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模块式柔性自动化生产线实训系统
目 录
第一章 模块式柔性自动化生产线实训系统产品简介 ....................................................................... 2
一、产品概述................................................................................................................................. 2 二、产品特点................................................................................................................................. 2 三、技术性能................................................................................................................................. 2 四、实训内容................................................................................................................................. 2 五、系统配置................................................................................................................................. 4 第二章 模块式柔性自动化生产线实训系统各单元功能和组成、工作原理、控制要求及实训项目 ................................................................................................................................................................ 6
一、控制技术................................................................................................................................. 6 二、工作过程及实训 ..................................................................................................................... 6 (一) 上料检测单元 ................................................................................................................. 9 (二) 搬运单元 ....................................................................................................................... 16 (三) 加工与检测单元 ........................................................................................................... 22 (四) 搬运安装单元 ............................................................................................................... 28 (五) 安装单元 ....................................................................................................................... 35 (六) 分类单元 ....................................................................................................................... 40 (七) 六站联网 ....................................................................................................................... 46 附录一 可编程控制器概述 ................................................................................................................. 56 附录二 STEP7 MicroWIN软件使用入门 ............................................................................................ 72
一、软件安装............................................................................................................................... 72 二、软件使用............................................................................................................................... 72 三、创建工程............................................................................................................................... 72 四、通信设置............................................................................................................................... 76 五、编程规则............................................................................................................................... 78 附录三 Step-7编程软件的介绍及使用 ............................................................................................ 80
