HLMES-01A型自動生產(chǎn)線實訓(xùn)考核裝備（西門子）
1、整體要求：
自動生產(chǎn)線實訓(xùn)考核裝備系統(tǒng)集成，由1）、供料單元2）、加工單元3）、裝配單元4）、分揀單元5）、輸送單元等組成
自動生產(chǎn)線實訓(xùn)考核裝備應(yīng)能完成：1）、貨物的自動供給2）、貨物的自動識別分揀3）、機械手搬運4）、自動裝配5）、貨物的自動加工操作等全過程。同時對系統(tǒng)的運行過程實行全程動作狀態(tài)監(jiān)控及數(shù)據(jù)監(jiān)控，能完成上位管理操作過程。
系統(tǒng)平臺設(shè)計應(yīng)基于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、開放式結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，可適應(yīng)不同廠家型號的各種傳感器、控制器、執(zhí)行器。
2、功能要求：
1）供料單元：按照需要將放置在料倉中待加工工件（原料）自動地推出到物料臺上，以便輸送單元的機械手將其抓取，輸送到其他單元上。
2）加工單元：把該單元物料臺上的工件（工件由輸送單元的抓取機械手裝置送來）送到?jīng)_壓機構(gòu)下面，完成一次沖壓加工動作，然后再送回到物料臺上，待輸送單元的抓取機械手裝置取出。
3）裝配單元：完成將該單元料倉內(nèi)的黑色或白色小圓柱工件嵌入到已加工的工件中的裝配過程。
4）分揀單元：完成將上一單元送來的已加工、裝配的工件進(jìn)行分揀，使不同顏色的工件從不同的料槽分流的功能。
5）輸送單元：通過直線運動傳動機構(gòu)驅(qū)動抓取機械手裝置到單元的物料臺上精確定位，并在該物料臺上抓取工件，把抓取到的工件輸送到地點然后放下，實現(xiàn)傳送工件的功能。
6）工作單元（電氣控制）：設(shè)備要求將機械裝置和電氣控制部分的相對分離。每一工作單元機械裝置整體安裝在底板上，而控制工作單元生產(chǎn)過程的PLC裝置則安裝在工作臺兩側(cè)的抽屜板上。機械裝置上的各電磁閥和傳感器的引線均連接到裝置側(cè)的接線端口上。PLC的I/O引出線則連接到PLC側(cè)的接線端口上。兩個接線端口間通過多芯信號電纜互連。
裝置側(cè)的接線端口的接線端子必須采用三層端子結(jié)構(gòu)，上層端子用以連接DC24V電源的+24V端，底層端子用以連接DC24V電源的0V端，中間層端子用以連接各信號線。
PLC側(cè)的接線端口的接線端子采用兩層端子結(jié)構(gòu)，上層端子用以連接各信號線,其端子號與裝置側(cè)的接線端口的接線端子相對應(yīng)。底層端子用以連接DC24V電源的+24V端和0V端。
裝置側(cè)的接線端口和PLC側(cè)的接線端口之間通過專用電纜連接。其中25針接頭電纜連接PLC的輸入信號，15針接頭電纜連接PLC的輸出信號。
7）供電電源：外部供電電源為三相五線制AC 380V/220V?？傠娫撮_關(guān)選用DZ47LE-32/C32型三相四線漏電開關(guān)。系統(tǒng)各主要負(fù)載通過自動開關(guān)單獨供電。其中，變頻器電源通過DZ47C16/3P三相自動開關(guān)供電；各工作站PLC均采用DZ47C5 /2P單相自動開關(guān)供電。此外，系統(tǒng)配置4臺DC24V6A開關(guān)穩(wěn)壓電源分別用作供料、加工和分揀單元，及輸送單元的直流電源。
8）控制系統(tǒng)：每一工作單元必須可自成一個獨立的系統(tǒng)，同時也可以通過網(wǎng)絡(luò)互連構(gòu)成一個分布式的控制系統(tǒng)。
①當(dāng)工作單元自成一個獨立的系統(tǒng)時，其設(shè)備運行的主令信號以及運行過程中的狀態(tài)顯示信號，來源于該工作單元按鈕指示燈模塊。模塊上的指示燈和按鈕的端腳全部引到端子排上。
②當(dāng)各工作單元通過網(wǎng)絡(luò)互連構(gòu)成一個分布式的控制系統(tǒng)時，對于采用西門子S7-200系列PLC的設(shè)備。
