·設(shè)備外觀

·設(shè)計簡述

    實訓(xùn)裝置整體設(shè)計采用開放可拆裝式型材結(jié)構(gòu)，其上安裝有交流伺服電機(jī)及驅(qū)動單元、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動單元、直流調(diào)速電機(jī)及驅(qū)動單元、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、皮帶傳送單元、絲桿模組單元、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)、直流調(diào)速電機(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（皮帶傳動、絲桿模組傳動及蝸輪蝸桿傳動）技術(shù)、組態(tài)軟件監(jiān)控技術(shù)等。

·主要參數(shù)

1、工作電源：三相四線AC380V±10%  50Hz；
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃，相對濕度≤85%（25℃），海拔＜4000m；
3、裝置容量：≤1.0KVA；
4、外形尺寸：1350mm×970mm×1300mm；
5、安全保護(hù)：具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)，安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

·組成及功能

實訓(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、直流調(diào)速電機(jī)控制、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制、伺服電機(jī)驅(qū)動控制等機(jī)電一體化技術(shù)。
實訓(xùn)裝置主要由實訓(xùn)桌、可編程控制器、觸摸屏、變頻器、步進(jìn)系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、直流電機(jī)、三相鼠籠電機(jī)、電機(jī)導(dǎo)軌、磁粉離合器、同步電機(jī)、三相多功能表、工具箱配套資料、電腦桌（選配）等組成。可根據(jù)實訓(xùn)要求進(jìn)行不同方式的組合，豐富實驗內(nèi)容。
（一）實訓(xùn)桌
實訓(xùn)桌主體由型材框架、型材桌面板、封板、操作面板、自吸合雙開門、多功能網(wǎng)孔板和萬向輪等組裝而成。
其中框架采用8040R和4040型工業(yè)型材組成搭接而成，外側(cè)配有橙色襯條裝飾；型材桌面板采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2080鋁型材并通過1.5mm冷軋鋼板組裝而成，內(nèi)置專用螺母，可自由固定各種機(jī)械機(jī)構(gòu)，固定方式≥200種，可以完成更多的實訓(xùn)操作；封板采用≥1.2mm冷軋鋼板制作，橘紅色噴塑處理；
桌前設(shè)有控制面板，按鈕面板采用≥1.2mm冷軋鋼板橘色噴塑處理，且呈50°斜角，符合人體工程學(xué)，方便操作；面板安裝有啟動、停止、復(fù)位、急停按鈕并配置觸摸屏安裝位，用于進(jìn)行工作站各項控制功能，按鈕均配有透明翻蓋式保護(hù)罩，防止發(fā)生誤觸。
實訓(xùn)桌正面下方設(shè)有自吸合雙開門，采用鋁合金高強(qiáng)度合頁固定，前門板設(shè)置≥300mm×300mm有深棕色有機(jī)玻璃觀察窗，設(shè)備維護(hù)方便。
實訓(xùn)桌內(nèi)部設(shè)有多功能網(wǎng)孔板機(jī)構(gòu)，網(wǎng)孔采用5mm橢圓長孔，整體設(shè)計規(guī)范、合理，電氣元器件在任何角度、任何方位都能輕松裝配、調(diào)整。
實訓(xùn)桌底部安裝有4個高強(qiáng)度帶剎車萬向輪方便實訓(xùn)裝置的移動和固定。
（二）可編程控制器
    采用西門子高性價比小型PLC產(chǎn)品S7-200 Smart CPU ST30，供電電壓DC20.4～28.8V，集成18路數(shù)字量輸入（DC24V 4mA，漏型?源型可切換）/12路數(shù)字量輸出（晶體管源型輸出），內(nèi)置18KB程序存儲器、12KB數(shù)據(jù)存儲器、10KB保持性存儲器、6個高速計數(shù)器（最大200KHz），3軸高速脈沖輸出（最大100KHZ），集成RS485接口、以太網(wǎng)接口，支持RS232、RS485、MODBUS、USS、自由口通訊、S7協(xié)議通訊、PROFIBUS等通信，配有通信編程電纜。
觸摸屏采用昆侖通態(tài)MCGS TPC7032KT，供電電壓24±20%VDC，Cortex-A8 CPU，主頻600MHz,內(nèi)存128M； 7英寸高亮度TFT液晶顯示屏，分辨率800×480，四線電阻式觸摸屏（分辨率4096×4096）；集成RS232、RS485、USB接口，可擴(kuò)展CAN總線接口，產(chǎn)品經(jīng)CE/FCC認(rèn)證，防護(hù)等級IP65，預(yù)裝MCGS嵌入式組態(tài)軟件（運行版），具備強(qiáng)大的圖像顯示和數(shù)據(jù)處理功能。
