六站模块化柔性自动化生产实训系统

MPS-06六站模块化柔性自动化生产实训系统是一套综合了实际工业生产中大量应用到的复杂控制过程的教学培训装置，根据现代生产物流系统发展和未来趋势而专门设计，它以培养学生专业知识应用能力、综合实践能力、创新能力为主要目标。

装置由：1#上料监控站、2#上料搬运站、3#旋转加工站、4#加工搬运站、5#分拣站、6#立体仓库库站，六大工作模站构成，是一个以现代工业现设备为原型的机电一体化生产线实训考核装置。站点采用RS-485 N：N通讯方式实现分布式现场数据同步共享与控制，组成由单一站点到多个站点自动生产过程。每一个站点既能自动工作，又能经面板按钮手动操作，控制电压采用DC24V，控制器安装于抽屉面板外端，可清晰看到看一次控制器动作时的状态，其于电气元件装入抽屉内部免受尘污。

一、         主要性能特点：

1. 站点模块化：系统共由6个站点组成，每一个站点具有一套完全独立的控制系统和各不相同的工作模块，控制器与执行电器元件均与抽屉嵌入式安装与抽屉中，外型美观而便于观察，具有很好防尘较果。
2. N：N网络通讯：对PLC内部软元件进行相互链接，最多可达8台控制器之间自动更新，总延长距离可达500M。
3. 专业广泛性：MPS-06囊括了机电一体化学习中电机驱动、气动、PLC（可编程控制器）、传感器等多种技术，解决了学生不能在实际生产线上操作训练的问题，指导教师可以对学生进行从设计、组装、编程、调试到检查问题和维护等一系列课题的不同层次的教学培训；
4. 灵活性：整个系统由模块桌和各自独立的工作模块组成，在需要进行复杂系统训练时可以将现有的模块桌和工作模块任意组装各种不同控制系统，安装/拆卸方便，各个控制区域互不干扰；
5. 安全性：系统具有短路保护、急停保护、限位保护、智能保护等各种保护功能，可确保人身与设备安全。

二、         实训内容：

MPS-06型模块化柔性自动化生产实训系统提供的是一种综合应用设计的教学培训平台，培训内容涉及机、电、气一体化等多种知识。具体内容有：

1、             传感器应用技术培训

该系统使用了多种形式的传感器，有电感式传感器、光电式传感器、电磁式传感器、电容式传感器、漫反射型传感器等多种类型传感器，每一个传感器连接线均以标记区分、编号、统一的插接头型式对外与开放式控制器连接。并附带各个不同传感器的使用说明书，与接线方式图。可充分让学生撑握各个工业传感器的使用方法、传感器在系统中的工作方式和使用注意事项。

2、             气动技术培训

该装置上使用了大量的气动元件，包括多种电控气动阀、气缸、气动夹爪、真空吸盘、真空发生器、过滤调压阀等。 学员可从中了解各种气动元件与其它元件之间是如何配合起来进行协调工作。每个元件所有接口与控制线均以开放式对外连接，可充分让学生撑握各个元件的使用方法、了解元件在生产过程中的工作性能和使用过程中的注意事项。

3、             PLC 技术培训

系统中没站各自都有一套PLC 控制器，可与各个配有插头的元件任意连接，各个站点之间采用RS485 N:N通讯方式实现连机分布控制。 在该设备上学员不但可学习PLC 的各种软件编程技术、硬件端口连接技术、PLC通讯技术、 而且可以学习在综合科技环境下PLC 的多种应用方法，为学员灵活学习和掌握PLC 的各方面知识提供了条件，集成式开放端口可方便的与个各执行系统中元器件进行连接，接线简单清淅。

4、             电气控制系统培训

系统其电控部分全部按照工业标准和习惯进行设计，各个传感器接线端口都标号插接式对外连接，并以附件方式提供全部设计图纸和说明书。学员可根据设计图纸在该设备上学习电路原理图分析、PLC 各I/O 地址查对和新设备电路连线设计分析方法。

5、             机械系统安装调试培训

系统可让各组学员将机械部分进行拆装， 再按要求将其重新组装，并且调试至系统可正常，这对提高在校学生动手能力有极大帮助。本系统机械部份采用移动式设计学员可将移动式模块从新组合成流程各不相同的各种型式系统。

6、             电机驱动技术培训

系统上有多套步进电机及电机驱动器系统，有双轴和单轴两种方式，系统配带有一套变频调速模块，其中还有其它各种电机。各驱动器由PLC I/O数字控制，能让学员充分学习各种型式的驱动器对于各种电机的特点，各个模块驱动器都可独立单一进行实验，学员都会得以充分实践。

7、             系统维护和故障检测技术培训

这部分培训重点介绍机电一体化系统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。

8、             计算机组态监控技术培训

该系统采用的是国内流行的典型工业控制组态监控软件(组态王/MCGS等)。通过该软件的学习可了解通信网络的基本结构，组态监控软件的基本构架，组态软件基本使用方法，以及了解实际工程中的常见问题及处理方法。

9、             网络技术培训

该系统各单元设计可完全独立工作，学生依据控制要求编写本单元PLC程序，并调试正常后，通过网络技术，把多个单元联成一套完整的现代生产物流系统。由于增加了网络硬件模块，控制要求加入了各单元PLC数据的交换处理环节，增加了学习PLC网络通信方面的内容，对掌握相应的知识提供方便的训练条件。