3、自動生產(chǎn)線實訓(xùn)考核裝備組成部分技術(shù)指標(biāo)
自動生產(chǎn)線實訓(xùn)考核裝備應(yīng)包括實訓(xùn)桌、PLC控制模塊、變頻器模塊、觸摸屏模塊、電源模塊、伺服系統(tǒng)、供料單元、輸送單元、加工單元、裝配單元、分料單元、傳感器、電磁閥組、氣缸、工具、控制單元、電腦推車、計算機、空氣壓縮機等組成，其主要技術(shù)指標(biāo)如下所示：
1）PLC控制模塊：
①工藝：鋁塑外殼，完整嵌入實訓(xùn)臺抽屜式架體，I/O接口開放到控制面板，并提供誤接線保護(hù)功能，具有保險管座(250V、1A)。
②控制面板工藝要求：2mm厚印刷電路板上覆膜，采用背面印刷技術(shù)，保證圖形符號脫落。
③PLC控制模塊包括：
序號 | 名稱 | 型號/規(guī)格/編號 | 單位 | 數(shù)量 | 制造商 |
1 | 可編程控制器PLC | S7-200-224CN AC/DC/RLYI14/O10 AC220V供電 | 臺 | 2 | 西門子 |
2 | 可編程控制器PLC | S7-200-226CN AC/DC/RLYI24/O16 AC220V供電 | 臺 | 1 | 西門子 |
3 | 可編程控制器PLC | S7-200-224CNXPAC/DC/RLYI14/O10 AC220V供電 | 臺 | 1 | 西門子 |
4 | 可編程控制器PLC | S7-200-226CN DC/DC/DCI24/O16 AC220V供電 | 臺 | 1 | 西門子 |
2）變頻器模塊：
①工藝：鋁塑外殼，完整嵌入實訓(xùn)臺抽屜式架體，接口開放到控制面板，并提供誤接線保護(hù)功能。
②控制面板工藝要求：2mm厚印刷電路板上覆膜，采用背面印刷技術(shù)，保證圖形符號脫落。
③模塊包括西門子MM420變頻器。
3）觸摸屏模塊：
工藝：鐵質(zhì)外殼，通訊接口轉(zhuǎn)引到控制面板，便利于學(xué)生接線操作。
模塊包括昆侖通態(tài)觸摸屏TPC7062K 7寸，65000色；
4）控制單元模塊：
①工藝：鋁塑外殼，完整嵌入實訓(xùn)臺抽屜式架體，I/O接口開放到控制面板，并提供誤接線保護(hù)功能。
②控制面板工藝要求：2mm厚印刷電路板上覆膜，采用背面印刷技術(shù)，保證圖形符號脫落。
③配備有指示燈（24VDC）：黃色（HL1）、綠色（HL2）、紅色（HL3）各一只。主令器件：綠色常開按鈕SB1一只，紅色常開按鈕SB2一只，選擇開關(guān)SA（一對轉(zhuǎn)換觸點），急停按鈕QS（一個常閉觸點）
5） 電源模塊：
①電源模塊配有梅蘭日蘭三相短路器及漏電保護(hù)器，保險管座等。
②可供直流24V，交流220V，380V電壓。
6）傳感器檢測單元：
①光電傳感器/CX-441/漫反射型/7只；
②光電傳感器/MHT15-N2317/2只；
③接近傳感器/ GH1-F1710NA/1只；
④金屬傳感器/ GH1-305QA/2只；
⑤光纖傳感器/ E3X-NA11 E32-DC200/3只；
7）供料單元：
主要包括豎式料筒，頂料氣缸，推料氣缸，物料檢測傳感器部件，安裝支架平臺,材料檢測裝置部件,帶保護(hù)接線端子單元等組成；
8）輸送單元：
包括四自由度機械手，直線輸單元，比例傳送機構(gòu)，多功能安裝支架，同步輪，同步帶,帶保護(hù)接線端子單元等組成；
9）加工單元：
包括滑動料臺，模擬沖頭和沖床,帶保護(hù)接線端子單元等組成；
10）裝配單元：
包括供料機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)送料單元，機械手裝配單元，放料臺，帶保護(hù)接線端子單元等組成；
11）分料單元：
包括傳送帶機構(gòu)，三相電機動力單元，分揀氣動組件，傳感器檢測單元，高進(jìn)度反饋和定位機構(gòu)，帶保護(hù)接線端子單元等組成；
12）伺服系統(tǒng)單元：
需采用MHMD022P1U/ MADDT1207003
13）電磁閥組單元:
①匯流板/100M-2F/1只；
②匯流板/100M-4F2只；
