光機電一體化PLC實訓室建設方案
SB-235A型光機電一體化實訓考核裝置
光機電一體化PLC實訓室設備適合機電設備安裝與維修、機電技術應用、電氣運行與控制、電氣技術應用、電子電器應用與維修等專業和非機電類專業的必修課程模塊《可編程控制器技術》、《電器及PLC控制技術》或選修課程模塊、《PLC及其應用》的教學與實訓。
實訓室所配置設備主要包括實訓臺架、典型的機電一體化設備的機械部件、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、模擬生產設備實訓模塊、接線端子排和各種傳感器等組成。所有工作站來源于真實的工作設備，并根據教學設備的特點進行改進。整體結構采用開放式和拆裝式，實訓裝置用于機械部件組裝，可根據現有的機械部件組裝生產設備，也可添加機械部件組裝其他生產設備，使整個裝置能夠靈活的按教學或競賽要求組裝具有生產功能的機電一體化設備。
通過對光機電設備的安裝，調試，程序編寫等操作、使學生快速掌握變頻器技術，觸摸屏技術，PLC技術，氣動技術，傳感器技術等專業知識，學生畢業后可以從事生產型企業工程工藝，自動化設置的安裝與調試等工作。
一、光機電一體化實訓考核設備概述
光機電一體化實訓考核設備適合機電設備安裝與維修、機電技術應用、電氣運行與控制、電氣技術應用、電子電器應用與維修等專業和非機電類專業的必修課程模塊《可編程控制器技術》、《電器及PLC控制技術》或選修課程模塊、《PLC及其應用》的教學與實訓。
光機電一體化實訓考核設備主要包括實訓臺架、典型的機電一體化設備的機械部件、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、模擬生產設備實訓模塊、接線端子排和各種傳感器等組成。整體結構采用開放式和拆裝式，實訓裝置用于機械部件組裝，可根據現有的機械部件組裝生產設備，也可添加機械部件組裝其他生產設備，使整個裝置能夠靈活的按教學或競賽要求組裝具有生產功能的機電一體化設備。
二、光機電一體化實訓考核裝置技術參數
1、交流電源：三相五線AC 380 V±10% 50Hz；
2、溫度：-10～50℃；環境濕度：≤90％無水珠凝結；
3、外形尺寸：長×寬×高=1200mm×800mm×1500mm；
4、整機功耗：≤1.5 kVA；
5、安全保護措施：實訓臺桌面采用高絕緣、高強度、耐高溫的高密度板。具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國標標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線
三、光機電一體化實訓考核裝置功能特點
光機電一體化實訓考核裝置采用鋁合金導軌式實訓臺，模塊采用標準結構和抽屜式模塊放置架，互換性強；按具有生產性功能和整合學習功能的原則確定模塊內容，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊。
光機電一體化實訓考核設備的PLC模塊的I/O 端子、變頻器的接線端子、各常用模塊與PLC的連接端子，均與安全插座連接，使用帶安全插頭的導線進行電路連接；各指令開關、光電開關、傳感器和指示元件的電路，則通過端子排進行連接。插拔線連接電路與端子排連接電路相結合，既保證學生基本技能的訓練、形成和鞏固，又保證電路連接的快速、安全和可靠。
（1）PLC、變頻器及觸摸屏模塊：西門子S7-200smart CPU SR40數字量24點輸入/16點輸出，1 個以太網通信端口, 1個485接口；變頻器V20功率：0.37KW；模塊材料要求：高強度塑料外殼、重量輕，面板是鋁塑板，圖案、文字符號采用進口油墨絲印。人機界面采用昆侖通態7寸彩色觸摸屏，配套安裝支架，支架可固定與實訓臺架鋁合金臺面上。
（2）電源模塊：包括三相電源總開關（帶漏電和短路保護）1個，熔斷器3只，單相電源插座2個，安全插座5個；按鈕模塊：24 V/6 A、12 V/2 A各一組；急停按鈕1只，轉換開關2只，蜂鳴器1只，復位按鈕黃、綠、紅各1只，自鎖按鈕黃、綠、紅各1只，24V指示燈黃、綠、紅各2只；鐵質模塊，尺寸：300×285mm.。
（3）一體化接線排：接線排殼體上兩側相對設置有一初級接線區（接線端子）和一次級接線區（安全插座）；接線端子與對應的安全插座通過導電彈性件連接；接線排殼體邊緣卷折，設有固定用的螺孔，可以通過螺絲桿固定在實訓桌上。（4）送料裝置：圓型的送料盤，邊緣開有一出料口；通過送料盤機架與實訓臺固定；送料盤底部裝有直流減速電機，作為旋轉動力，并通過連軸器與送料盤內部的螺旋葉片連接；送料槽其一段與出料口相連接。調整立柱上裝有一載料臺，高度與出料口平齊，通過光電傳感器檢測是否有物料。
（5）氣動機械手裝置：四自由度氣動機械手，氣缸及附屬傳感器；氣動手臂兩側裝有2個限位擋板，擋板上裝有電感傳感器、緩沖閥，進行對手臂的旋轉限位。整個搬運機構能完成四個自由度動作，手臂伸縮、手臂旋轉、手爪上下、手爪松緊。
（6）物料分揀裝置：傳送帶通過三相異步電動機驅動，在傳送帶端點處設計有落料口，通過光電傳感器檢測物料；傳送帶上裝有三個出料槽，對應位置有電感傳感器、光纖傳感器等同時正對料槽位置裝有推料氣缸，共計三個氣缸。傳送帶采用可拆卸的鋁合金支架。
（7）設備臺架：采用鋁合金導軌式實訓臺，以經氧化處理的高材質20mm×80mm、30mm×60mm鋁合金作為設備主要框架材料，實訓臺采用單面單抽屜結構，采用拉出式的抽屜結構，底部裝有4個導向輪，方便實訓臺架移動， PLC、變頻器等模塊可以放置在抽屜上，整體結構為開放式和可拆裝式。外形尺寸為：1190mm×800mm×840 mm。
四、實訓項目
SB-235A型光機電一體化實訓考核裝置用于教學，可按工作過程導向，工學結合的模式規劃教學活動，完成以下工作任務：
1. 氣動系統的安裝與調試項目：
選用該裝置配置的單出桿氣缸、單出雙桿氣缸、旋轉氣缸等氣動執行元件和單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥和磁性開關等氣動控制元件，可完成下列氣動技術的工作任務：
1)氣動方向控制回路的安裝；
2)氣動速度控制回路的安裝；
3)擺動控制回路的安裝；
4)氣動順序控制回路的安裝；
5)氣動機械手裝置的安裝；
6)氣動系統安裝與調試；
2. 電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫項目：
選用該裝置配置的PLC模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列PLC應用技術工作任務：
1)電動機正反轉控制電路的連接與控制程序編寫；
2)電動機調速控制電路的連接與控制程序編寫；
3)氣動方向控制程序編寫；
4)氣動順序動作控制程序編寫；
