·设备外观

·设计简述

    实训装置采用型材结构，其上安装有交流伺服电机及驱动单元、步进电机及驱动单元、直流调速电机及驱动单元、交流电机及变频调速单元、触摸屏单元、PLC及A/D D/A单元、传感器及旋转编码器单元、皮带传送单元、滚珠丝杆单元、蜗轮蜗杆单元。采用工业元器件，所有传感器、执行器、控制器接口开放，培训内容包含：PLC（数字量和模拟量）技术，传感器及旋转编码器技术、直流调速电机特性研究、步进电机特性研究、交流伺服电机特性研究、特种电机控制技术、触摸屏技术、位置及速度控制技术、机械传动（皮带传动、滚珠丝杆传动及蜗轮蜗杆传动）技术、组态软件监控技术等。平面模块化结构，所有控制电机的接线开放，安装尺寸完全一致，可做到电机互换，控制电平一致。
    实训装置是一种最为典型的机电一体化产品，是为高等院校、职业院校、职业教育培训机构而研制的，它适合机电一体化、自动化等相关专业的教学和培训。

·主要参数

    1.工作电源：三相四线AC380V±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：＜1.0kVA；
    4.外形尺寸：1350mm×800mm×1300mm；
    5.安全保护：具有接地保护、漏电保护，安全符合国家标准。

·组成及功能

    1.实训装置有机融合了机械、电气、传感器、交流电机变频调速、直流调速电机控制、步进电机驱动控制、伺服电机驱动控制，能开展任务驱动的项目教学。
    2.整体结构采用开放式和拆装式，具有明显的动手拆装实训功能，可以拆装到各零部件及每颗细小的螺丝，能很好的服务于项目实训教学；能根据不同的任务更换组合模块，具有很强的重组性，使教学或竞赛时可方便的选择需要的模块，非常适合广大院校自动化技能实训需求。
    3.用于实训教学，可按工作过程导向、工学结合的模式规划教学活动，可完成多种工业现场环境下的技能培训任务。
    4.按钮模块由开关电源24V/5A 、12V/2A各1组、转换开关2只、复位按钮（红、黄、绿各1只）、自锁按钮（红、黄、绿各1只）、24V指示灯（红黄绿各2只）、急停按钮1只、蜂鸣器1只组成。
    5.实训装置PLC模块I/O端子、变频器接线端子、各常用模块接线端子，均采用安全型插座，使用带安全插头的导线进行电路连接。各指令开关、光电开关、传感器和指示元件的电路通过端子排进行连接。插拔线连接电路与端子排连接电路相结合，既保证学生基本技能的训练、形成和巩固，又保证电路连接的快速、安全和可靠。
    6.电源模块：三相电源总开关（带漏电和短路保护）1个、熔断器3只、单相三极电源插座2个、安全插座5个
    7.PLC采用西门子高性价比小型PLC产品S7-200 Smart CPU ST30，供电电压DC20.4～28.8V，集成18路数字量输入（DC24V 4mA，漏型・源型可切换）/12路数字量输出（晶体管源型输出），内置18KB程序存储器、12KB数据存储器、10KB保持性存储器、6个高速计数器（最大200KHz），3轴高速脉冲输出（最大100KHZ），集成RS485接口、以太网接口，支持RS232、RS485、MODBUS、USS、自由口通讯、S7协议通讯、PROFIBUS等通信，配有通信编程电缆。
    8.变频器采用西门子基本型变频器V20，功率0.75kVA，供电电压3AC～380V，输出频率0～550Hz，精度0.01Hz。带有RS485通信接口，集成4路数字量输入，2路继电器输出，2路模拟量输入（±10V，0～10V，0～20mA，12位分辨率），1路模拟量输出（0～20mA）；具有线性V/F控制、平方V/F控制、可编程多点设定V/F控制，磁通电流控制、电压/频率控制等工作模式；可进行PID控制、BICO功能、多脉冲高转矩启动模式、单脉冲高转矩启动模式、防堵模式、多泵控制、弹性电压提升控制、摆频功能、滑差补偿、双斜坡、PWM调制；具备霜冻保护、冷凝保护、气穴保护、动能缓冲、负载故障检测功能。
    9.触摸屏采用昆仑通态MCGS TPC7062TD，供电电压24±20%VDC，Cortex-A8 CPU，主频600MHz,内存128M； 7英寸高亮度TFT液晶显示屏，分辨率800×480，四线电阻式触摸屏（分辨率4096×4096）；集成RS232、RS485、USB接口，可扩展CAN总线接口，产品经CE/FCC认证，防护等级IP65，预装MCGS嵌入式组态软件（运行版），具备强大的图像显示和数据处理功能。
    10.电脑桌：主体部分采用工业标准铝型材（规格30×30）组装而成，封板采用1.5mm冷轧钢板黑色喷塑处理；
    桌面上方设置有显示器围栏，采用1.5mm冷轧钢板冲φ6.5mm工艺孔，既美观又实用，防止显示器坠落；
    键盘架采用ABS塑料一次性压制而成，个性化圆角R设计避免撞伤，带有储物笔盒，通过加重型轴承导轨吊装在桌面板下方，抽出缩回自如，尺寸480mm×230mm×40mm。
    桌体配有4个带刹车万向轮，方便电脑桌移动和固定。2寸双轴承结构，直径50mm，轮宽25mm，高度75mm，螺杆M10×25。
    尺寸：600mm×560mm×1000mm（桌面离地800mm）