③匯流板/100M-3F/1只；
④匯流板/100M-6F/1只；
⑤雙向電控氣閥帶燈/4V120-M5/2只；
⑥單向電控氣閥帶燈/4V110-M5/16只；
14）氣缸:
①筆型缸、薄氣缸、回轉(zhuǎn)缸、氣動手爪、雙桿氣缸、導(dǎo)桿氣缸、導(dǎo)桿氣缸共18只；
②配磁性開關(guān)、按裝支架；
15）工具
必須含有工具箱、內(nèi)六角扳手、尖嘴鉗、剝線鉗、壓線鉗、十字螺絲刀、一字螺絲刀、斜口鉗、十字螺絲刀、一字螺絲刀、鐘表螺絲刀、優(yōu)利德萬用表。
16）實訓(xùn)桌
①帶滾輪,雙面四抽屜,抽屜采用網(wǎng)空板,設(shè)備安裝靈活；
②1998mm×960mm×780mm鋁鋼結(jié)構(gòu)；
17）工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)
①由主站、從站、網(wǎng)絡(luò)電纜等組成PPI網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)兩個工作站之間的數(shù)據(jù)交換。
②主站控制倉儲系統(tǒng)的入庫、出庫及移庫等操作，從站控制貨物的出料、識別、檢驗等操作。
4、自動生產(chǎn)線機實訓(xùn)考核裝備技術(shù)要求
1）裝置能夠把PLC控制單元、變頻器單元、步進(jìn)電機單元、觸摸屏單元、調(diào)試單元、電源單元模塊化獨立設(shè)計，既可應(yīng)用在本設(shè)備中，也可將模塊放置于其他設(shè)備使用。
2）裝置平臺設(shè)計應(yīng)基于標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計理念，可適用不同廠家型號的各種傳感器、控制器、執(zhí)行器。
3）裝置可實現(xiàn)梯級培訓(xùn)模式，既可完成各單個模塊基本知識培訓(xùn)，也可完成相關(guān)模塊構(gòu)建復(fù)雜控制回路的設(shè)計及排故訓(xùn)練。
4）裝置選用的元器件應(yīng)工業(yè)化，穩(wěn)定性及耐用性高，適應(yīng)長時間培訓(xùn)。
5）系統(tǒng)應(yīng)能模擬工業(yè)自動化生產(chǎn)線的生產(chǎn)、加工、裝配、分揀等過程，實現(xiàn)貨物的供給、識別、搬運、分揀、加工、裝配等過程。
6）應(yīng)具有專業(yè)技能培訓(xùn)：系統(tǒng)組裝、調(diào)試和運行、系統(tǒng)故障檢查、排除和維護(hù)、團(tuán)隊協(xié)作。
7）裝置應(yīng)設(shè)計有漏電保護(hù)、短路保護(hù)、急停保護(hù)等，防止誤操作對操作者和設(shè)備帶來的危險。
8）系統(tǒng)應(yīng)采用開放式結(jié)構(gòu)設(shè)計，所有的控制器、傳感器、執(zhí)行器的控制信號及電源信號都引到接口單元，在接口單元上可由學(xué)生自主接線，可依據(jù)不同的控制要求，搭建多種控制方案。
9）可擴展性強，設(shè)備預(yù)留可擴展空間，可根據(jù)工業(yè)發(fā)展形勢及用戶方合理性建議進(jìn)行改進(jìn)、擴展。
10）此裝置不僅適用于西門子品牌PLC主機，應(yīng)還可適用于其他品牌的PLC，如三菱FX2N型PLC等。
5、自動生產(chǎn)線實訓(xùn)考核裝備的實訓(xùn)內(nèi)容要求
1）、能融合了機械技術(shù)（包括氣動技術(shù)）、傳感器技術(shù)、交流電動機變頻調(diào)速和步進(jìn)電機驅(qū)動控制、觸摸屏技術(shù)、PLC控制及通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，體現(xiàn)了現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)過程的特征。
供料單元的安裝與調(diào)試的實訓(xùn)；
