中人ZRJQR-815Q机电一体化综合实训考核设备

一、产品概述

该套系统是基于《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》对经济社会发展重点领域急需紧缺专门人才及创新型科技人才的培养要求，依据国家相关职业工种培养及鉴定标准，结合中国当前制造业的岗位需求，接轨世界技能竞赛（World skills）相关标准及规程开发设计而成。该套系统由“工作站”(Working Station）形式综合体现。

“工作站”可以模块方式自由组合，形成多种模式，操作者不但在实习、工作中培养、训练了机械装调、电气管路连接、程序设计、工业机器人应用、传感器应用、计算机应用、检修排故、触摸屏组态、伺服、步进驱动控制等机电专业技能，同时也体验到职业素养中的社会能力与方法能力。

该设备技术涵盖面广，定位前瞻，是机电一体化专业教学实习、技能鉴定和技能竞赛的绝佳载体。

二、产品结构

每个独立的单元由实训桌、执行机构及挂板构成。每套设备除配独立的单元外，还配装配桌、工具柜、电脑桌等。

实训桌：采用冷轧钢板折弯焊接，表面静电喷塑，实训桌面采用防火、防水、防腐蚀的木质面板。实训桌下方装有四个万向轮和四个可调脚，万向轮移动时用，可调脚固定时用，对于地面不平造成设备放置不稳等情况进行临时调整。实训桌台面是用铝型材拼接而成，方便学生将工件在其上任意位置、不同方向灵活布局安装。

执行机构：采用铝板精加工后组装而成，表面喷砂后阳极氧化，既防腐蚀又美观大方。

挂板：斜装于实训桌正下方，可很方便地取、卸。挂板上装有plc、变频器等电器元件，统一由电缆线及快速插头与实训桌上的执行机构连接。

装配桌：有机械装配桌和电气装配桌各一台。均由台身和台面两大部分组成。台身用方管焊接喷塑后组装连接，台面用高密度中纤板，表面贴压防火板，耐腐蚀、防静电。整个装配桌可随意拆装，方便运输安装。

工具柜：用冷轧钢板折弯焊接，表面静电喷塑。工具柜有多个抽屉，可储藏工具，下面装4个万向轮，可推入工具柜的下方空隙处。

电脑桌：采用冷轧钢板折弯焊接加中纤板台面组装而成。下面装4个万向轮。

单片机、plc可编程设计与控制虚拟仿真软件（提供演示及版权证书）：本软件基于unity3d开发，内置实验步骤、实验指导书、电路图、组件列表、连接线路、接通电源、电路图、场景重置、返回等按钮，在连线及代码正确后，可以通过启动/停止、正向运动、反向运动按钮操作三维机床模型运动，在连接线路状态下，三维机床模型可进行放大/缩小、平移。

1.继电器控制：阅读实验指导书，并进入实验，通过识读电路图，选择组件列表中的继电器、热继电器、开关等元器件以拖拽的形式布局至电器柜中，限位器置于三维机床模型上，可选择盖盖子，部分元器件名称可重命名，然后点击连接线路按钮，将端子对端子进行连线，将机床电路连接成功后，选择接通电源，进行操作，若组件或线路连接错误将弹出提示错误框，可随时进行场景重置。

2.PLC控制：实验同继电器控制，增加PLC控制功能，在连线完成后，通过PLC编码按钮，进入程序编写界面，编写正向与反向2条程序，共有12个梯形图符号，编写完成后，选择提交进行程序验证。验证成功后，接通电源进行操作，组件、线路连接、代码错误将弹出提示错误框，可随时进行场景重置。

3.单片机控制：实验同继电器控制，增加单片机控制功能，在连线完成后，通过C编码按钮进入编程界面，输入正确的C语言代码，提交验证成功后，接通电源进行操作，组件、线路连接、代码错误将弹出提示错误框，可随时进行场景重置。

机械实训安全教育虚拟仿真软件（提供演示及版权证书）：本软件基于unity3d开发，可布置到云服务器端，也可在本地环境使用，软件采用三维漫游的形式，可通过键盘控制移动，鼠标控制镜头方向，设有机械安全距离实验，机械安全保护装置实验、机械安全防护设计基础考核，实验进行时，三维漫游画面采用箭头与脚印图案提示移动至实验位置，机械对象周围圆圈显示了工作半径，实验过程伴有三维机器人的对话框提醒。

