自動生產線安裝調試與維修一體化教室論證報告
自動生產線安裝調試與維修一體化教室建設宗旨為滿足“實訓、培訓、集訓、”于一體的需求，論證主要從滿足上述三位一體的需求出發(fā)，具體如下：
一、建設宗旨：滿足“實訓、培訓、集訓”于一體，同時滿足上述三個需求。
二、一體化教室主要設備功能及服務要求
（1）模塊化結構，單站獨立運行，多站聯(lián)調運行。滿足學生日常教學同時開設組數(shù)多的問題，可同時盡量多的學生同時實訓。不同的學生可調試不同的站，再多站協(xié)助聯(lián)調。
（2）控制器為西門子目前主流控制器，高低搭配1500系列及1200系列，主要執(zhí)行器件選用西門子及費斯托等高可靠器件，向現(xiàn)代工業(yè)現(xiàn)場技術及標準看齊。
依據(jù)：我�，F(xiàn)有設備的控制器為西門子S7200系列及配套的STEP7編程軟件，技術落后，目前已經(jīng)全球性停產，市場主流控制器為1500系列及1200系列，配套先進的博圖編程仿真軟件；各類大賽用控制器皆為1500系列及1200系列；
（3）設備的功能：完成對生產加工系統(tǒng)的規(guī)劃、組裝、編程、調試、操作、維修及系統(tǒng)糾錯。
依據(jù)：新購的設備與目前我校有多套老舊的生產線安裝調試與維修基礎功能一致。新設備有新技術、新器件，完成的基本功能一致。
（4）設備的主要配置要求：
包含：上料檢測單元,搬運、傳送帶站, 加工單元, 搬運單元, 分類倉儲單元, 主控單元。
三、場地規(guī)劃及效果圖
以滿足6組12個工位的實訓要求配置（可根據(jù)實際需求調整）
（1）實訓區(qū)：每個工位占地 10.5平米(3mx3.5m)，標明工位號，并配備工作臺（1.5mx0.75m） 2 張、凳子2 把、接線板 2 個。賽場每個工位配 220V 單相交流電源最小 5A 輸出(兩個 3P 插座)。提供氣源壓力為 0.6～1.0Mpa 的 6mm 快插接口一個，整個實操區(qū)域提供一套86寸智能交互平板用于競賽使用。
（2）理論教學區(qū)：配套文件柜，教學黑板及教師講臺
DBMES-01 MPS模塊式柔性自動化生產線實訓系統(tǒng)(六站)
一、產品概述：
模塊式柔性自動化生產線實訓系統(tǒng)是一種最為典型的機電一體化、自動化類產品，它是為職業(yè)院校、教育培訓機構等而研制的，它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、自動化控制等相關專業(yè)的教學和培訓。它接近工業(yè)生產制造現(xiàn)場基礎上雙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(tǒng)包含了機電一體化專業(yè)中的氣動、電機驅動與控制、PLC、變頻器、觸摸屏、傳感器等多種控制技術，適合相關專業(yè)學生進行工程實踐、課程設計及初上崗位的工程技術人員進行培訓。
(參考圖)
1、輸入電源：單相三線AC220V ±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：環(huán)境溫度范圍為-5℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25℃）海拔＜4000m
3、裝置容量：＜1.5kVA
4、設備外型尺寸：2820mm×1720mm×1400mm
5、單站工作臺尺寸：860mm×470mm×1400mm
三、系統(tǒng)組成：
（一）上料檢測單元
由料斗、回轉臺、貨臺、螺旋導料機構、直流減速電機（10W/24V 5r/m）、光電開關、電氣安裝板等組成。主要完成將工件從回傳上料臺依次送到搬運工位。
主要技術指標：
| 名稱 | 型號規(guī)格 | 數(shù)量 |
| 工作臺 | 860mm×470mm | 1 |
| 供電電源/工作電壓 | AC220V 50Hz /DC24V 2A | 1 |
| 工作氣壓 | 0.5MPa | |
| PLC模塊 | 西門子S7-1200 CPU1214C 數(shù)字量14 點輸入/10 點輸出，模擬量 2 路輸入2 路輸出，1 個以太網(wǎng)通信端口 | 1 |
| 直流減速電機 | 10W/24V 5r/m | 1 |
| 檢測傳感器 | 光電漫反射 檢測距離50-300mm、磁感式 | 4 |
1、第一站傳感器實驗
2、第一站機械安裝調試實驗
3、電氣回路實驗
4、PLC基本指令學習和實際應用實驗
5、第一站上料程序控制實驗
