工業4.0智能製造控製實訓（xùn）係統

一（yī）、工業4.0智能製造（zào）控製實訓係統- 技術性能要求
1. 輸入電源：單相220V±10% 50Hz
2. 工作環境：溫度（dù）-10℃～+40℃  相對濕度＜85%(25℃)  海拔≤4000m
3. 裝置容量：≤1kVA
4. 重量：100kg左右
5. 外形尺（chǐ）寸：約1300mm×1200mm×750mm
6. 台麵平鋪2020歐標（biāo）工（gōng）業鋁材（cái）、右側台麵鋪400×1000mm軟（ruǎn）絕緣膠墊（diàn），中部（bù）抽拉式（shì）電氣接線板。
7. 安全保護：具有漏電壓、漏電流保護裝置，安（ān）全符（fú）合國家標準（zhǔn）

二（èr）、基（jī）本配置及功能要求
★1、實訓裝置（zhì）包括（kuò）電氣（qì）接線模塊、上料模塊、輸送線（xiàn）模塊、視覺識別模塊、三維模組控製（zhì）模塊、稱重模塊、RFID產品（pǐn）溯源模（mó）塊、物料（liào）擺放模塊、小車運動控製模塊、溫控箱變頻控（kòng）溫模塊。提供符合上述要求的裝置整體設計效（xiào）果圖。
2、以上（shàng）模塊對應以下單元：PLC單元、485通信單元、工業視覺識（shí）別單元、RFID產品溯源單元、氣動控製基本單元（yuán）、變頻調速單元、觸摸屏單元、以太網交換機、伺服（fú）係統控（kòng）製單元等組成、溫度檢測變送單元。
2.1  PLC單元 西門子主機（jī）1214C
（1）集（jí）成電源，可作為（wéi）寬範圍交流或直流電源(85~ 264VAC或24V DC)
（2）集成的24 V編碼器/負載電流源:
（3）用於直接連接（jiē）傳感器和編碼器。帶有400 mA輸出電流，它也可用作負載電源。
（4）14點（diǎn）集成24V直流數字量輸入(漏電流/源電（diàn）流(IEC 1型漏電（diàn）流) )。
（5）10點集成數（shù）字量輸出，24 V直流或（huò）繼電器。
（6）2點集成模擬量輸（shū）入（rù）0~ 10 V。
（7）2點集成模（mó）擬量輸出0~20mA。
（8）4點脈衝輸出(PTO), 頻率高100 kHz。
（9）脈衝寬（kuān）度調製輸（shū）出(PWM),頻率高100 kHz。
（10）不少於2個集成以太網（wǎng）接口(TCP/IP native、 ISO-on-TCP) 。
（11）不少於6個快速計數器(3個大頻率為100 kHz; 3個大頻（pín）率為30 kHz) ，帶有可參（cān）數化（huà）
（12）中斷輸入:對過程信號的上升沿或下降沿作出極高速響應
（13）所有模塊上均為可（kě）拆卸的（de）端子。
14）含一個拓展（zhǎn）模塊。
視覺識別單元
一、基本要求：
1、工業視覺檢測係統包括相機、鏡頭（tóu）、處理軟件、光源等組成。工業視覺檢測係統放（fàng）置在輸送線一測，對工件進行顏色，尺寸，標識等信息檢測。
2、檢（jiǎn）測結果通過（guò）總控（kòng）通訊，為（wéi）後續擺放等作業做好準備。
3、具體參數：1/3" CMOS 成像儀:彩（cǎi）色；S接口/M12鏡頭: 8 mm； 成像模式: 640×480；光源: 白色漫射LED環形燈；通信和I/O: EtherNet/IP、PROFINET、SLMP、SLMP掃（sǎo）描儀（yí）、Modbus TCP、TCP/IP、RS-232；防護等級: IP65防護級外殼；工作（zuò）電源: 24 VDC ±10%，照明開（kāi）啟時，最大功率：48 W (2.0 A)；工作溫度: 0°C to 40°C (32°F to 104°F)；電（diàn）源電壓：+24 VDC（22-26 VDC），電流：最（zuì）大500mA。
4、鏡頭（tóu）：與上（shàng）述參照對應的標準配置。
5、連（lián）接電纜與支架
二、軟件要求
1、軟件可進行（háng）曝光時間，白平衡設置。
c.進行四點相（xiàng）機標定，能快速（sù）讀取標定模板的像素值，可獲取對應的（de）位置（zhì）值。
2、可進行日誌顯示，並可以清楚曆史日誌。
3、可進行至少8個（gè）模板匹配，即觸發1次拍照，匹配模板1，模板1匹配成功，發（fā）出模板（bǎn）1數據；若（ruò）模板1未能匹配（pèi）成功（gōng），視覺返回s1,0,0,0數據給機（jī）器人，機（jī）器人發命令繼續匹配模板；