机械安全距离实验内容包括防止上下肢触及危险区的安全距离实验（内分2种围栏高度与开口大小），选择进入后，镜头前弹出GB23821-2009《机械安全防止上下肢触及危险区的安全距离》要求，错误示范：实验过程为人体进入机械对象工作半径受到伤害后，血色画面与语音提醒收到机械伤害，并回至原位并进行下一实验，最终一步为正确做法。

机械安全保护装置实验分为安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪等保护装置实验，可选类别（安全输入、安全控制、安全输出、其他）、生产厂家、产品列表（安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、安全护栏）。安装位置有蓝色闪烁框架提醒，实验流程：选择安全护栏并安装、选择安全连锁开关（或选择安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪）并安装、选择安全控制器并安装至电气控制箱、选择安全继电器并安装至电气控制箱、点击电气控制箱上的启动按钮。若进入危险区域时，系统将提示报警音，且机械对象停止工作，选择电气控制箱上的复位按钮可停止。

机械安全防护设计基础考核要求完成机械安全系统的安装，正确安装安全护栏、安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、24V电源、信号灯及急停按钮，考核分为十个考核点，部分考核点有3个选项，由学生自由选择，最终10项考核点选好后，提交确认，系统自动得出总分数以及各考核点的得分情况。

软件须为整体同一平台，不得以单独的资源展现。

三、产品特点

1．设备综合运用了工业机器人应用技术、PLC及特殊功能模块技术、触摸屏应用技术、通信应用技术、交流伺服应用技术、交流变频应用技术、电力电子应用技术、传感器应用技术、气动控制技术、机械装调技术机电一体化高新技术的综合应用。

2. 通过模块化的设计，每个单元可以单独安装、调试、运行、教学、实训，学员可以从模块化到整个单元、从单机到联机、从简单到复杂得学习各种机电一体化技术。

3.整个设备主体配置为5个单元，通过不同单元配置形式可以得到6种不同功能设备，从而实现的教学内容也会有所不同。从而实现设备利用率的最大化。

四、产品配置与参数

1) 额定电压：AC380V ±10%

2) 额定功率：3.3KW

3) 环境湿度：≤90%

4) 安全保护功能：急停按钮，漏电保护，过流保护等用电安全保护功能，配用电安全与触电急救虚拟仿真系统，软件采用二维与三维结合的虚拟画面，教导学生用电的安全和急救方法，软件内设有单相触电、两相触电、跨步触电、低压触电急救、高压触电急救、人工呼吸救护法、牵手呼吸救护法、胸外心脏按压就护法等原理讲解与教学，单相触电分维修带电断线、维修插座触电、室外触电等原理演示。低压触电和高压触电教学主要为学生讲解演示如何解救处于低压触电或者高压触电时的人，人工呼吸救护法、牵手呼吸救护法、胸外心脏按压就护法采用采用3D虚拟仿真技术展示，经过渲染和润色，使模型看起来与真实部件一般无二，画面逼真。通过实训能够对学生进行实训室安全用电教育，提高学生的安全意识，使学生学会一些自救的方法，让学生在遇到危险时能采取一定的安全措施，保护自己，以及熟悉各种电气事故产生的原因和处理电气事故的实用操作措施，减少电气事故的发生。提供演示及版权证书。

5) PLC: 西门子S7-200Smart SR40 220VAC

6) 伺服：西门子6SL3210-5FE10-4UA0

7) 变频器：MM420

8) 步进驱动器：XY系列

9) 触摸屏：TPC7062KX，7寸

10) 机器人：机器人：三菱 RV-2F-1D-S11

11) 设备重量：330kg

12) 单站尺寸：L600mm×W720mm×H1500mm

13) 设备尺寸：L4800mm×W720mm×H1500mm

14) 工作站尺寸：L4800mm×W2500mm×H1500mm

15) 虚拟多用表参数：交流电压量程档位分：10、50、250、1000；直流电压档位分：0.25、1、2.5、10、50、250、1000；欧姆档分：x1，x10，,100，,1000，,1K，x10K，x100K；电流表档位：50μa、0.5、5、50、500；BATT：1.2-3.6V，RL=12Ω；BUZZ：R×3；红外发射检测功能：垂直角度±15°距离1-30cm；三极管测量孔。