（1）加工單元的安裝與調(diào)試的實訓(xùn)（2）裝配單元的安裝與調(diào)試的實訓(xùn)（3）分揀單元的安裝與調(diào)試的實訓(xùn)（4）輸送單元的安裝與調(diào)試的實訓(xùn)（5）自動生產(chǎn)線控制的安裝與調(diào)試的實訓(xùn)
2）、要求：整體結(jié)構(gòu)必須為開放式和拆裝式，能方便地更換模塊，按具有生產(chǎn)性功能和整合學(xué)習(xí)功能的原則確定模塊內(nèi)容，使教學(xué)或競賽時可方便的選擇需要的模塊。設(shè)備的擴展性和升級性強，如：（1）如更換或擴展工作單元（2）電氣升級為現(xiàn)場總線（3）定位模塊來控制伺服電機等
3）、用于教學(xué)，可按工作過程導(dǎo)向，工學(xué)結(jié)合的模式規(guī)劃教學(xué)活動，完成以下工作任務(wù)：
1）氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試項目：
（1）氣動方向控制回路的安裝（2）氣動速度控制回路的安裝（3）擺動控制回路的安裝（4）氣動順序控制回路的安裝（5）氣動機械手裝置的安裝（6）氣動系統(tǒng)安裝與調(diào)試（7）氣動綜合系統(tǒng)的設(shè)計與安裝
2）電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫項目：
（1）三相電動機正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與控制程序編寫（2）三相電動機控制電路的連接與控制程序編寫（3）電動機調(diào)速控制電路的連接與控制程序編寫（4）變頻器模擬量控制的連接與控制程序編寫；通過自由口編程實現(xiàn) 變頻器網(wǎng)絡(luò)控制（5）用PLC脈沖輸出或定位模塊來控制伺服電機的技術(shù)（擴展）（6）伺服電機控制電路的連接與參數(shù)設(shè)置（7）PLC控制網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù) （8）氣動方向控制程序編寫（9）氣動順序動作控制程序編寫（10）氣動機械手控制程序編寫（11）皮帶輸送機控制程序編寫（12）機電一體化設(shè)備控制程 序編寫（13）自動生產(chǎn)線控制程序編寫。
3）PLC通訊網(wǎng)絡(luò)的安裝、程序編制及調(diào)試：
（1）PLC控制技術(shù)---485通信技術(shù)的編程和調(diào)試（2）PLC控制技術(shù)---現(xiàn)場總線通信技術(shù)的編程和調(diào)試（擴展）
4）機電設(shè)備安裝與調(diào)試項目：
（1）傳動裝置同軸度的調(diào)整（2）供料單元的機械安裝與調(diào)整（3）加工單元的機械安裝與調(diào)整（4）裝配單元的機械安裝與調(diào)整（5）分揀單元的機械安裝與調(diào)整（6）輸送單元的機械安裝與調(diào)試（7）自動生產(chǎn)線設(shè)備安裝與調(diào)試
5）、本裝備用于考核或技能競賽，可考察的職業(yè)能力：
（1）機械構(gòu)件的裝配與調(diào)整能力（2）機電設(shè)備的安裝與調(diào)試能力（3）電路安裝能力（4）氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力（5）變頻器在自動生產(chǎn)線的使用能力（6）伺服電機在自動生產(chǎn)線的使用能力 （7）PLC模擬量控制在自動生產(chǎn)線的使用能力（8）機電一體化設(shè)備的控制程序的編寫能力（9）自動控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力（10）PLC網(wǎng)絡(luò)的安裝、 編程與調(diào)試能力（11）人機界面、組態(tài)技術(shù)的編程與調(diào)試能力（12）符合國家職業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)“可編程序設(shè)計師三級標(biāo)準(zhǔn)。
