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光機電一體化實訓考核裝置,光機電實訓臺,光機電實驗室設備

1.電機執行機構的組成

　　目前較常用的主要是交流電動機，它可分為三相異步電動機、單相交流電動機兩，前一種比較多的用在工業上，而后一種通常用在民用電器上。從電機的結構上看，主要分為控制部分和執行驅動部分，控制部分主要由三相PWM波發生器、單片機、智能逆變模塊、整流模塊、A/D、故障檢測、輸入輸出通道等組成；執行驅動部分主要包括三相伺報電機和位置傳感器。

2.電機的工作原理

　　電機執行機構系統通過電流與電壓傳感器和位置傳感器的檢測，得出逆變模塊三相輸出電流、電壓及閥門的位置信號，然后由A/D轉換后送入單片機。單片機通過控制PWM波發生器的作用，最后實現電機的運行控制。逆變模塊工作時所需要的直流電壓信號由整流電路對380V電源進行全橋整流得到。對于電動機運行原理的分析，這里主要針對工業中應用的三相異步電動機的原理進行探討。電動機轉動的基本工作原理是三相對稱繞組中通人三相對稱電流產生圓形旋轉磁場，轉子導體切割旋轉磁場感應電動勢和電流，轉子載流導體在磁場中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉距，驅使電動機轉子轉動。

一、光機電一體化實訓考核裝置設備概述

光機電一體化實訓考核裝置,光機電實訓臺適合機電設備安裝與維修、機電技術應用、電氣運行與控制、電氣技術應用、電子電器應用與維修等專業和非機電類專業的必修課程模塊《可編程控制器技術》、《電器及PLC控制技術》或選修課程模塊、《PLC及其應用》的教學與實訓。

光機電一體化實訓考核裝置,光機電實訓臺主要包括實訓臺架、典型的機電一體化設備的機械部件、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、模擬生產設備實訓模塊、接線端子排和各種傳感器等組成。整體結構采用開放式和拆裝式，實訓裝置用于機械部件組裝，可根據現有的機械部件組裝生產設備，也可添加機械部件組裝其他生產設備，使整個裝置能夠靈活的按教學或競賽要求組裝具有生產功能的機電一體化設備。

二、光機電一體化實訓考核裝置,光機電實訓臺功能特點

光機電一體化實訓考核裝置,光機電實訓臺采用鋁合金導軌式實訓臺，模塊采用標準結構和抽屜式模塊放置架，互換性強；按具有生產性功能和整合學習功能的原則確定模塊內容，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊。

本設備的PLC模塊的I/O 端子、變頻器的接線端子、各常用模塊與PLC的連接端子，均與安全插座連接，使用帶安全插頭的導線進行電路連接；各指令開關、光電開關、傳感器和指示元件的電路，則通過端子排進行連接。插拔線連接電路與端子排連接電路相結合，既保證學生基本技能的訓練、形成和鞏固，又保證電路連接的快速、安全和可靠。

（1）PLC、變頻器及觸摸屏模塊：PLC為西門子S7-200 CPU 226 AC/DC/RELAY；變頻器采用西門子MM420；模塊材料要求：高強度塑料外殼、重量輕，面板是鋁塑板，圖案、文字符號采用進口油墨絲印。人機界面采用昆侖通態7寸彩色觸摸屏，配套安裝支架，支架可固定與實訓臺架鋁合金臺面上。

（2）電源模塊：包括三相電源總開關（帶漏電和短路保護）1個，熔斷器3只，單相電源插座2個，安全插座5個；按鈕模塊：24 V/6 A、12 V/2 A各一組；急停按鈕1只，轉換開關2只，蜂鳴器1只，復位按鈕黃、綠、紅各1只，自鎖按鈕黃、綠、紅各1只，24V指示燈黃、綠、紅各2只；鐵質模塊，尺寸：300×285mm.。

（3）一體化接線排：接線排殼體上兩側相對設置有一初級接線區（接線端子）和一次級接線區（安全插座）；接線端子與對應的安全插座通過導電彈性件連接；接線排殼體邊緣卷折，設有固定用的螺孔，可以通過螺絲桿固定在實訓桌上。

