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典型機電設備安裝與控制實(shí)訓裝置
一、產(chǎn)品概述
典型機電設備安裝與控制實(shí)訓裝置是一種最為典型的機電一體化產(chǎn)品，是為職業(yè)院校、職業(yè)教育培訓機構而研制的，它適合機電一體化、自動(dòng)化等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)和培訓。
典型機電設備安裝與控制實(shí)訓裝置采用型材結構，其上安裝有交流伺服電機及驅動(dòng)單元、步進(jìn)電機及驅動(dòng)單元、直流無(wú)刷電機及驅動(dòng)單元、交流電機及變頻調速單元、觸摸屏單元、PLC及A/D D/A單元、傳感器及旋轉編碼器單元、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、執行器、控制器接口開(kāi)放，培訓內容包含：PLC（數字量和模擬量）技術(shù)，傳感器及旋轉編碼器技術(shù)、直流無(wú)刷電機特性研究、步進(jìn)電機特性研究、交流伺服電機特性研究、特種電機控制技術(shù)、觸摸屏技術(shù)、位置及速度控制技術(shù)、機械傳動(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)軟件監控技術(shù)等。平面模塊化結構，所有控制電機的接線(xiàn)開(kāi)放，安裝尺寸完全*，可做到電機互換，控制電平。
二、 產(chǎn)品特點(diǎn)
1. 有機融合了機械、電氣、傳感器、交流電機變頻調速、直流無(wú)刷電機控制、步進(jìn)電機驅動(dòng)控制、伺服電機驅動(dòng)控制、能開(kāi)展任務(wù)驅動(dòng)的項目教學(xué)。
2. 整體結構采用開(kāi)放式和拆裝式，具有明顯的動(dòng)手拆裝實(shí)訓功能，可以拆裝到各零部件及每顆細小的螺絲，能很好的服務(wù)于項目實(shí)訓教學(xué)；能根據不同的任務(wù)更換組合模塊，具有很強的重組性，使教學(xué)或競賽時(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)訓需求。
3. 用于實(shí)訓教學(xué)，可按工作過(guò)程導向、工學(xué)結合的模式規劃教學(xué)活動(dòng)，可完成多種工業(yè)現場(chǎng)環(huán)境下的技能培訓任務(wù)。
4. 該實(shí)訓考核裝置PLC模塊I/O端子、變頻器接線(xiàn)端子、各常用模塊接線(xiàn)端子，均采用安全型插座，使用帶安全插頭的導線(xiàn)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(xiàn)連接電路與端子排連接電路相結合，既保證學(xué)生基本技能的訓練、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(xiàn)（或三相五線(xiàn)）～380V±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. 結構尺寸：1200mm×800mm×1300mm
5. 安全保護：具有漏電保護，安全符合國家標準
四、實(shí)訓內容
1.觸模屏實(shí)訓
觸模屏與PLC之間的通訊
觸模屏監視電機的運行狀態(tài)和控制電機的運行參數
基于觸摸屏→PLC→數字伺服（步進(jìn)驅動(dòng)）方式的運行曲線(xiàn)組態(tài)顯示控制
基于觸摸屏→PLC→交直流電機方式的運行曲線(xiàn)組態(tài)顯示控制
2.PLC訓練
基本指令編程練習
高級指令編程實(shí)訓
PID控制指令應用實(shí)訓
利用PLC控制（脈沖、模擬量），步進(jìn)電機、變頻器、伺服電機、直流無(wú)刷電機用PLC采集各種傳感器信號
PLC采集旋轉編碼器信號
3.三相異步電機變頻調速
變頻器功能參數設置與操作
變頻器報警與保護功能
多段速度選擇變頻調速