一、Step-7简介 .......................................................................................................................... 80 二、Step-7使用说明 .................................................................................................................. 80 三、STEP7中LAD/FBD指令系统 ................................................................................................ 83 四、通信组态............................................................................................................................... 84
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模块式柔性自动化生产线实训系统
第一章 模块式柔性自动化生产线实训系统产品简介
一、产品概述
模块式柔性自动化生产线实训系统是一种最为典型的机电一体化、自动化类产品，它是为职业院校、技工学校、教育培训机构等而研制的，它适合机械制造及其自动化、机电一体化、电气工程及自动化、自动化工程、控制工程、测控技术、计算机控制、自动控制、机械电子工程、机械设计与理论、等相关专业的教学和培训。它在接近工业生产制造现场基础上又针对教学进行了专门设计，强化了各种控制技术和工程实践能力。
实训系统由六个单元组成。分别为：上料检测单元、搬运单元、加工与检测单元、安装单元、安装搬运单元和分类单元，控制系统可以选用西门子，三菱或欧姆龙的PLC进行控制，具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制，在基本单元模块培训完成以后，又可以将相邻的两站、三站?直至六站连在一起，学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。
实训系统包含了机电一体化专业中的气动、电机驱动与控制、PLC、传感器等多种控制技术，适合相关专业学生进行工程实践、课程设计及初上岗位的工程技术人员进行培训，是培养机电一体化人才的理想设备。 二、产品特点
1.系统将机械、气动、电气控制、电机传动、传感检测、PLC以及工业网络控制技术有机地进行整合，结构模块化，便于组合，可以完成各类单项技能训练和综合性项目训练。可以进行机械部件安装与调试、气动系统的安装与调试、电气控制电路的安装和PLC编程、机电设备安装与调试、自动控制系统安装与调试、工业网络控制系统安装与调试于一体，能较好地满足实训教学、工程训练的需要。
2.系统无论机械结构还是控制，都采用统一标准接口，具有很高的兼容和扩展性，随工业现场技术的快速发展，本系统可以紧跟现场技术升级扩展，深入地满足实训教学的需要。
3.本系统可以锻炼学习者创新思维和动手能力，学习者可以利用本系统从机械组装、电气设计、接线、PLC编程与调试、现场总线组建与维修等方面进行工程训练。
4.西门子PLC采用西门子PROFIBUS-DP网络通信，使各站之间的控制信息和状态数据能够实时相互交换。 三、技术性能
1.输入电源：单相三线AC220V±10% 50Hz
2.工作环境：温度-10℃～40℃ 相对湿度≤85%（25℃）海拔＜4000m 3.装置容量：≤1.5kVA
4.外形尺寸：240cm×170cm×140cm
5.安全保护：具有漏电压、漏电流保护，安全符合国家标准 四、实训内容 （一）实训项目
1.传感器应用技术实训
该系统所使用的传感器数量达四十多个，有电容式的、电感式的、光电式以及电磁式的，
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每一个都有着各自的特性、发挥着不同的作用，使系统得以可靠工作。学员可通过了解工作中各类传感器的工作特性来加强对这些传感器的感性认识，可使学员快速掌握所学知识。
2.气动应用技术实训
该系统上使用了大量的气动元件，包括多种电控气动阀、多种气动缸、气动夹爪、真空吸盘、真空发生器、过滤减速阀等。在学习这些气动元件时，不但可以单独学习每一种分离元件，而且还可以在学习时了解各种气动元件之间，以及气动元件与其它元件之间，如何配合起来并协调进行工作的。
3.PLC 编程实训
柔性自动化实训系统上六个单元，每个单元由一套PLC控制器单独控制，这使得柔性自动化生产实训装置可以分成若干完全独立的工作机构，使十几个学生可以同时进行学习，而且每个学员都有动手的机会。在该设备上学员不但可以学习PLC的各种技术，而且可以学习综合科技环境下PLC的多种应用。为灵活学习和掌握PLC的各方面知识提供了条件。
4.电气控制电路实训
柔性自动化实训系统有六个工作单元，其电控部分全部按照工业标准和习惯进行设计，并且提供设计图纸和说明书。学员在该设备上可学习电路原理图分析、PLC各I/O地址查对和设备电路连线方法。
5.机械系统调试实训
柔性自动化实训系统上的六个工作单元相对独立，在进行联机调试时，学员需调整单元与单元之间的协调关系，至系统可正常、可靠地运行。这对提高在校学生动手能力有极大帮助。
6.系统维护和故障检测技术实训
设备日常维护的内容和方法，以及系统常见故障分析、排除的方法。 （二）工作任务
1.柔性自动生产线单元的安装与调整
提供的设备功能部件和元器件装配柔性自动生产线： （1）上料检测单元的安装与调整 （2）搬运单元的安装与调整 （3）加工与检测单元的安装与调整 （4）安装单元的安装与调整 （5）安装搬运单元的安装与调整 （6）分类单元的安装与调整
（7）柔性自动生产线实训装置安装与调整 2.气动系统的安装与调试
通过配置的气缸、电磁阀和磁性开关等气动控制元件，可完成下列气动技术的工作任务： （1）气动方向控制回路的安装与调试 （2）气动速度控制回路的安装与调试 （3）摆动控制回路的安装与调试 （4）气动顺序控制回路的安装与调试
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（5）气动横臂机械手装置的安装与调试 （6）气动机械手装置的安装与调试 （7）气动系统安装与调试 3.电气控制电路的安装和PLC编程
通过配置的PLC、步进电机、直流电机、指令开关和传感器等，可完成下列PLC应用技术工作任务：
（1）电动机正反转控制电路的连接与控制程序编写 （2）步进电机驱动电路的连接与控制程序编写 （3）气动方向控制程序编写 （4）气动顺序动作控制程序编写 （5）气动机械手控制程序编写 （6）柔性自动生产线控制程序编写 4.柔性自动控制系统的安装与调试
通过调整的供料单元、搬运单元、加工与检测单元、安装单元、安装搬运单元、分类单元，可完成柔性自动生产线的安装、调试。
5.通过培训、考核，可考察的职业能力 （1）柔性自动生产线的组成、结构与连接 （2）控制系统及应用 （3）气动原理与控制技术应用 （4）PLC与编程方法 （5）运动控制技术应用
（6）安装、连接、故障诊断与调试
五、系统配置
该系统由型材桌、上料检测单元、搬运单元、加工与检测单元、安装单元、安装搬运单元、分类单元、通信接口板、电气网孔板、按钮控制板、I/O接口板、各种传感器、警示灯、各类电磁阀和气缸等组成，完成工件上料、搬运、加工、装配、分类等功能。
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