16) 三用表仿真软件：本软件为apk的格式，可在PC端使用，也可在移动端使用，本软件的功能有：电阻的测量、交流电压的测量（测量变压器，若变压器测量烧坏多用表时，冒黑烟提示并可以重置多用表）、晶体管的极性判断、直流电压测量（通电流表档时灯光亮）、直流电流的测量、以及电容好坏的判断。本软件可任意拖动红色与黑色笔头，2个笔头拖拽至被测物体上定位时显示红圈，如未定位准确无红圈显示，并在进行错误操作的时（如所选量程错误、所测数据错误等等），仪表指针将无反应、提示错误重新测量等，本多用表可选择交流电压档，直流电压档，电阻档，电流档，电阻调0，并且可放大显示数据，可清楚观看所测数据大小。学生可以通过本软件学习多用表的正确使用方法。

五、产品运行：

六、机电一体化综合实训考核设备成套配置清单

七、实训项目

PLC部分

1. PLC基本指令的应用

2. PLC功能指令的应用

3. PLC步进指令的应用

4. 利用编程软件对PLC编程

5. PLC对变频器PID的控制

6. PLC控制环形传输带

7. PLC检测多种物料属性

8. PLC对传输带运行的绝对定位控制

9. PLC对传输带的脉冲定位控制

10. PLC对传输带的混合定位控制

11. PLC对双轴堆垛机的基本动作控制

12. 利用脉冲指令对步进电机控制

13. PLC对多轴工业机器人自动控制

14. PLC对控制装配单元

15. PLC对堆垛机单轴与双轴控制

16. PLC对仓库出库入库自动控制

17. PLC对仓库间仓位调配的控制

PLC扩展实训

1.对温度数值的读取与处理

2.对液体压力的读取与处理

3.对流量的读取与处理

4.对液体液位数值读取与处理

人机界面系统实训

1. 窗口切换

2. 界面制作

3. 数据输入

4. PLC寄存器连接

5. 流动文字

6. 触摸屏监控传输带实训

7. 触摸屏监控各工作单元设备

8. 触摸屏监控立体仓储系统实训

9. 触摸屏对整体实训流程监控与管理

10. 通过触摸屏对整套系统参数设置

11. 触摸屏对系统报警代码查询与处理

12. 触摸屏多级权限设置实训

13. 触摸屏实现故障设置于诊断排除

变频器系统实训

1. 变频器基本接线操作

2. 开环系统实训

3. PU操作及外部操作

4. 速度定位系统实训

5. 并用操作运转实训

6. 通讯操作运转实训

7. 多段速度运转实训

8. 变频器无极调速实训

9. 瞬时停电起动实训

10. 面板参数复制实训

11. 多位置定位参数调节

机器人系统实训

1. 步进系统接线操作

2. 单轴步进系统控制

3. 多速度段运行控制

4. 启动与制动变速实训

5. 多点定位控制

6. 机器人原点与复位

7. 机器人单步与连续控制

8. 多细分度与脉冲实训

9. 网络IO监控机器人工作状态

交流伺服系统实训

1. 交流伺服系统基本接线操作

2. 放大器参数设置

3. 反馈与脉冲数观察

4. 脉冲输入控制正反转

5. 带速度反馈的脉冲控制正反转

6. 相对位置控制

7. 凸轮控制增量方式

8. 故障代码的熟悉与排除

9.  双轴仓库控制管理

传感器部分实训

1. 金属传感器的应用实训

2. 颜色传感器对单一颜色分拣实训

3. 颜色传感器对其他颜色分拣实训

4. 位置传感器实训

5. 霍尔传感器实训

6. 磁性开关实训

7. 编码器的应用

8. 编码器绝对控制与增量控制

9. 对射型与反射型传感器的应用

网络部分实训

1. PPI网络实训

2. 触摸屏通过PU控制变频器实训

3. PLC、触摸屏与变频器通讯控制

4. N：N网络搭建与调整实训

5. 现场总线网络操作与设置

6. 现场总线网络搭建入门

机械部分

1. 结构部件的组装

2. 气动元件的组装

3. 机械零件的部件组装

4. 机械系统的装调

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