SKFMA-10型 網絡型模塊式柔性自動化生產線實訓系統
所屬類別：智能制造系列
·設備外觀
·設計簡述
網絡型模塊式柔性自動化生產線實訓系統是一種最為典型的機電一體化、自動化類產品，它是專為高等院校、職業院校、教育培訓機構等研制的，適合機械制造及其自動化、機電一體化、電氣工程及自動化、控制工程、測控技術、計算機控制、自動控制等相關專業的教學和培訓。系統在接近工業生產制造現場基礎上又針對實訓教學進行了專門設計，強化了各種控制和工程實踐能力。
系統由七個站組成，分別為上料檢測站、搬運站、加工站、搬運安裝站、安裝站、分類站和主控站，任意兩個以上工作站就可以為自動化技術基礎培訓構建一個簡單的工業過程：例如裝配和分揀，每增加一個工作站就可以添加新的教學目的，也可以增加涉及物料和信息流的教學內容。控制系統可選用西門子或三菱的PLC，可自由選擇對工作站進行聯網，或讓它們通過獨立的PLC進行單站運行。
西門子控制系統主站采用西門子S7-1500，從站采用西門子S7-200SMART，S7-200 SMART從站主要用于控制與驅動設備層，并對現場反饋的信號進行采集，S7-1500主站采集各從站數據，協調各站運行，并為上位機的監控程序提供數據，同時系統還配有10英寸彩色工業觸摸屏，可以完成系統控制網絡的集成。
三菱控制系統主站采用三菱Q系列主機，從站采用三菱FX3U系列主機，從站主要用于控制與驅動設備層，并對現場反饋的信號進行采集，主站采集各從站數據，協調各站運行，并為上位機的監控程序提供數據，同時配有CC-LINK通訊模塊和10.2英寸彩色工業觸摸屏，可以完成系統控制網絡的集成。
本實訓系統有單機、聯機二種工作方式。在單機模式下，各從站獨立運行，站間沒有數據傳送，學員可進行外部接線操作，在聯機模式下，系統各從站同時工作，工件依次進行上料、搬運、加工、搬運、安裝、入庫等操作，在主站的控制下實現相關的互鎖、數據傳送操作，系統中的上位機采用人機界面，對現場設備生產狀況進行動態實時監控。
系統將機械技術、電氣技術、網絡組態技術和信息技術進行集成，適合相關專業學生進行工程實踐、課程設計及對初上崗位的工程技術人員進行培訓。
·主要參數
1、工作電源：單相三線AC220V±10% 50Hz；2、工作環境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m；
3、裝置容量：≤1.5KVA；
4、整機尺寸：2750mm×1700mm×1400mm；單機尺寸：約460mm×860mm×1400mm；
5、安全保護：具有漏電保護、過載保護、安全性符合國家標準。
·組成及功能
系統由七個站組成，分別為：上料檢測站、搬運站、加工站、搬運安裝站、安裝站、分類站和主控站。（一）上料檢測站
由料斗、回轉臺、導料機構、工件滑道、提升裝置、計數檢測開關、顏色識別光電開關、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網孔板、直流減速電機、電磁閥及氣缸組成，主要完成將工件從回傳上料臺依次送到檢測工位，提升裝置將工件提升并檢測工件顏色。
主要技術指標：
| 名稱 | 型號規格 | 數量 | 備注 |
| 工作臺 | 860mm×460mm | 1臺 | 工業型材 |
| 供電電源/工作電壓 | AC220V 50Hz /DC24V 4.5A | 1組 | |
| 工作氣壓 | 0.5MPa | ||
| PLC模塊 | 采用西門子S7-200smart SR30/ FX3U-32MR/ES-A | 1套 | 二選一 |
| 單桿氣缸 | 行程：75mm | 1個 | 斯昆特 |
| 直流減速電機 | 5r/m | 1臺 | 正科 |
| 檢測傳感器 | 光電漫反射 檢測距離50-300mm、磁感式 | 4個 |
由機械手、橫臂、回轉臺、旋轉氣缸、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網孔板、多種類型電磁閥及氣缸組成。