5)氣動機械手控制程序編寫；
6)皮帶輸送機控制程序編寫；
7)機電一體化設備控制程序編寫；
8)自動生產線控制程序編寫。
3. 機電設備安裝與調試項目
選用該裝置配置的機電一體化設備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列機電設備安裝和機電一體化技術的工作任務：
1)傳動裝置同軸度的調整；
2)皮帶輸送機的安裝與調整；
3)搬運機械手設備安裝與調試；
4)物件分揀設備的安裝與調試；
5)送料設備的安裝與調試；
6)自動生產線設備安裝與調試。
4. 自動控制系統安裝與調試項目
選用該裝置配置的機電一體化設備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列機電設備安裝和機電一體化技術的工作任務：
1)多種傳感器的安裝與調試；
2)機械手的自動控制；
3)皮帶輸送機的自動控制；
4)機電一體化設備的自動控制；
5)PLC控制系統的安裝與調試；
6)自動生產線的安裝與調試。
SB-235A型光機電一體化實訓考核裝置用于考核或技能競賽，可考察的職業能力：
1)機械構件的裝配與調整能力；
2)機電設備的安裝與調試能力；
3)電路安裝能力；
4)氣動系統的安裝與調試能力；
5)機電一體化設備的控制程序的編寫能力；
6)自動控制系統的安裝與調試能力。
五、光機電一體化實訓考核設備配置
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序號 |
名稱 |
主要元件或型號、規格 |
數量 |
備注 |
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1 |
實訓桌 |
1500×800×840 mm |
1張 |
桌臺采用的是20*80的鋁型材。 |
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2 |
觸摸屏模塊 |
TPC 7062 7英寸工業彩色觸摸屏 |
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1塊 |
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3 |
PLC模塊 |
西門子S7-200smart CPU SR40數字量24點輸入/16點輸出，1 個以太網通信端口, 1個485接口； |
1套 |
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4 |
變頻器模塊 |
變頻器V20功率：0.37KW |
1塊 |
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5 |
電源模塊 |
三相電源總開關（帶漏電和短路保護）1個，單相電源插座2個； |
1塊 |
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6 |
按鈕模塊 |
24 V/6 A兩組5V/6 A一組；急停按鈕1只，轉換開關2只，蜂鳴器1只，復位按鈕黃、綠、紅各1只，自鎖按鈕黃、綠、紅各1只，24V指示燈黃、綠、紅各2只； |
1套 |
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7 |
螺旋上料部件 |
減速電機1只，光電開關1只； |
1套 |
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8 |
氣動機械手部件 |
單出雙桿氣缸1只，單出桿氣缸1只，氣手爪1只，旋轉氣缸1只，磁性開關6只，雙控電磁換向閥1只，單控電磁閥3只； |
1套 |
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9 |
皮帶輸送機部件 |
三相減速電機（380 V，輸出轉速40r/min）1臺，平皮帶1400×100×1.5 mm 1條； |
1套 |
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10 |
物件分揀部件 |
單出桿氣缸3只，金屬傳感器1只，光傳感器2只，磁性開關3只，物件導槽3個，單控電磁換向閥3只 |
1套 |
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11 |
接線端子模塊 |
接線端子和安全插座 |
1塊 |
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12 |
物料 |
金屬7個，尼龍黑白各7個 |
各7個 |
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13 |
安全插線 |
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1套 |
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14 |
氣管 |
Φ4\Φ6，氣管為藍色，每臺配有足量氣管 |
1套 |
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15 |
PLC編程線纜 |
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1條 |
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16 |
交換機 |
5口 |
1臺 |
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17 |
觸摸屏與計算機通信線 |
|
1條 |
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18 |
觸摸屏與PLC通信線 |
|
1條 |
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19 |
配套工具 |
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1套 |
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20 |
產品配套光盤 |
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1套 |
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