外部端子點(diǎn)動(dòng)控制
控制電機運行時(shí)間操作
控制電機正反轉運動(dòng)控制
外部模擬量（電壓/電流）變頻調速
? 三相異步電機的變頻器閉環(huán)調速
4.步進(jìn)電機
啟動(dòng)特性的研究：通過(guò)PLC修改頻率，運行頻率加速時(shí)間及運行長(cháng)度，觀(guān)察運轉特性。
細分特性研究：通過(guò)細分拔碼開(kāi)關(guān)改變細分，觀(guān)察步進(jìn)電機在低速運行時(shí)的振動(dòng)和噪聲變化，掌握細分意義和如何計算細分距角
脫機信號作用研究
驅動(dòng)電壓的影響
驅動(dòng)電流的影響
5.伺服電機
位置模式：通過(guò)PLC修改啟動(dòng)頻率，運行頻率，加減速時(shí)間以及運行長(cháng)度，觀(guān)察電機運轉特性
速度模式1：將伺服電機的控制模式調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的運行，學(xué)會(huì )如何調速零飄、加減速的調整、速度增益和輸入增益的調整，控制零速鉗位端口了解它的作用，通過(guò)編碼器反饋做閉環(huán)實(shí)現位置控制并通過(guò)人機界面進(jìn)行位置和速度的顯示
速度模式2：將伺服電機的控制模式調整為速度模式的內部控制方式，通過(guò)PLC的脈沖輸出和模擬量輸出控制電機的速度和位置，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編程加深對伺服運行的理解
位置速度模式：將伺服電機的控制模式調整為位置速度模式，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)訓可以了解伺服電機ON與模式切換之間的關(guān)系，通過(guò)PLC編程加深對伺服運行的理解
6.直流無(wú)刷電機
內部電位器調速：調節電位器使速度由慢到快，觀(guān)察電機在低速和高速和運行特性，比較與變頻、伺服的區別
模擬量調速：PLC模擬量輸出控制電機的速度，編碼器反饋作為速度位置反饋，實(shí)現低精度的定位。通過(guò)正反向控制端子控制轉向
7.各種傳感器及編碼器實(shí)訓
光電、電感、電容傳感器的應用
旋轉編碼器的應用
基本配置表
關(guān)鍵詞： 數控車(chē)床 實(shí)訓設備 實(shí)訓裝置 教學(xué)儀器 實(shí)驗設備 教學(xué)設備 實(shí)訓臺 考核裝置 技能考核 電工電子 實(shí)驗裝置 數控技術(shù) 實(shí)訓考核 技能實(shí)訓 數控系統 電氣控制 自控實(shí)訓 實(shí)驗系統 數控軟件 數控實(shí)訓 電氣技術(shù) 數控設備 數控銑床 高教設備 教學(xué)車(chē)床 數控機床 職教設備 PLC控制 PLC技術(shù) PLC實(shí)驗
典型機電設備安裝與控制實(shí)訓裝置是一種最為典型的機電一體化產(chǎn)品，是為職業(yè)院校、職業(yè)教育培訓機構而研制的，它適合機電一體化、自動(dòng)化等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)和培訓。
典型機電設備安裝與控制實(shí)訓裝置采用型材結構，其上安裝有交流伺服電機及驅動(dòng)單元、步進(jìn)電機及驅動(dòng)單元、直流無(wú)刷電機及驅動(dòng)單元、交流電機及變頻調速單元、觸摸屏單元、PLC及A/D D/A單元、傳感器及旋轉編碼器單元、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、執行器、控制器接口開(kāi)放，培訓內容包含：PLC（數字量和模擬量）技術(shù)，傳感器及旋轉編碼器技術(shù)、直流無(wú)刷電機特性研究、步進(jìn)電機特性研究、交流伺服電機特性研究、特種電機控制技術(shù)、觸摸屏技術(shù)、位置及速度控制技術(shù)、機械傳動(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)軟件監控技術(shù)等。平面模塊化結構，所有控制電機的接線(xiàn)開(kāi)放，安裝尺寸完全*，可做到電機互換，控制電平。
