Tianhuang Teaching Apparatus
天煌教仪 版本号：V1.0
THMSZC-2A型
机电一体化柔性生产综合实训系统
使用说明书
天煌教仪
浙江天煌科技实业有限公司
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THMSZC-2A型 机电一体化柔性生产综合实训系统（8米环形生产线）
一、产品概述
柔性自动生产线是将微电子学、计算机信息技术、控制技术、机械制造和系统工程有机地结合起来，是一种技术复杂、高度自动化系统，柔性制造技术更是当前机械制造业适应市场动态需求及产品不断迅速更新的主要手段，是先进制造技术的基础。
本实训系统是专门为职业院校、职业教育培训机构研制的自动生产线实训系统，根据机电类、自动化类、先进制造类行业、企业中工业自动化应用的特点，对各类自动生产线的工作过程和相关的技术进行研究，对工业现场设备进行提炼和浓缩，并针对实训教学活动进行专门设计，融机、光、电、气、液于一体，包含了PLC、传感器、气动、工业控制网络、电机驱动与控制、计算机、机械传动等诸多技术领域，主控PLC和下位PLC通过网络通讯技术构成一个完整的多级计算机控制系统，通过训练，能强化了学生对复杂柔性自动生产线的设计、安装、接线、编程、调试、故障诊断与维修等综合职业能力，适合机电类、自动化类相关专业的教学和实训，同时也适合工程技术人员上岗培训。
本实训系统是一种典型的环形柔性自动生产线，它由上料单元、落料单元、加盖单元、穿销单元、喷涂烘干单元、检测单元、分拣输送单元、物流仓储单元、行车机械手单元组成。传输链有辊道、皮带、链条滚轮三种模式，配有相应的圆带转角，通过传输链和转角连成环形生产线。上述机构均安装在工业型材桌面上，系统中的机械结构、电气控制回路、执行机构完全独立，采用工业标准件设计，便于拆、装。
控制系统主站采用西门子S7-300(CPU315-2DP)，从站采用西门子S7-200(CPU226)，各站之间使用ProfiBus-DP总线进行通讯，S7-200从站主要用于控制与驱动设备层，并对现场反馈的信号进行采集，S7-300主站采集各从站数据，协调各站运行，并为上位机的监控程序提供数据，同时系统还配有工业以太网通信模块和10.4英寸彩色工业触摸屏，可以完成系统控制网络的集成。
该系统有单机、联机二种工作方式。在单机模式下，各从站独立运行，站间没有数据传送，学员可进行外部接线操作，使用S7-200专用PPI电缆或ProfiBus总线将编写程序下载到PLC中，并监控程序运行，在联机模式下，系统各从站同时工作，工件依次进行上料、落料、加盖、穿销、喷涂烘干、检测、分拣、入库、搬运等操作，各站间通过ProfiBus现场总线进行通讯，在主站的控制下实现相关的互锁、数据传送操作，系统中的安装了工业触摸屏，对现场设备生产状况进行动态实时监控。
系统工业现场总线和标准的电气接口，支持RS232、RS485、PPI、MPI、PROFIBUS-DP、TCP/IP多种通信方式。系统具备多种组态软件、编程软件、管理软件功能。
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，按照结构模块化，便于组合，可以完成各类单线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、液压系统的安装与调试、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.该实训考核装置PLC模块I/O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。
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3.系统中元器件均采用实际工业元件，首选国际知名公司（如德国的施克、西门子、日本SMC、欧姆龙、日本三菱等）工业元件，质量可靠、性能稳定，故障率低，从而保证学校实训教学的顺利进行。
4.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。
5.本系统可以锻炼学习者创造性的思维和动手能力，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。
三、技术性能
1. 输入电源：三相四线 交流380V±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：≤3kVA 4. 外形尺寸：800cm×500cm×240cm 5. 安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准 四、实训内容
1.机械系统安装与调试
环形线上工作机构可让各组学员将了解机械传动的基本应用，并进行安装调试工作。这对提高在校学生技能有极大帮助。
任务1：各站同步带传动机构的安装与调整 任务2：上料单元传输板链的安装与调整
任务3：落料单元圆柱、圆锥齿轮传动机构的安装与调整 任务4：落料单元间歇轮的安装与调整
任务5：加盖单元圆锥齿轮传动机构的安装与调整 任务6：加盖单元、仓储单元蜗轮蜗杆的安装与调整 任务7：穿销单元不完全齿轮的安装与调整 任务8：喷涂单元连杆机构的安装与调整
任务9：物流仓储单元链条链轮机构的安装与调整 任务10：物流仓储单元直线导轨的安装与调整 任务11：物流仓储单元滚珠丝杆的安装与调整
任务12：行车机械手单元齿轮齿条机构的安装与调整 任务13：链条辊道传输线链条传动机构的安装与调整 2.电气控制电路设计、安装及接线
环形生产线工作机构其电控部分全部按照工业标准和习惯进行设计，并且以附件方式提供全部设计图纸和说明书。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。
任务1：各从站、传输线及转角配套组件的安装、接线 任务2：各从站、传输线及转角控制电路的设计
任务3：伺服电机控制系统的安装、控制电路的设计、接线 任务4：仓库电机正反转控制电路的设计、安装及接线
任务5：行车机械手电机变频调速控制电路的设计、安装及接线 任务6：多轴加工中心步进电机驱动电路的设计、安装及接线 任务7：喷涂烘干加热控制电路的设计、安装与接线
任务8：各传输线直流减速电机驱动电路的设计、安装与接线 3.传感器的应用
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该系统使用的传感器数量达100多个，有电感式、电容式、光电式、光纤式、霍尔式、电磁式、红外以及色标传感器等，每一种传感都有着各自的特性。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，再结合项目中传感器安装与调整、测试应用技能训练，可使学员快速掌握传感器在自动线中的使用。
4.气动应用技术
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。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是如何配合起来进行协调工作的。
气动元件的安装与调整实训项目 任务1：电控气动阀的安装与调整 任务2：真空发生器的安装与调整 任务3：气动二联体的安装与调整 任务4：各种气缸的安装与调整 5.PLC程序编制和程序调试
环形线教学系统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技能训练。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。
任务1：总控台单元控制程序的编写与调试 任务2：上料单元的编写与调试
任务3：落料单元控制程序的编写与调试 任务4：加盖单元控制程序的编写与调试 任务5：穿销单元控制程序的编写与调试 任务6：喷涂烘干单元控制程序的编写与调试 任务7：检测单元控制程序的编写与调试 任务8：分拣单元控制程序的编写与调试 任务9：物流仓储单元控制程序的编写与调试
任务10：行车机械手单元的控制程序的编写与调试 6.工业网络通信
任务1：组态监控软件的运行使用及与PLC的通信 任务2：触摸屏工程的编写 任务3：STEP7编程软件使用
任务4：PROFIBUS-DP模块的学习与使用 任务5：PROFIBUS通讯协议的学习与使用 任务6：PROFIBUS主站与从站之间的通讯 7.系统维护和故障检测
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。 本系统以工作过程导向，可开展项目教学，完成以下任务： 1.设备安装 2.电气设计
3.气路连接和电路连接
4.设置步进电机驱动器及变频器参数 5.设置伺服电机驱动器及伺服电机参数 6.完成PLC程序编制和程序调试
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