三、         模块功能简介：

1、     上料监控站

功能简介：该站点完成整个系统的上料工作，将旋转料斗中的大工件输出到指定位置，并将其信息发给后一站。在工作时有绿色警示灯闪烁、在无料后红色灯进行闪烁报警。（注：该站可配备触摸屏进行组态控制）

组成部件：旋转上料装置、报警装置、气源处理组件、电气控制系统等。

 

 

 

 

 

 

 

图1

站点可进行以下实验：

n        光电传器应用实训；               直流电机正反转控制实训

n        PLC控制自动上料控制实训；        PLC控制手动上料控制实训；

n        电气控制实训电气接线控制实训；   模块控制PLC编程控制实训。

n        触摸屏组态控制实训               触摸屏与PLC通讯实训

n        控制器各功能指令应用实训

 

2、     上料搬运站

功能简介：该搬运站由一个三自由度气动机械手组成，在接收到上一站发出的物料信号后，机械手旋转到可抓取物料位置，将物料送入下一站加工位。

组成部件：伸出及提升装置、旋转装置、气动夹爪、电气控制系统等。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图2

站点可进行以下实验：

n        自动启停控制实训；                  旋转气缸控制实训；

n        气爪控制实训；                      电磁阀应用实训；

n        气动方向控制回路的安装；            气动速度控制回路的安装；

n        气动系统安装与调试；                 传感器应用实训；

n        电气控制实训及其电气接线控制实训；   模块控制PLC编程控制实训。

 

3、     旋转加工站：

功能简介：该站点是对搬运到该站的物料进行模拟加工及实时检测，当物料被送入一号位后，旋转盘自动将物料旋转90度到二号加工位进行模拟加工，加工完毕旋转盘再旋转90度，将物料转至三号位进行模拟检测，检测完毕转盘再次旋转90度到四号位并发出控制信号至下一站，等待下一站进行取料。

组成模块：旋转加工装置、模拟钻孔装置、模拟检测装置、气源处理组件、电气控制系统等。

 

 

 

 

 

 

 

图3

 

 

 

站点可进行以下实验：

n        可进行电机精确定位实训；               同步传送实训；

n        直流电机控制实训；                     电容式传感器应用实训

n        光电传感器应用实训；                   电磁阀应用实训；

n        气动方向控制回路的安装；               气动速度控制回路的安装；

n        模块控制PLC编程控制实训；             模拟钻孔加工实训等实训。

4、     加工搬运站

功能简介：该站是对上一站加工完毕的物料进行抓取，传送到下一站进行装配任务。当前一站有加工完成信号发出后，直线运动装置开始向三号站移动，到位后抓取物料，向右开始移动将物料送入下一站。

组成模块：提升装置、夹爪装置、步进直线运动装置、气源处理组件。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图4

站点可进行以下实验：

n        传感器应用实训；                 直线位置控制实训；

n        传感器定位应用实训；             电气接线控制实训；

n        气动方向控制回路的安装；         气动速度控制回路的安装；

n        气动系统安装与调试；             模块控制PLC编程控制实训；

n        步进位置控制项目实训

5、     物料分拣站：

功能简介：本站上完成对工件进行分拣民，如：（红、绿、兰、材质、……）进行一系列分选，将设定不合格工件推出，合格工件继续向后传送，经过往返机构暂存等待进入下一站。

组成模块：皮带传送装置、分拣推料装置、工件检测装置、往返暂存装置、气源处理组件。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图5

站点可进行以下实验：

n        颜色传感器应用实训；             工件材质区分应用实训；

n        电感式传感器应用实训；           物料分拣控制实训；

n        皮带伟送控制安装；               工件暂存控制安装；

n        气动系统安装与调试；             直流电机控制实训等实训项目。

n        模块控制PLC编程控制实训；       PLC应用指令实训

6、     立体仓库站：

功能简介：该站为产体仓库存储站，它将系统加工完成的合格产品，按照不同类别，进行分类立体存放。当上一站将装配完成的产品传送到该站后，通过传感器进行检测产品的分类，再将产品跟据程序设定顺序的不同类型产品送入到指定的位置。

组成模块：立体式输送装置、立体仓库装置、工件推出装置、检测装置、气源处理组件。

 

 

 

 

 

 

 

 

图6

站点可进行以下实验：

n        两轴联动步进电机控制实训；         脉冲控制实训；

n        霍尔开开关应用实训；               步进精度定位控制实训；

n        PLC步进控制实训；                  机械组装/安装及调试实训；

n        电气控制实训及其电气接线控制实训； PLC停电保持功能实训

n        模块控制PLC编程控制实训。

四、         技术指标

1、      输入电压：220V;

2、      执行驱动电压：24V/5A;

3、      环境温度：0-55℃（工作）-20-70℃（保存）;

4、      相对湿度:35-85%（无冷凝）;

5、      接地:第三种接地;

6、      单站尺寸（mm）：400×750×800；

7、      总重量：约200Kg；

8、      气源:0.4Mpa-0.75Mpa;

9、      工作环境:禁止腐蚀性，可燃性气体接触，防止导电尘埃。