采用西門子基本型變頻器V20，功率0.55kW，供電電壓3AC～380V，輸出頻率0～550Hz，精度0.01Hz。帶有RS485通信接口，集成4路數(shù)字量輸入，2路繼電器輸出，2路模擬量輸入，1路模擬量輸出；具有線性V/F控制、平方V/F控制、可編程多點設(shè)定V/F控制，磁通電流控制、電壓/頻率控制等工作模式；可進(jìn)行PID控制、BICO功能、多脈沖高轉(zhuǎn)矩啟動模式、單脈沖高轉(zhuǎn)矩啟動模式、防堵模式、多泵控制、彈性電壓提升控制、擺頻功能、滑差補(bǔ)償、雙斜坡、PWM調(diào)制；具備霜凍保護(hù)、冷凝保護(hù)、氣穴保護(hù)、動能緩沖、負(fù)載故障檢測功能。
（三）步進(jìn)系統(tǒng)
配置 42 型步進(jìn)系統(tǒng)（兩相四線）步進(jìn)系統(tǒng)輸入電壓要求 DC20～36V，斬波頻率大于 35KHZ，電流要求可由開關(guān)設(shè)定，最大驅(qū)動電流要求 1.68A/相,細(xì)分要求可選 2、4、8、16、32、64，雙極性恒流斬波方式，靜止時電流自動減半。要求配套 42 型步進(jìn)電機(jī)，步距角 1.8，電壓 3.8V，電流0.95A，電阻 4 歐，電感 3mH，引線數(shù) 4，轉(zhuǎn)動慣量 34g.cm2。并配有 AB 雙相編碼器檢測、轉(zhuǎn)盤顯示和安裝支架方便固定在實訓(xùn)臺上。編碼器：編碼器工作電壓 DC5～24V，外徑 38mm，孔徑/軸徑 6mm（可定制），分辨率 1024CPR，推挽輸出，響應(yīng)頻率≥100KHz，支持轉(zhuǎn)速≥6000RPM，上升-下降時間≤1us。
 （四）伺服系統(tǒng)
  高效伺服系統(tǒng) V90，0.2KW，供電電壓 1AC～240V,集成 10 路數(shù)字量信號輸入（NPN/PNP），6 路數(shù)字量信號輸出（NPN），2 路模擬了輸入（±10V,分辨率 13 位），2 路模擬了輸出（±10V,分辨率10 位），具有位置、速度、扭矩等多種控制方式，支持脈沖輸入（最高可達(dá) 1Mpps）、模擬電壓、通訊設(shè)定多種指令；7 段 LED 顯示，參數(shù)實時自動優(yōu)化；電機(jī)最大扭矩 1.91Nm,最大電流 4.2A，轉(zhuǎn)速 3000r/min，配有增量編碼器 2500ppr，振動等級 A 級，徑向抖動公差 N 級。伺服電機(jī)工作電壓 230V 3AC PN = 2kW；NN = 3000rpm M0=6.37Nm；Mn=6.37Nm 軸高度 50mm 實際值編碼器 20 位（12 位 多匝）光滑的軸 公差 N，帶抱閘， 防護(hù)方式 IP65，帶 密封圈與驅(qū)動器 V90 兼容。
（五）直流電機(jī)
ASLONF JGB37-555 微型直流減速電機(jī) 電壓 6-36V，要求配有轉(zhuǎn)盤顯示和安裝支架方便固定在型材鋁合金實訓(xùn)平臺上。
（六）三相鼠籠異步電動機(jī)
電機(jī)經(jīng)過特殊工藝處理，保證實訓(xùn)安全，電機(jī)接線部分采用專業(yè)護(hù)套插座， 材質(zhì)采用螺桿螺母全銅（墊片鋼），外殼為絕緣 ABS，操作安全可靠，無觸電風(fēng)險；配套安全型護(hù)套公插 對公插（可續(xù)插）實驗導(dǎo)線，材質(zhì)為多股純銅丁晴超柔軟線，耐壓 3KV，線徑 1 平方,有效防止觸電危險發(fā)生;電機(jī)底部配有 4 個減震底腳，有效的防止與桌面的摩擦和電機(jī)運行可能產(chǎn)生的振動問題。
（七）磁粉離合器
采用直流 24V 控制，扭矩 6N*M。
（八）電機(jī)導(dǎo)軌
固定電機(jī)的導(dǎo)軌。
（九）三相多功能表
用于顯示發(fā)電機(jī)及 UPS 電源的各項輸出特性、三相電流的測量。
（十）同步電機(jī)
微型低速永磁同步交流電機(jī) 交流 220V 電流 0.1A，要求配安裝支架方便固定在網(wǎng)孔板上
（十一）工具箱
配備含內(nèi)六角扳手、電烙鐵、焊錫絲、烙鐵架、尖嘴鉗、剝線鉗、壓線鉗、剪刀、斜口鉗、十字螺絲刀、一字螺絲刀、鐘表螺絲刀、萬用表、電工膠帶。
（十二）配套資料
含配套程序、實訓(xùn)指導(dǎo)書、可編程控制器視頻教程等
（十三）電腦桌
主體部分采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鋁型材（規(guī)格30×30）組裝而成，封板采用1.5mm冷軋鋼板噴塑處理；
桌面上方設(shè)置有顯示器圍欄，采用1.5mm冷軋鋼板沖φ6.5mm工藝孔，既美觀又實用，防止顯示器墜落；
鍵盤鐵質(zhì)材料加工噴塑而成，通過加重型軸承導(dǎo)軌吊裝在桌面板下方，抽出縮回自如；
桌體配有4個帶剎車萬向輪，方便電腦桌移動和固定。
尺寸：600mm×500mm×1000mm（桌面離地800mm）。

