機（jī）電一體化（huà）技術人員培養模式初探

一、 MYN-238工業4.0智能（néng）控製實訓（xùn）台-技（jì）術性能要求

1. 輸入（rù）電源：單相220V±10% 50Hz
2. 工作環境：溫度-10℃～+40℃  相對濕度＜85%(25℃)  海拔≤4000m
3. 裝置容量（liàng）：≤1kVA
4. 重量：100kg左右
5. 外（wài）形尺（chǐ）寸：約1300mm×1200mm×750mm
6. 台（tái）麵平鋪2020歐標工業鋁材、右側台麵鋪（pù）400×1000mm軟絕（jué）緣膠墊，中部抽（chōu）拉式電氣接線板。
7. 安全保護（hù）：具有漏電壓、漏電流（liú）保護裝置，安全符合國家標（biāo）準

二、基本配置及（jí）功能要求
★1、實訓裝置包括電氣接線模（mó）塊、上料模塊、輸送線模塊、視覺識別模塊、三維模組控（kòng）製模塊、稱重模塊、RFID產品溯源模塊、物料擺放模塊、小車運動控製模塊、溫控箱變頻控溫模塊。提供符合上述要求的裝置整體設計效（xiào）果圖。
2、以上模塊對應以下單元：PLC單元、485通信（xìn）單（dān）元、工業視覺識別單元、RFID產品溯源單元、氣動控製基（jī）本（běn）單元、變頻（pín）調速單（dān）元、觸（chù）摸屏單元（yuán）、以太網交換機、伺服係統控（kòng）製單元等組成、溫度檢測變送單元。
2.1  PLC單元（yuán） 西門子主機1214C
（1）集成電源，可作為寬範（fàn）圍交流或直（zhí）流電（diàn）源(85~ 264VAC或24V DC)
（2）集（jí）成的24 V編碼器/負載電流源:
（3）用（yòng）於直接連接傳感器和編碼（mǎ）器。帶有400 mA輸出電流，它也可用作負載電（diàn）源。
（4）14點集成24V直流數字量輸入(漏電流/源電流（liú）(IEC 1型漏電流) )。
（5）10點（diǎn）集成數字量輸出，24 V直流（liú）或繼電器。
（6）2點集成模擬量（liàng）輸入0~ 10 V。
（7）2點集（jí）成模擬量輸出0~20mA。
（8）4點脈衝輸出(PTO), 頻率高100 kHz。
（9）脈衝寬度調製輸出（chū）(PWM),頻率高100 kHz。
（10）不少於2個集成（chéng）以太網接口(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個大頻率為30 kHz) ，帶有可參數化
（12）中斷輸入:對過程信號的上升沿或下降沿作出極高（gāo）速響應
（13）所有模塊上（shàng）均為可拆卸的（de）端子。
14）含一個拓展模塊。
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、處理（lǐ）軟件、光源等組成（chéng）。工業視覺（jiào）檢測係統放（fàng）置在輸送線一測，對工件進行顏（yán）色，尺寸，標識等信息檢測。
2、檢測結果通過總控通訊，為（wéi）後續擺放等作業做（zuò）好（hǎo）準備。
3、具體參（cān）數：1/3" CMOS 成像儀:彩色；S接口/M12鏡頭: 8 mm； 成像模（mó）式（shì）: 640×480；光源: 白色漫（màn）射LED環形燈；通信和I/O: EtherNet/IP、PROFINET、SLMP、SLMP掃描儀、Modbus TCP、TCP/IP、RS-232；防護等級: IP65防（fáng）護級外殼；工作電源: 24 VDC ±10%，照（zhào）明開啟時，最（zuì）大功率：48 W (2.0 A)；工作（zuò）溫度: 0°C to 40°C (32°F to 104°F)；電源電壓：+24 VDC（22-26 VDC），電流：最大500mA。
4、鏡頭：與上述（shù）參照對應的標準（zhǔn）配置。
5、連接電（diàn）纜與支架
二、軟件要求
1、軟件可進行曝光（guāng）時間，白平衡設置。
c.進行四點相機（jī）標定，能快速讀（dú）取標定模板的像素值，可獲取（qǔ）對應的位置值。
2、可進行日誌（zhì）顯示，並可以清楚曆史日誌。
3、可進行至少8個模板匹配，即觸發1次拍照，匹配模板1，模板1匹配成功，發出模板1數據；若模板1未能匹配成功，視覺返回s1,0,0,0數據給機器人，機器人發命令繼續匹配（pèi）模板；
f.可進行發（fā）送可接收數據顯示。
4、軟件輸出4個數據：類型、X、Y、旋轉量
h.支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，自由繪製等方式進行繪製模板；
5、在機器人視覺係統軟件中，拍照的（de）圖（tú）像可以（yǐ）自由的拖動及放大；