f.可進行發送可接收（shōu）數據顯示。
4、軟件輸出4個（gè）數據：類型、X、Y、旋（xuán）轉量
h.支（zhī）持繪製的模板可以進行集合運算；
i.繪製模板可以使用長方形，圓形，自由繪（huì）製等方式進行繪製模板；
5、在（zài）機器人視覺係統軟件（jiàn）中，拍照的圖像可以（yǐ）自由的（de）拖動及放大；
k.支持（chí）實時采集及單獨拍照；
6、在機器人視覺係統軟件中，有紅色十字（zì）光標方便安裝調節相機位置。
3、RFID識別單元：RFID射頻單元帶集成天線的方型讀寫器（RS422）；50×50×30 mm（L×D×H）
標簽（qiān）使用螺紋式（shì）小尺寸標簽。
4. 觸（chù）摸屏單元（yuán）（步科品牌）
4.1顯示模塊：≥7"TFT
4.2顯示色彩：≥65536彩色
4.3分辨率：≥800×480像素
4.4背光類（lèi）型：≥LED 亮（liàng） 度 300cd/m2
4.5液晶壽命: ≥50000小時（shí）
4.6觸控（kòng）麵板（bǎn）:4線精密電阻網絡（表麵硬度不低於（yú）4H）
4.7CPU: ≥800MHz RISC
4.8存儲器: ≥128MB閃存+64MB 內存（cún） RTC
4.9通訊接口:COM0:RS485-2W/4W, RS232; COM2: RS232
5. 以太網交換機（jī）：
5.1以太（tài）網交換（huàn）機采用非網管型工業以太（tài）網 100MBIT/S交換機，自帶5個雙絞線端口，RJ45 接口；
5.2用（yòng）於構建小型星形和總線形拓（tuò）撲結構；自帶LED診斷顯示，供電電源DC 24V 。
5.3不低（dī）於IEC/EN 61000-4工業級防護，不低於IP30防護，9.6-60VDC三冗餘電（diàn）源輸入，多重保護。
6. 變頻調速單元：
6.1單（dān）相220V供電，輸（shū）出功率0.37KW。
6.2集成RS-485通訊（xùn）接口，提供操作麵板；
6.3具有線（xiàn）性V/F控（kòng）製、平方V/F控製（zhì）、可編程多點設定V/F控製，磁（cí）通（tōng）電（diàn）流控製、直（zhí）流轉矩控製；
6.4集成（chéng）4路數（shù）字量輸入，2路模擬量輸入；
6.5具備過電壓、欠電壓保護，變頻器（qì）、電機過熱保護，短路保護等（děng）。
7. 小車運動控製單元：主要由運動小車（直流（liú）電機驅動）、同步帶輪傳動（dòng）機構、直流（liú）電機、光電傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、行程開關等組成，通過傳感檢（jiǎn）測、PLC編程，實現（xiàn）運（yùn）動距離測量、傳動控製、鍵值優化比較行走控製、定向控製、報警運行控製、點動控製等，能實現（xiàn）小車的精確定位。該係統外觀精美，體積緊湊（còu），重量輕。提供符合上述功能的小（xiǎo）車運動（dòng）控製單（dān）元設計效果圖。
8. 三維模組控製單元：
8.1三（sān）維絲杆（gǎn）或同步帶控製單元主要由（yóu）伺服驅動和步進驅動組成。
8.2伺服驅動用於控製X軸，采用交流伺（sì）服驅動，工作電壓AC220V，輸出功率200W。
8.3采用數字信號處（chù）理器（DSP）作為控（kòng）製核心，智能功率模塊（IPM） 內部集成了（le）驅動（dòng）電路,同時具有過（guò）電壓、過電（diàn）流、過熱、欠壓等故（gù）障檢測保護電路，具有較強的溫度、濕度、振動等環（huán）境適應能力和很強的（de）抗幹擾的能力。
8.4支持（chí）位置、速度和（hé）力矩三種方式對伺服馬達進行控製。
8.5步進電（diàn）機驅動（dòng）用於控製Y軸，采用交流伺服驅動，工作電壓DC24V，輸出功（gōng）率>=30W；
8.6內部集成控製電路（lù）和功（gōng）率電路，具有自檢線圈和短路保護等功能。
9. 溫控（kòng）箱變頻控溫模塊：加熱板通電加熱，溫度（dù）變（biàn）送器檢測加熱板到達一定溫（wēn）度（dù）後，PLC控製係（xì）統控（kòng）製台達變頻器使（shǐ）電機旋（xuán）轉，帶動扇（shàn）葉加強空氣流（liú）動，快速散熱，使箱內（nèi）環境溫度穩定。。