主要技術指標：
| 名稱 | 型號規格 | 數量 | 備注 |
| 工作臺 | 860mm×460mm | 1臺 | 工業型材 |
| 供電電源/工作電壓 | AC220V 50Hz /DC24V 4.5A | 1組 | |
| 工作氣壓 | 0.5MPa | ||
| PLC模塊 | 采用西門子S7-200smart SR30/ FX3U-32MR/ES-A | 1套 | 二選一 |
| 旋轉氣缸 | 0～180° | 1個 | 斯昆特 |
| 雙聯氣缸 | 行程：100mm | 1個 | 斯昆特 |
| 平行氣夾 | 缸徑:16mm | 1個 | 斯昆特 |
| 單桿氣缸 | 行程：45mm | 1個 | 斯昆特 |
| 檢測傳感器 | 磁感式 | 7個 | SMC |
由6工位回轉工作臺、刀具庫（3種刀具）、升降式加工系統、加工組件、檢測組件、步進驅動器、步進電機、光電傳感器、接近開關、開關電源、平面推力軸承、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、電氣網孔板、通訊接口板、直流減速電機、多種類型電磁閥及氣缸組成，回轉工作臺有六個旋轉工位，加工站主要完成工件的加工（鉆孔、銑孔），并進行工件檢測。
主要技術指標：
| 名稱 | 型號規格 | 數量 | 備注 |
| 工作臺面 | 860mm×460mm | 1臺 | 工業型材 |
| 供電電源/工作電壓 | AC220V 50Hz/DC24V 4.5A | 1組 | |
| 工作氣壓 | 0.5Mpa | ||
| PLC模塊 | 采用西門子S7-200smart ST30+EM DE08/ FX3U-48MT/ES-A | 1套 | 二選一 |
| 直流減速電機 | 5r/m | 1臺 | 正科 |
| 步進電機 | 步距角1.2° | 1臺 | |
| 步進電機驅動器 | 電壓DC20～50V，斬波頻率最大值300KHZ，電流要求可由開關設定 | 1套 | |
| 雙導桿氣缸 | 行程：75mm | 1個 | 斯昆特 |
| 單桿氣缸 | 行程：45mm | 2個 | 斯昆特 |
| 檢測傳感器 | 光電、電感、磁感式 | 6個 |
由平移工作臺、塔吊臂、機械手、齒輪齒條傳動、工業導軌、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網孔板、多種類型電磁閥及氣缸組成，主要完成將上站工件拿起放入安裝平臺，將裝好工件拿起放下站。
主要技術指標：
| 名稱 | 型號規格 | 數量 | 備注 |
| 工作臺 | 860mm×460mm | 1臺 | 工業型材 |
| 供電電源/工作電壓 | AC220V 50Hz/DC24V 4.5A | 1組 | |
| 工作氣壓 | 0.5MPa | ||
| PLC模塊 | 采用西門子S7-200smart SR30/ FX3U-32MR/ES-A | 1套 | 二選一 |
| 薄型氣缸 | 行程：50、90mm | 2個 | 斯昆特 |
| 單桿氣缸 | 行程：30mm | 1個 | 斯昆特 |
| 平行氣夾 | 缸徑:16mm | 1個 | 斯昆特 |
| 檢測傳感器 | 磁感式 | 7個 | SMC |
由吸盤機械手、搖臂部件、旋轉氣缸、料倉換位部件、工件推出部件、真空發生器、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網孔板、多種類型電磁閥及氣缸組成，主要完成選擇要安裝工件的料倉，將工件從料倉中推出，將工件安裝到位。
主要技術指標：
| 名稱 | 型號規格 | 數量 | 備注 |
| 工作臺 | 860mm×460mm | 1臺 | 工業型材 |
| 供電電源/工作電壓 | AC220V 50Hz/DC24V 4.5A | 1組 | |
| 工作氣壓 | 0.5MPa | ||