·实训项目

（一）触模屏实训
    1.触模屏与PLC之间的通讯
    2.触模屏监视电机的运行状态和控制电机的运行参数
    3.基于触摸屏→PLC→数字伺服（步进驱动）方式的运行曲线组态显示控制
    4.基于触摸屏→PLC→交直流电机方式的运行曲线组态显示控制
（二）PLC训练
    1.基本指令编程练习
    2.高级指令编程实训
    3.利用PLC控制（脉冲、模拟量），步进电机、变频器、伺服电机、直流调速电机
    4.用PLC采集各种传感器信号
    5.PLC采集旋转编码器信号
（三）三相异步电机变频调速
    1.变频器功能参数设置与操作
    2.变频器报警与保护功能
    3.多段速度选择变频调速
    4.外部端子点动控制
    5.控制电机运行时间操作
    6.控制电机正反转运动控制
    7.外部模拟量（电压/电流）变频调速
    8.三相异步电机的变频器闭环调速
（四）步进电机
    1.启动特性的研究：通过PLC修改频率，运行频率加速时间及运行长度，观察运转特性
    2.细分特性研究：通过细分拔码开关改变细分，观察步进电机在低速运行时的振动和噪声变化，掌握细分意义和如何计算细分距角
    3.驱动电压的影响
    4.驱动电流的影响
（五）伺服电机
    1.位置模式：通过PLC修改启动频率，运行频率，加减速时间以及运行长度，观察电机运转特性
    2.速度模式1：将伺服电机的控制模式调整为速度模式的外部控制方式，通过PLC的模拟量控制伺服电机的运行，学会如何调速零飘、加减速的调整、速度增益和输入增益的调整，控制零速钳位端口了解它的作用，通过编码器反馈做闭环实现位置控制并通过人机界面进行位置和速度的显示
    2.速度模式2：将伺服电机的控制模式调整为速度模式的内部控制方式，通过PLC的脉冲输出和模拟量输出控制电机的速度和位置，两个模式通过PLC的输出点来切换，通过这个实训可以了解伺服ON与模式切换之间的关系，通过PLC编程加深对伺服运行的理解
    3.位置速度模式：将伺服电机的控制模式调整为位置速度模式，通过PLC的脉冲输出和模拟量输出控制电机的速度和位置，两个模式通过PLC的输出点来切换，通过这个实训可以了解伺服电机ON与模式切换之间的关系，通过PLC编程加深对伺服运行的理解
（六）直流调速电机
    1.内部电位器调速：调节电位器使速度由慢到快，观察电机在低速和高速和运行特性，比较与变频、伺服的区别
    2.模拟量调速：PLC模拟量输出控制电机的速度，编码器反馈作为速度位置反馈，实现低精度的定位。通过正反向控制端子控制转向
（七）各种传感器及编码器实训
    1.光电、电感、电容传感器的应用
    2.旋转编码器的应用
    3.皮带传送带电机综合控制（PLC、触摸屏、异步电机、直流调速电机、编码盘）
    4.丝杆传动综合控制（PLC、触摸屏、步进电机、伺服电机）
    5.转动摆台定位控制（PLC、触摸屏、步进电机、伺服电机）

·配置清单