k.支持實（shí）時采集（jí）及單獨（dú）拍照；
6、在機器人視覺係統軟件中，有紅色十（shí）字（zì）光標方便安（ān）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（xiě）器（RS422）；50×50×30 mm（L×D×H）
標簽使用螺紋式小（xiǎo）尺寸標簽。
4. 觸摸屏（píng）單（dān）元（步科品牌（pái））
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（guāng）類型：≥LED 亮 度 300cd/m2
4.5液晶壽命（mìng）: ≥50000小時
4.6觸控麵板:4線精密電阻網絡（表麵硬度不（bú）低於4H）
4.7CPU: ≥800MHz RISC
4.8存儲器: ≥128MB閃存+64MB 內存 RTC
4.9通訊接口:COM0:RS485-2W/4W, RS232; COM2: RS232
5. 以太網交換機：
5.1以太（tài）網交換機采用非網管型（xíng）工業以太網 100MBIT/S交換機，自帶5個雙絞線端口，RJ45 接口；
5.2用於構建小（xiǎo）型星形和（hé）總線形拓撲結（jié）構（gòu）；自帶LED診斷顯示，供電電源DC 24V 。
5.3不低於IEC/EN 61000-4工業級（jí）防護，不低（dī）於IP30防護，9.6-60VDC三冗餘電源輸入，多重保護。
6. 變頻調速單（dān）元：
6.1單相220V供電，輸出功（gōng）率0.37KW。
6.2集成RS-485通訊接口（kǒu），提供操作麵板；
6.3具有線性V/F控製、平方V/F控（kòng）製、可（kě）編程多點設定V/F控製，磁通電流控製、直流轉矩控製；
6.4集成（chéng）4路數字量輸入，2路模擬量輸入；
6.5具備過電（diàn）壓、欠電壓（yā）保（bǎo）護（hù），變（biàn）頻器、電（diàn）機過熱保護，短路保護等。
7. 小（xiǎo）車運動控製單元（yuán）：主要由運動小車（直流電機驅動（dòng））、同步帶輪傳動機構、直流電機、光電傳感器、電感式傳感（gǎn）器、電容式傳感器、行程開關等組成，通過傳感檢測、PLC編程，實現運動距離測量、傳動控製、鍵值優化比較行走控製（zhì）、定向控製、報警運（yùn）行控製、點動控製等，能實現小車的精確定位。該係統外（wài）觀精美，體積（jī）緊湊，重量輕。提（tí）供符合上述功能的小車運動（dòng）控製單（dān）元設計效果圖。
8. 三維模組控製單（dān）元：
8.1三維絲杆或（huò）同步帶控製單元主要（yào）由（yóu）伺服驅動和步進驅動組成。
8.2伺服驅（qū）動用（yòng）於控製X軸，采用交（jiāo）流伺服驅動，工作電壓AC220V，輸出功率200W。
8.3采用數字信號（hào）處理器（DSP）作為控製核心，智能功率模塊（kuài）（IPM） 內部集成（chéng）了驅動電（diàn）路,同（tóng）時具有（yǒu）過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護（hù）電路，具有較強的溫度、濕度、振動等環境適應能力（lì）和很強的（de）抗幹擾的能力。
8.4支持位置、速度和力（lì）矩三種（zhǒng）方式對伺服馬達進行控製（zhì）。
8.5步進電機驅動用於控製Y軸，采用交流伺服驅動（dòng），工作（zuò）電壓DC24V，輸出功率>=30W；
8.6內部集成控製電（diàn）路和功率電（diàn）路，具有（yǒu）自（zì）檢線（xiàn）圈和短路保護等功能。
9. 溫控箱變（biàn）頻控溫模塊：加熱板（bǎn）通電加熱，溫度變送器檢測加（jiā）熱板到達一定溫度後，PLC控製係統控製台達變頻器使電機旋轉，帶動扇葉（yè）加強空氣流動，快速散熱（rè），使箱內環境溫度穩定（dìng）。。
10.溫變（biàn）變送器（qì）。
10.1二線製輸出，無需補（bǔ）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）；小型化，安全（quán）可靠，使用（yòng）壽命長；
10.4插頭式溫（wēn）度變送器，量程0-100OC，電源24VDC，輸出（chū）0-10V。
11.加熱器：工（gōng）作電壓AC220V、持續功率30W-150W、外（wài）殼材質鋁合金、尺寸（cùn）不大於（yú）160*100。