6、第一站系統(tǒng)故障檢測實驗
7、第一、二站聯(lián)網(wǎng)程序控制實驗
（二）搬運、傳送帶站
傳送帶站
由輸送帶、檢測機構、推料氣缸、分揀料槽、交流電動機、變頻器、同步帶輪、光電傳感器、色標傳感器等組成，主要完成對工件的輸送及分揀。
主要技術指標：
| 名稱 | 型號規(guī)格 | 數(shù)量 |
| 工作臺 | 860mm×470mm | 1 |
| 供電電源/工作電壓 | AC220V 50Hz/DC24V 2A | 1 |
| 工作氣壓 | 0.5MPa | |
| PLC模塊 | 西門子S7-1200 CPU1214C 數(shù)字量14 點輸入/10 點輸出，模擬量 2 路輸入2 路輸出，1 個以太網(wǎng)通信端口 | 1 |
| 變頻器 | V20 0.37KW 220V | 1 |
| 不回轉氣缸 | 行程 100mm | 1 |
| 旋轉氣缸 | 90° | 2 |
| 標準氣缸 | 4 | |
| 傳送帶 | 電機、皮帶套件 | 1 |
| 檢測傳感器 | 光電、光纖、磁感式、色標 | 15 |
1、第二站氣動元件和回路學習
2、第二站傳感器實驗
3、第二站機械安裝調試實驗
4、電氣回路實驗
5、PLC基本指令學習和實際應用實驗
6、第二站工件傳送程序控制實驗
7、第二站系統(tǒng)故障檢測實驗
8、第二、三站聯(lián)網(wǎng)程序控制實驗
（三）加工單元
由旋轉工作臺、平面推力軸承、直流減速電機（10W/24V 5r/m）、刀具庫（3種刀具）、升降式加工系統(tǒng)、加工組件、檢測組件、光電傳感器、轉臺到位傳感器、步進電機、步進電機驅動器、電氣掛板等組成。主要完成物料加工和深度的檢測。工件在旋轉平臺上被檢測及加工。旋轉平臺由直流電機驅動。平臺的定位由繼電器回路完成，通過電感式傳感器檢測平臺的位置。工件在平臺并行完成檢測及鉆孔的加工。在進行鉆孔加工時，夾緊執(zhí)行件夾緊工件。加工完的工件，通過電氣分支送到下一個工作站。
主要技術指標：
| 名稱 | 型號規(guī)格 | 數(shù)量 |
| 工作臺面 | 860mm×470mm | 1 |
| 供電電源/工作電壓 | AC220V 50Hz/DC24V 2A | 1 |
| 工作氣壓 | 0.5Mpa | |
| PLC模塊 | 西門子S7-1200 CPU1214C 數(shù)字量14 點輸入/10 點輸出，模擬量 2 路輸入2 路輸出，1 個以太網(wǎng)通信端口 | 1 |
| 直流減速電機 | 10W/24V 5r/m | 1 |
| 步進電機 | 三相2.8A 步距角1.2° | 1 |
| 步進電機驅動器 | DM556 DC18-50V供電 ,10000脈沖/圈 | 1 |
| 雙導桿氣缸 | 行程：40mm | 1 |
| 單桿氣缸 | 行程：50mm | 2 |
| 檢測傳感器 | 光電、電感、磁感式 | 8 |
1、第三站氣動元件學習
2、第三站傳感器實驗
3、第三站機械安裝調試實驗
4、電氣回路實驗
5、PLC基本指令學習和實際應用實驗
6、第三站多工位工作臺程序控制實驗
7、第三站系統(tǒng)故障檢測實驗
8、第三、四站聯(lián)網(wǎng)程序控制實驗
（四）搬運單元
由機械手、直線移動機構、無桿氣缸、薄型氣缸、單桿氣缸、平行氣夾、工業(yè)導軌、電氣安裝板等組成，主要完成對工件的提取及搬運。提取裝置上的氣爪手將工件從前一站提起，并將工件根據(jù)前站的工件信息結果傳送到下一單元。本工作單元可以與其他工作單元組合并定義其他的分類標準，工件可以被直接傳輸?shù)较乱粋�工作單元。
主要技術指標：
| 名稱 | 型號規(guī)格 | 數(shù)量 |
| 工作臺 | 860mm×470mm | 1 |
| 供電電源/工作電壓 | AC220V 50Hz/DC24V 2A | 1 |
| 工作氣壓 | 0.5MPa | |
| PLC模塊 | 西門子S7-1200 CPU1214C 數(shù)字量14 點輸入/10 點輸出，模擬量 2 路輸入2 路輸出，1 個以太網(wǎng)通信端口 | 1 |
| 直線滑臺 | 行程：600mm | 1 |
| 單桿氣缸 | 行程：30mm | 1 |
| 不回轉氣缸 | 行程：50mm | 1 |
| 平行氣夾 | 缸徑:16mm | 1 |
| 步進電機驅動器 | 64細分 DM556 | 1 |
| 步進電機 | 1.5A 角距：1.8度 | 1 |
| 檢測傳感器 | 磁感式 | 8 |
1、第四站氣動元件和回路學習
2、第四站傳感器實驗