10.溫變變送器。
10.1二線製輸出，無需補償導線；
10.2要求溫變變送器結構簡單安裝方便，使用壽命≥10000次；
10.3結構簡單，合理安裝方便（biàn）；小（xiǎo）型（xíng）化，安全可靠，使用壽命長（zhǎng）；
10.4插頭式溫度變送器，量程（chéng）0-100OC，電源24VDC，輸出0-10V。
11.加熱器：工作電壓AC220V、持續功率30W-150W、外殼材質鋁合金、尺寸不大於（yú）160*100。
12. 伺服係統控製單元：輸入電源（yuán）單相或三相AC220V，-15~+10%，50/60HZ，調速比1：5000，脈衝頻率<500KHZ,控製輸入：伺服使能、報警複位、緊急停止、指（zhǐ）令脈衝禁止、脈衝偏差清除、零件速鉗位、正向（xiàng）行程（chéng）限（xiàn）位、反（fǎn）向行程限位、內部速度選擇1等（děng）。控製輸出：伺服（fú）準備好、定（dìng）位完成、零偏（piān）差、零速度、報警檢出、緊急停止檢出，
13.稱物體重（chóng）量或壓力並觸摸屏顯示重量值：稱重傳感器、重量變送器、稱重不鏽鋼承重（chóng）板，可稱重0-10KG。
三（sān）、實訓（xùn）項目
1. PLC認知實（shí）訓（xùn）（軟硬件結構（gòu）、係統組成（chéng）、基本（běn）指令、接（jiē）線、編（biān）程下載等）
(一).PLC虛擬控製應用實訓
1. 數碼顯示控製
2. 搶答器控製
3. 天塔之光控製
4. 音樂（lè）噴泉控製
5. 十字路口交通燈控製
6. 水塔水位控製
7. 自動送（sòng）料（liào）裝（zhuāng）車係統控製（zhì）
8. 四節傳送帶控（kòng）製
9. 裝配流（liú）水線控製
10. 多種液體混合裝置控製
11. 自（zì）動洗衣機控（kòng）製
12. 貨物分揀機控製（zhì）
13. 自動售貨機（jī）控製（zhì）
 (二（èr）).PLC實物控製應用實訓
14. 視覺識別（bié）控製
15. RFID控製
16. 長度定長控製
17. 稱重控製
18. 氣動基本回路控製
19. 直線運動（dòng）位置檢（jiǎn）測、定位控製
20. 步進電機定位控製
21. 步進電機（jī）的速度控製
22. 步進電機的正反轉控製
23. 伺服電（diàn）機定位控製
24. 伺服電（diàn）機的速度控製
25. 伺服電機的正反轉控製
26. 伺服電機和步進電機的（de）綜合控製
(三).PLC、變頻（pín）器、觸摸屏綜合應（yīng）用技能（néng）實訓
27. 變（biàn）頻器功能參數設置與操（cāo）作
28. 外部端子點動控製
29. 變頻（pín）器控製電機正反轉（zhuǎn）
30. 多（duō）段速度（dù）選擇變頻（pín）調速
31. 變頻器無級調速
32. 外（wài）部模擬量（liàng）方（fāng）式的變頻調速（sù）控製
33. 基於PLC的變（biàn）頻器外部端子的電機正（zhèng）反轉控製
34. 基於PLC模擬量方式變頻開環/閉環調速控製
35. 基（jī）於PLC通信方（fāng）式的變頻開環（huán）調速
36. 基於觸摸屏控製方式的基（jī）本指令編程練習
37. 基於觸摸（mō）屏控（kòng）製方式的數碼顯示控（kòng）製
(四).網絡通訊綜（zōng）合實訓
38. PLC與變頻器RS485通訊實訓
39. PLC、觸摸屏（píng）與變頻（pín）器通信控製
40. PLC主（zhǔ）機之間PROFINET通訊實訓
41. PLC、變頻器、觸摸屏組網綜合應用實訓（xùn）
42、PLC與RFID通訊控製
43、PLC與工業（yè）相機通訊

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汽車電工電子實訓操（cāo）作平台
物聯網工（gōng）程綜合應用實訓裝置
給（gěi）排水設（shè）備安裝與控製實（shí）訓平台
船舶電工電氣技能實訓台
船舶電動控製儀表實（shí）訓台（tái）
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船舶絞纜機電氣控製實訓台