二、 產(chǎn)品特點(diǎn)
1. 有機融合了機械、電氣、傳感器、交流電機變頻調速、直流無(wú)刷電機控制、步進(jìn)電機驅動(dòng)控制、伺服電機驅動(dòng)控制、能開(kāi)展任務(wù)驅動(dòng)的項目教學(xué)。
2. 整體結構采用開(kāi)放式和拆裝式，具有明顯的動(dòng)手拆裝實(shí)訓功能，可以拆裝到各零部件及每顆細小的螺絲，能很好的服務(wù)于項目實(shí)訓教學(xué)；能根據不同的任務(wù)更換組合模塊，具有很強的重組性，使教學(xué)或競賽時(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)訓需求。
3. 用于實(shí)訓教學(xué)，可按工作過(guò)程導向、工學(xué)結合的模式規劃教學(xué)活動(dòng)，可完成多種工業(yè)現場(chǎng)環(huán)境下的技能培訓任務(wù)。
4. 該實(shí)訓考核裝置PLC模塊I/O端子、變頻器接線(xiàn)端子、各常用模塊接線(xiàn)端子，均采用安全型插座，使用帶安全插頭的導線(xiàn)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(xiàn)連接電路與端子排連接電路相結合，既保證學(xué)生基本技能的訓練、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(xiàn)（或三相五線(xiàn)）～380V±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. 結構尺寸：1200mm×800mm×1300mm
5. 安全保護：具有漏電保護，安全符合國家標準
四、實(shí)訓內容
1.觸模屏實(shí)訓
觸模屏與PLC之間的通訊
觸模屏監視電機的運行狀態(tài)和控制電機的運行參數
基于觸摸屏→PLC→數字伺服（步進(jìn)驅動(dòng)）方式的運行曲線(xiàn)組態(tài)顯示控制
基于觸摸屏→PLC→交直流電機方式的運行曲線(xiàn)組態(tài)顯示控制
2.PLC訓練
基本指令編程練習
高級指令編程實(shí)訓
PID控制指令應用實(shí)訓
利用PLC控制（脈沖、模擬量），步進(jìn)電機、變頻器、伺服電機、直流無(wú)刷電機用PLC采集各種傳感器信號
PLC采集旋轉編碼器信號
3.三相異步電機變頻調速
變頻器功能參數設置與操作
變頻器報警與保護功能
多段速度選擇變頻調速
外部端子點(diǎn)動(dòng)控制
控制電機運行時(shí)間操作
控制電機正反轉運動(dòng)控制
外部模擬量（電壓/電流）變頻調速
? 三相異步電機的變頻器閉環(huán)調速
4.步進(jìn)電機
啟動(dòng)特性的研究：通過(guò)PLC修改頻率，運行頻率加速時(shí)間及運行長(cháng)度，觀(guān)察運轉特性。
細分特性研究：通過(guò)細分拔碼開(kāi)關(guān)改變細分，觀(guān)察步進(jìn)電機在低速運行時(shí)的振動(dòng)和噪聲變化，掌握細分意義和如何計算細分距角
脫機信號作用研究
驅動(dòng)電壓的影響
驅動(dòng)電流的影響
5.伺服電機
位置模式：通過(guò)PLC修改啟動(dòng)頻率，運行頻率，加減速時(shí)間以及運行長(cháng)度，觀(guān)察電機運轉特性
速度模式1：將伺服電機的控制模式調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的運行，學(xué)會(huì )如何調速零飄、加減速的調整、速度增益和輸入增益的調整，控制零速鉗位端口了解它的作用，通過(guò)編碼器反饋做閉環(huán)實(shí)現位置控制并通過(guò)人機界面進(jìn)行位置和速度的顯示