12. 伺（sì）服係統控製單元：輸入電源單相或三相（xiàng）AC220V，-15~+10%，50/60HZ，調速比1：5000，脈（mò）衝頻率<500KHZ,控（kòng）製輸入：伺服使（shǐ）能、報警複位、緊急停止、指令脈衝禁止、脈衝偏差清除、零件速鉗位、正向行程（chéng）限位、反向行程限位（wèi）、內部速度選擇（zé）1等（děng）。控製輸出：伺（sì）服（fú）準備好、定位完（wán）成、零偏差、零速度、報警檢出、緊急停止檢出，
13.稱物體（tǐ）重量或壓力（lì）並觸摸屏顯示重量值：稱重傳感器、重量變送器、稱重不鏽鋼承重板，可稱重0-10KG。
三、實訓項目
1. PLC認（rèn）知實訓（軟硬件結構、係統組成、基本（běn）指（zhǐ）令、接線、編程下載等）
(一).PLC虛擬控製（zhì）應用實訓
1. 數碼顯（xiǎn）示控製
2. 搶答器控製
3. 天塔之光控製
4. 音樂噴泉控製
5. 十字路口交通燈控製
6. 水塔水位控（kòng）製
7. 自動送料裝車係統控製
8. 四節傳送帶控製
9. 裝配（pèi）流水線控製
10. 多種液體混（hún）合裝置控製
11. 自動洗衣機控製
12. 貨物分揀機控製
13. 自動（dòng）售貨機控製
 (二).PLC實物控製應用實訓
14. 視覺識別控（kòng）製
15. RFID控製
16. 長度定長控（kòng）製
17. 稱重控（kòng）製
18. 氣（qì）動基本回路（lù）控製
19. 直線運（yùn）動位置（zhì）檢測、定位控製
20. 步進電機定位控（kòng）製
21. 步進電機的速度（dù）控製
22. 步進電機的正反轉控製
23. 伺服電機定位控製
24. 伺服電（diàn）機的速度（dù）控製
25. 伺服電機的正反轉控製
26. 伺服電機和步進（jìn）電機的綜合控（kòng）製
(三).PLC、變頻（pín）器、觸摸屏綜合應用技能實訓（xùn）
27. 變頻器功能參數設置與（yǔ）操（cāo）作
28. 外部端子點動控（kòng）製
29. 變頻器控製電機正反轉
30. 多段速度選擇變頻調速
31. 變頻器無級調速
32. 外部模擬量方式的變頻調速控製
33. 基於PLC的變頻器外部端子的電機正反轉控製
34. 基於PLC模擬量方式變頻開環/閉環調（diào）速控製
35. 基於PLC通信（xìn）方式的變頻（pín）開環調速
36. 基於觸摸屏控製方式的基本指令（lìng）編程練（liàn）習
37. 基於觸摸屏控（kòng）製方式的數碼顯示控製
(四).網絡通（tōng）訊綜合實訓
38. PLC與變頻器RS485通訊實（shí）訓
39. PLC、觸摸屏與變頻（pín）器通（tōng）信控製（zhì）
40. PLC主機之間PROFINET通訊實訓
41. PLC、變頻器、觸摸屏組網綜（zōng）合應用實訓（xùn）
42、PLC與RFID通訊控製
43、PLC與工業相機通（tōng）訊

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其他產品鏈接：
加強中（zhōng）職學生對弱電與強電認識（shí）
好氧堆肥實驗裝（zhuāng）置使用說明
電機及電氣技術實訓裝置
傳感器實驗台溫度控製儀表操作說明
太陽能光伏發電綜合實訓係統使用說（shuō）明
電動機技術工作原理及運行維護
電機與拖（tuō）動實驗（yàn）實訓（xùn）報（bào）告
光機電一體化實訓設備實驗室介（jiè）紹
機（jī）械設計實驗室
齒輪範成（chéng）儀使用說明書
基礎電工電子實驗室設備
定製熱管換熱器實驗台
家用電（diàn）器之電子消毒（dú）櫃實驗指導書
物聯網射頻識別綜合應用實驗箱
初（chū）級維修（xiū）電工實驗台
臭氧氧化脫色實驗說明書
萃取精餾教學實（shí）驗指導書
二氧化碳PVT關係測定實驗指導書
空氣絕熱指數測定裝置實驗指導書
填料吸收實驗裝置使用指導書
超濾、納濾、反滲透（tòu）多功能膜分離實驗裝置說明
孔口管嘴實驗儀說明書（shū）
熱電偶製作校驗儀說明（míng）書
好氧堆肥實驗裝置實驗說明書
沿程阻力（lì）係數測定裝置說明書
文丘裏（lǐ）除塵器（qì）性能實驗指導書
製冷壓縮機性能測試實訓裝置指導書
化工傳熱實驗裝置使用說（shuō）明書
數據采（cǎi）集板式靜電除塵器指導書
《台虎鉗》實測繪圖組合訓練裝置
自由對（duì）流橫管（guǎn）管外放熱係數測試裝置使用說明書
流體力學綜合實驗裝置使用說明書
《典型零（líng）件》實測繪圖訓練裝置
製冷製熱工作原理及（jí）實驗（yàn）目的
挖掘機液壓模擬訓練平台操作說明（míng）
中溫法向輻射率測量儀實（shí）驗（yàn）裝置的介紹（shào）及使用說（shuō）明（míng）
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