3、第四站機械安裝調試實驗
4、電氣回路實驗
5、PLC基本指令學習和實際應用實驗
6、第四站機械手搬運程序控制實驗
7、第四站系統(tǒng)故障檢測實驗
8、第四、五站聯(lián)網(wǎng)程序控制實驗
（五）分類倉儲單元
由步進電機、步進電機驅動器、滾株絲桿、立體庫、推料氣缸、電感傳感器、電磁閥、電氣安裝板等組成。主要完成對成品工件分類存儲。
主要技術指標：
| 名稱 | 型號規(guī)格 | 數(shù)量 |
| 工作臺面 | 860mm× 470mm | 1 |
| 供電電源/工作電壓 | AC220V 50Hz/DC24V 2A | 1 |
| 工作氣壓 | 0.5MPa | |
| PLC模塊 | 西門子S7-1200 CPU1214C 數(shù)字量14 點輸入/10 點輸出，模擬量 2 路輸入2 路輸出，1 個以太網(wǎng)通信端口 | 1 |
| 伺服控制器 | SG-15A | 2 |
| 伺服電機 | 60SY | 2 |
| 單桿氣缸 | 行程：50mm | 1 |
| 滾珠絲桿 | 行程≥370mm | 2 |
1、第五站氣動元件和回路學習
2、第五站機械安裝調試實驗
3、電氣回路實驗
4、PLC基本指令學習和實際應用實驗
5、第五站工件分類程序控制實驗
6、第五站系統(tǒng)故障檢測實驗
7、第五和主控站聯(lián)網(wǎng)程序控制實驗
8、全部五站聯(lián)網(wǎng)程序控制實驗
9、步進電機驅動控制實驗
（六）主控單元：
主要完成監(jiān)視各分站的工作狀態(tài)并協(xié)調各站運行，完成工業(yè)控制網(wǎng)絡的集成�？偩�結構采用工業(yè)以太網(wǎng)通信，使各站之間的控制信息和狀態(tài)數(shù)據(jù)能夠實時相互交換。
1、主要技術指標：
| 名稱 | 規(guī)格 | 數(shù)量 | 單位 |
| 觸摸屏 | 昆侖通態(tài)TPC7062TI 7英寸 | 1 | 臺 |
| 西門子S7-1500主機 | CPU 1511-1 PN | 1 | 臺 |
| 存儲卡：4 MB | 1 | 臺 | |
| S7-1500 安裝導軌：160 mm | 1 | 臺 | |
| PM1507：額定輸入電壓 120 V / 230 V AC 自適應，輸出24 V / 3 A | 1 | 臺 | |
| 工業(yè)交換機 | 臺灣 MOXA EDS-208 8端口 | 2 | 臺 |
當5個單元全部進入聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)時，管理員能夠通過組態(tài)監(jiān)控機中各種組態(tài)按鈕方便的控制整個系統(tǒng)的運行、停止等。每個單元的工作狀態(tài)以及工件的材質、顏色等在監(jiān)控畫面上也能夠清楚的看到。
（八）配件
| 序號 | 名稱 | 規(guī)格 | 數(shù)量 | 單位 | 備注 |
| 1 | 工件 | 白色工件 | 12 | 只 | |
| 2 | 藍色、紅色工件 | 8 | 只 | ||
| 3 | 黑色工件 | 12 | 只 | ||
| 4 | PLC編程電纜 | 5 | 套 | ||
| 5 | PLC編程軟件 | 博圖V13 MCGS | 1 | 套 | |
| 6 | 配套工具 | 工具箱：十字長柄螺絲刀，大、中、小號一字螺絲刀，中、小號十字螺絲刀，剝線鉗，尖嘴鉗，剪刀，電烙鐵，鑷子，活動扳手，內六角扳手（9把） | 1 | 套 | |
| 7 | 配套光盤 | 使用手冊、程序等 | 1 | 套 | |
| 8 | 空氣壓縮機 | 靜音空氣壓縮機 | 1 | 臺 | 靜音 |
四、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(tǒng)八個工作站各自都有一套PLC主機，可分成八個完全獨立的工作站進行實訓，在對各單元生產工藝和電氣控制系統(tǒng)的構成熟悉后，通過PLC編程可完成：
1）系統(tǒng)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）工件安裝程序控制
7）工件分類程序控制
8）多工作工位程序控制
9）工作單元聯(lián)網(wǎng)程序控制
10）步進電機驅動控制
11）機械手搬運控制
12）成廢品分揀控制
13）變頻調速控制
14）傳輸帶控制等
4、電氣控制系統(tǒng)安裝調試
5、機械系統(tǒng)安裝調試
6、電機驅動調試
7、系統(tǒng)維護和故障檢測技術