速度模式2：將伺服電機的控制模式調整為速度模式的內部控制方式，通過(guò)PLC的脈沖輸出和模擬量輸出控制電機的速度和位置，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編程加深對伺服運行的理解
位置速度模式：將伺服電機的控制模式調整為位置速度模式，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)訓可以了解伺服電機ON與模式切換之間的關(guān)系，通過(guò)PLC編程加深對伺服運行的理解
6.直流無(wú)刷電機
內部電位器調速：調節電位器使速度由慢到快，觀(guān)察電機在低速和高速和運行特性，比較與變頻、伺服的區別
模擬量調速：PLC模擬量輸出控制電機的速度，編碼器反饋作為速度位置反饋，實(shí)現低精度的定位。通過(guò)正反向控制端子控制轉向
7.各種傳感器及編碼器實(shí)訓
光電、電感、電容傳感器的應用
旋轉編碼器的應用
基本配置表
| 序號 | 名稱(chēng) | 規格 | 數量 | 單位 |
| 1 | 工作臺 | 1200mm×800mm×800mm | 1 | 張 |
| 2 | 西門(mén)子PLC | CPU224XPCN(DC/DC/DC) 14路數字量輸入/10路晶體管輸出 ,2路模擬量輸入/1路模擬量輸出 | 1 | 臺 |
| 3 | 西門(mén)子變頻器 | MM420 功率≥0.75kW | 1 | 臺 |
| 4 | 電源模塊 | 三相電源總開(kāi)關(guān)（帶漏電和短路保護）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 |
| 5 | 按鈕模塊 | 開(kāi)關(guān)電源24V/5A 、12V/2A各1組、轉換開(kāi)關(guān)2只、復位按鈕（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 |
| 6 | 步進(jìn)電機驅動(dòng)模塊 | 相數：2，步距角： 1.8，靜態(tài)電流：2.8A，相電阻：0.8Ω，相電感：1.2mH，保持轉矩：0.9N·m | 1 | 套 |
| 7 | 伺服電機驅動(dòng)模塊 | 額定功率：200W，額定轉矩：0.64N·m，額定轉速：3000r/min，額定電流：1.6A | 1 | 套 |
| 8 | 直流無(wú)刷電機驅動(dòng)模塊 |
額定功率： 150W，額定電壓：AC220V 額定轉速：1500r/min,額定轉矩：0.955N·m，額定電流：0.945 |
1 | 套 |
| 9 | 觸摸屏模塊 | 5.7英寸 TFT真彩，56K色 | 1 | 套 |
| 10 | 皮帶輸送帶單元 | 由帶式傳送帶、旋轉編碼器、光電傳感器、電感傳感器、電容傳感器、旋轉電磁鐵組成。傳輸帶行程：460mm。 | 1 | 套 |
| 11 | 滾珠絲桿單元 | 由滾珠絲桿、刻度裝置、限位傳感器、移動(dòng)導塊等組成。位置控制水平位移：270mm，重復精度：0.1mm | 1 | 套 |
| 12 | 蝸輪蝸桿減速機單元 | 由蝸輪蝸桿減速機、刻度裝置等組成。超低噪聲，體積小，傳遞功率為90-120W，主要可以完成轉臺的精確定位控制。 | 1 | 套 |
| 13 | 接線(xiàn)端子排 | 本系統的執行器、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)訓導線(xiàn)。 | 1 | 套 |
| 14 | 工件 | 含金屬、塑料工件 | 1 | 套 |
| 15 | 電源線(xiàn) | 單相三芯電源線(xiàn) | 2 | 根 |
| 16 | 實(shí)訓導線(xiàn) | 強電、弱電連接導線(xiàn) | 1 | 套 |
| 17 | PLC編程電纜 | PC/PPI | 2 | 根 |
| 18 | 配套光盤(pán) | PLC編程軟件（DEMO版）、使用手冊、程序等 | 1 | 套 |
| 19 | 配套工具 | 工具箱：十字長(cháng)柄螺絲刀、大、中、小號一字螺絲刀，中、小號十字螺絲刀，鐘表螺絲刀，剝線(xiàn)鉗，尖嘴鉗，剪刀，電烙鐵，驗電筆，鑷子，活動(dòng)扳手，內六角扳手（8把） | 1 | 套 |