)現(xiàn)位置控制并通過(guò)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(guò)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(guò)PLC的輸出點(diǎn)來(lái)切換，通過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)PLC的輸出點(diǎn)來(lái)切換，通過(guò)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(guò)PLC編程加深對(duì)伺服運(yùn)行的理解

6.直流無(wú)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?，?shí)現(xiàn)低精度的定位。通過(guò)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)

? 光電傳感器

? 電感傳感器

? 電容傳感器

? 旋轉(zhuǎn)編碼器

8.皮帶輸送帶電機(jī)綜合控制（PLC、觸摸屏、異步電機(jī)、直流無(wú)刷電機(jī)、編碼器）

9.絲杠傳動(dòng)綜合控制（PLC、觸摸屏、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)）

10.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、系統(tǒng)配置

該裝置采用型材結(jié)構(gòu)，其上安裝有交流伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)單元、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)單元、直流無(wú)刷電機(jī)及驅(qū)動(dòng)單元、交流電機(jī)及變頻調(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、滾珠絲杠單元、蝸輪蝸桿單元等組成。培訓(xùn)內(nèi)容包含：PLC（數(shù)字量和模擬量）技術(shù)，傳感器及旋轉(zhuǎn)編碼器技術(shù)、直流無(wú)刷電機(jī)特性研究、步進(jìn)電機(jī)特性研究、交流伺服電機(jī)特性研究、特種電機(jī)控制技術(shù)、觸摸屏技術(shù)、位置及速度控制技術(shù)、機(jī)械傳動(dòng)（皮帶傳動(dòng)、滾珠絲杠傳動(dòng)及蝸輪蝸桿傳動(dòng)）技術(shù)、組態(tài)軟件監(jiān)控技術(shù)等。平面模塊化結(jié)構(gòu)，所有控制電機(jī)的接線開(kāi)放，安裝尺寸完全一致，可做到電機(jī)互換，控制電平一致。學(xué)生可以對(duì)各零件、部件、單元、直至整體機(jī)構(gòu)進(jìn)行零部件拆裝、調(diào)試、運(yùn)行?；贑#和JS語(yǔ)言編程設(shè)計(jì)，用戶自行根據(jù)電腦配置選擇不同的交互界面大小，可選流暢畫(huà)質(zhì)，中等畫(huà)質(zhì)，完美畫(huà)質(zhì)等六級(jí)畫(huà)質(zhì)等級(jí)。可選擇齒輪軸系、蝸桿軸系等十多種軸系機(jī)構(gòu)進(jìn)行安裝、拆卸、裝配、零部件測(cè)量、考核等。零件拆裝的步驟過(guò)程中有智能提醒，軟件內(nèi)的模型均采用3D模型，由3Dmax制作而成，并經(jīng)過(guò)渲染和潤(rùn)色，使模型看起來(lái)與真實(shí)部件一般無(wú)二，設(shè)有非標(biāo)零件庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)、測(cè)量工具庫(kù)供拆裝選擇。軟件內(nèi)配有實(shí)驗(yàn)的目的、步驟、要求等集成的電子實(shí)驗(yàn)考核題及指導(dǎo)書(shū)。使用考核功能時(shí)，軟件隨機(jī)出題供學(xué)生回答，當(dāng)學(xué)生答完題目時(shí)給出考核分?jǐn)?shù)。本軟件可以進(jìn)行全方位旋轉(zhuǎn)、放大、縮小觀看其細(xì)節(jié)。

虛擬仿真系統(tǒng)

1.維修電工電子電機(jī)與職業(yè)資格培訓(xùn)考評(píng)仿真軟件

本軟件為apk的格式，可在PC端使用，也可在移動(dòng)端使用，本軟件即可手動(dòng)設(shè)置故障也能自動(dòng)設(shè)置故障，本軟件通過(guò)電路圖中綠色的框選擇手動(dòng)設(shè)置故障點(diǎn)（最多可以設(shè)置39個(gè)故障點(diǎn)），也可以通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行隨機(jī)1個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)兩個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)三個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)四個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)五個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，本軟件內(nèi)有工具箱，元件庫(kù)，放大鏡，電路圖等功能，可通過(guò)工具箱可選擇萬(wàn)用表進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)元件庫(kù)選擇合適的元件，通過(guò)放大鏡可以清楚的了解各個(gè)元器件及電路。本軟件通過(guò)電動(dòng)機(jī)星三角啟動(dòng)控制電路故障的設(shè)置，并經(jīng)過(guò)種種排查，讓學(xué)生了解電動(dòng)機(jī)星三角啟動(dòng)控制電路的工作原理及電路結(jié)構(gòu)。