| PLC模塊 | 采用西門子S7-200smart SR30/ FX3U-32MR/ES-A | 1套 | 二選一 |
| 單桿氣缸 | 行程：60mm | 2個 | 斯昆特 |
| 旋轉氣缸 | 180° | 1個 | 斯昆特 |
| 真空吸盤及發生器 | 1個 | 斯昆特 | |
| 檢測傳感器 | 磁感式 | 6個 | SMC |
由二維絲桿運動機構、氣動推出機構、分類料倉、步進電機、步進驅動器、電感傳感器、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網孔板、多種類型電磁閥及氣缸組成，主要完成按工件類型分類，將工件推入料倉。
| 名稱 | 型號規格 | 數量 | 備注 |
| 工作臺面 | 860mm×460mm | 1臺 | 工業型材 |
| 供電電源/工作電壓 | AC220V 50Hz/DC24V 4.5A | 1組 | |
| 工作氣壓 | 0.5MPa | ||
| PLC模塊 | 采用西門子S7-200smart ST30/ FX3U-48MT/ES-A | 1套 | 二選一 |
| 步進電機驅動器 | 電壓DC20～36V，斬波頻率35KHZ，電流可由開關設定 | 2個 | 雷賽 |
| 步進電機 | 角距：1.8度 | 2臺 | 雷賽 |
| 單桿氣缸 | 行程：45mm | 1個 | 斯昆特 |
| 滾珠絲桿 | 行程≥320mm | 2個 |
主控站配置S7-1500系列PLC：CPU 1511C-1 PN, 175 KB程序，1 MB數據；60 ns；集成2x PN接口；集成 16 DI/16 DO, 5 AI/2 AO, 6 HSC@100kHz，S7-1200/1500 4M 存儲卡。（選配）
主控站配置Q系列PLC：配置Q01CPU，程序容量：14k步；電源模塊Q61P；基板Q33B，3槽；QJ61BT11N CC-Link總線模塊，QX40 16路數字量輸入，QY10 16路數字量輸出，配套QC30R2編程電纜。每站均增配FX2N-32CCL通信模塊，用于組建三菱CC-Link網絡。（選配）
1、配有10.2英寸，采用MCGS TPC 1061TI工業彩色觸摸屏。
2、總線結構：西門子系統采用西門子profinet總線通信，三菱系統采用CC-LINK總線通信。使各站之間的控制信息和狀態數據能夠實時相互交換。配有PLC下載線及觸摸屏下載電纜。
其它配件
（1）加工工件組：包括大工件（三種）、小工件（兩種）。工件組可多次組裝及拆卸。
（2）提供實訓指導書及軟件使用說明書、提供設備電路原理圖等必要資料。
（3）配套工具：內六角扳手、萬用表、尖嘴鉗，一字起子、十字起子、電鉻鐵等。
（4）空氣壓縮機及連接氣管等。
（5）電腦桌
主體部分采用工業標準鋁型材（規格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；
鍵盤鐵質材料加工噴塑而成，通過加重型軸承導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：600*500*1000mm（桌面離地800mm）
·實訓項目
1.了解傳感器的應用2.觀察氣動元件的應用
3.掌握PLC控制技術
模塊式柔性自動化生產線實訓系統六個工作站各自都有一套PLC主機，可分成六個完全獨立的工作站進行實訓，在對各站生產工藝和電氣控制系統的構成熟悉后，通過 PLC編程可完成：
PLC基本指令學習和實際應用
(1)系統故障檢測
(2)工件上料程序控制
(3)工件搬運程序控制
(4)工件檢測程序控制
(5)工件搬運安裝程序控制
(6)工件加工程序控制
(7)工件安裝程序控制
(8)工件分類程序控制
(9)多工位程序控制
(10)工作站聯網程序控制
(11)步進電機驅動控制
4.電氣控制系統安裝調試
5.機械系統安裝調試
6.電機驅動調試
7.系統維護和故障檢測技術