·實訓(xùn)項目

（一）觸模屏實訓(xùn)
1、觸模屏與PLC之間的通訊
2、觸模屏監(jiān)視電機(jī)的運行狀態(tài)和控制電機(jī)的運行參數(shù)
3、基于觸摸屏→PLC→數(shù)字伺服（步進(jìn)驅(qū)動）方式的運行曲線組態(tài)顯示控制
4、基于觸摸屏→PLC→交直流電機(jī)方式的運行曲線組態(tài)顯示控制
（二）PLC訓(xùn)練
1、基本指令編程練習(xí)
2、高級指令編程實訓(xùn)
3、利用PLC控制（脈沖、模擬量），步進(jìn)電機(jī)、變頻器、伺服電機(jī)、直流調(diào)速電機(jī)
4、用PLC采集各種傳感器信號
5、PLC采集旋轉(zhuǎn)編碼器信號
（三）三相異步電機(jī)變頻調(diào)速
1、變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作
2、變頻器報警與保護(hù)功能
3、多段速度選擇變頻調(diào)速
4、外部端子點動控制
5、控制電機(jī)運行時間操作
6、控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)運動控制
7、外部模擬量（電壓/電流）變頻調(diào)速
8、三相異步電機(jī)的變頻器閉環(huán)調(diào)速
（四）步進(jìn)電機(jī)
1、啟動特性的研究：通過PLC修改頻率，運行頻率加速時間及運行長度，觀察運轉(zhuǎn)特性
2、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)在低速運行時的振動和噪聲變化，掌握細(xì)分意義和如何計算細(xì)分距角
3、驅(qū)動電壓的影響
4、驅(qū)動電流的影響
（五）伺服電機(jī)
1、位置模式：通過PLC修改啟動頻率，運行頻率，加減速時間以及運行長度，觀察電機(jī)運轉(zhuǎn)特性
2、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)的運行，學(xué)會如何調(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，通過編碼器反饋做閉環(huán)實現(xiàn)位置控制并通過人機(jī)界面進(jìn)行位置和速度的顯示
3、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，兩個模式通過PLC的輸出點來切換，通過這個實訓(xùn)可以了解伺服ON與模式切換之間的關(guān)系，通過PLC編程加深對伺服運行的理解
4、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，兩個模式通過PLC的輸出點來切換，通過這個實訓(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編程加深對伺服運行的理解
（六）直流調(diào)速電機(jī)
1、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)在低速和高速和運行特性，比較與變頻、伺服的區(qū)別
2、模擬量調(diào)速：PLC模擬量輸出控制電機(jī)的速度，編碼器反饋作為速度位置反饋，實現(xiàn)低精度的定位。通過正反向控制端子控制轉(zhuǎn)向
（七）各種傳感器及編碼器實訓(xùn)
1、光電、電感、電容傳感器的應(yīng)用
2、旋轉(zhuǎn)編碼器的應(yīng)用
3、絲桿傳動綜合控制（PLC、觸摸屏、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)）
4、轉(zhuǎn)動擺臺定位控制（PLC、觸摸屏、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)）

·配置清單