（4）送料裝置：圓型的送料盤，邊緣開有一出料口；通過送料盤機架與實訓臺固定；送料盤底部裝有直流減速電機，作為旋轉動力，并通過連軸器與送料盤內部的螺旋葉片連接；送料槽其一段與出料口相連接。調整立柱上裝有一載料臺，高度與出料口平齊，通過光電傳感器檢測是否有物料。

（5）氣動機械手裝置：四自由度氣動機械手，氣缸及附屬傳感器；氣動手臂兩側裝有2個限位擋板，擋板上裝有電感傳感器、緩沖閥，進行對手臂的旋轉限位。整個搬運機構能完成四個自由度動作，手臂伸縮、手臂旋轉、手爪上下、手爪松緊。

（6）物料分揀裝置：傳送帶通過三相異步電動機驅動，在傳送帶端點處設計有落料口，通過光電傳感器檢測物料；傳送帶上裝有三個出料槽，對應位置有電感傳感器、光纖傳感器等同時正對料槽位置裝有推料氣缸，共計三個氣缸。傳送帶采用可拆卸的鋁合金支架。

（7）設備臺架：采用鋁合金導軌式實訓臺，以經氧化處理的高材質20mm×80mm、30mm×60mm鋁合金作為設備主要框架材料，實訓臺采用單面單抽屜結構，采用拉出式的抽屜結構，底部裝有4個導向輪，方便實訓臺架移動， PLC、變頻器等模塊可以放置在抽屜上，整體結構為開放式和可拆裝式。外形尺寸為：1190mm×800mm×840 mm。

三、光機電一體化實訓考核裝置,光機電實訓臺技術參數

1、交流電源：三相五線 AC 380 V±10% 50Hz；

2、溫度：-10～50℃；環境濕度：≤90％無水珠凝結；

3、外形尺寸：長×寬×高=1200mm×800mm×1500mm；

4、整機功耗：≤1.5 kVA；

5、安全保護措施：實訓臺桌面采用高絕緣、高強度、耐高溫的高密度板。具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國標標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線

四、光機電一體化實訓考核裝置,光機電實訓臺實訓項目

光機電一體化實訓考核裝置,光機電實訓臺用于教學，可按工作過程導向，工學結合的模式規劃教學活動，完成以下工作任務：

1.電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫項目：

選用該裝置配置的PLC模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列PLC應用技術工作任務：

電動機正反轉控制電路的連接與控制程序編寫；

電動機調速控制電路的連接與控制程序編寫；

氣動方向控制程序編寫；

氣動順序動作控制程序編寫；

氣動機械手控制程序編寫；

皮帶輸送機控制程序編寫；

機電一體化設備控制程序編寫；

自動生產線控制程序編寫。

2. 氣動系統的安裝與調試項目：

選用該裝置配置的單出桿氣缸、單出雙桿氣缸、旋轉氣缸等氣動執行元件和單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥和磁性開關等氣動控制元件，可完成下列氣動技術的工作任務：

氣動方向控制回路的安裝；

氣動速度控制回路的安裝；

擺動控制回路的安裝；

氣動順序控制回路的安裝；

氣動機械手裝置的安裝；

氣動系統安裝與調試；

3.自動控制系統安裝與調試項目

選用該裝置配置的機電一體化設備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列機電設備安裝和機電一體化技術的工作任務：

多種傳感器的安裝與調試；

機械手的自動控制；

皮帶輸送機的自動控制；

機電一體化設備的自動控制；

PLC控制系統的安裝與調試；

自動生產線的安裝與調試。

光機電一體化實訓考核裝置,光機電實訓臺用于考核或技能競賽，可考察的職業能力：

機械構件的裝配與調整能力；

機電設備的安裝與調試能力；

電路安裝能力；

氣動系統的安裝與調試能力；

機電一體化設備的控制程序的編寫能力；

自動控制系統的安裝與調試能力。

4. 機電設備安裝與調試項目

選用該裝置配置的機電一體化設備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列機電設備安裝和機電一體化技術的工作任務：

傳動裝置同軸度的調整；

皮帶輸送機的安裝與調整；

搬運機械手設備安裝與調試；

物件分揀設備的安裝與調試；

送料設備的安裝與調試；

自動生產線設備安裝與調試。

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