2.虛擬頻譜儀、邏輯分析儀、示波器、三用表仿真軟件：

本軟件為apk的格式，可在PC端使用，也可在移動(dòng)端使用，本軟件的功能有：電阻的測(cè)量、交流電壓的測(cè)量（測(cè)量變壓器，若變壓器測(cè)量燒壞多用表時(shí)，冒黑煙提示并可以重置多用表）、晶體管的極性判斷、直流電壓測(cè)量（通電流表檔時(shí)燈光亮）、直流電流的測(cè)量、以及電容好壞的判斷。本軟件可任意拖動(dòng)紅色與黑色筆頭，2個(gè)筆頭拖拽至被測(cè)物體上定位時(shí)顯示紅圈，如未定位準(zhǔn)確無(wú)紅圈顯示，并在進(jìn)行錯(cuò)誤操作的時(shí)（如所選量程錯(cuò)誤、所測(cè)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等等），儀表指針將無(wú)反應(yīng)、提示錯(cuò)誤重新測(cè)量等，本多用表可選擇交流電壓檔，直流電壓檔，電阻檔，電流檔，電阻調(diào)0，并且可放大顯示數(shù)據(jù)，可清楚觀看所測(cè)數(shù)據(jù)大小。學(xué)生可以通過(guò)本軟件學(xué)習(xí)多用表的正確使用方法。

3、單片機(jī)、plc可編程設(shè)計(jì)與控制虛擬仿真軟件：

本軟件基于unity3d開(kāi)發(fā)，內(nèi)置實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、電路圖、組件列表、連接線路、接通電源、電路圖、場(chǎng)景重置、返回等按鈕，在連線及代碼正確后，可以通過(guò)啟動(dòng)/停止、正向運(yùn)動(dòng)、反向運(yùn)動(dòng)按鈕操作三維機(jī)床模型運(yùn)動(dòng)，在連接線路狀態(tài)下，三維機(jī)床模型可進(jìn)行放大/縮小、平移。

1.繼電器控制：閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，并進(jìn)入實(shí)驗(yàn)，通過(guò)識(shí)讀電路圖，選擇組件列表中的繼電器、熱繼電器、開(kāi)關(guān)等元器件以拖拽的形式布局至電器柜中，限位器置于三維機(jī)床模型上，可選擇蓋蓋子，部分元器件名稱可重命名，然后點(diǎn)擊連接線路按鈕，將端子對(duì)端子進(jìn)行連線，將機(jī)床電路連接成功后，選擇接通電源，進(jìn)行操作，若組件或線路連接錯(cuò)誤將彈出提示錯(cuò)誤框，可隨時(shí)進(jìn)行場(chǎng)景重置。

2.PLC控制：實(shí)驗(yàn)同繼電器控制，增加PLC控制功能，在連線完成后，通過(guò)PLC編碼按鈕，進(jìn)入程序編寫(xiě)界面，編寫(xiě)正向與反向2條程序，共有12個(gè)梯形圖符號(hào)，編寫(xiě)完成后，選擇提交進(jìn)行程序驗(yàn)證。驗(yàn)證成功后，接通電源進(jìn)行操作，組件、線路連接、代碼錯(cuò)誤將彈出提示錯(cuò)誤框，可隨時(shí)進(jìn)行場(chǎng)景重置。

3.單片機(jī)控制：實(shí)驗(yàn)同繼電器控制，增加單片機(jī)控制功能，在連線完成后，通過(guò)C編碼按鈕進(jìn)入編程界面，輸入正確的C語(yǔ)言代碼，提交驗(yàn)證成功后，接通電源進(jìn)行操作，組件、線路連接、代碼錯(cuò)誤將彈出提示錯(cuò)誤框，可隨時(shí)進(jìn)行場(chǎng)景重置。

表1:基本配置表（標(biāo)準(zhǔn)配置）

熱銷產(chǎn)品：電工實(shí)訓(xùn)臺(tái)