YLGJD-95小型循环控制实训系统
一、小型循环控制实训系统简介
“YLGJD-95小型循环控制实训系统”是依据机电一体化教学的要求而精心研制的。它在接近工业生产制造现场基础上又针对教学及实训目的进行了专门设计，强化了机电一体化的安装与调试能力。实训装置由型材导轨式实训台、典型机电一体化设备机械部件、PLC模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、模拟生产设备实训模块（包含上料单元、皮带输送检测单元、气动机械手搬运单元、物料传送仓储单元、物料返回单元）、触摸屏、接线端子排和各种传感器等组成。采用开放式和拆装式结构，可根据现有的机械部件组装生产设备，使整个装置能够灵活的按实训教学或竞赛要求组装具有生产功能的光机电一体化设备。模块采用工业标准结构及抽屉式模块放置架，互换性强。
小型循环控制实训系统集运动控制、气动控制、变频调速、步进电机驱动、伺服电机驱动、传感器检测、可编程控制、时序逻辑控制于一体。通过基于该实训系统的使用、训练和培训，能充分锻炼操作者团队协作能力、计划组织能力、自动线安装与调试能力、工程实施能力等。同时适合学生进行课程设计、毕业设计。
二、小型循环控制实训系统实训项目
任务一：气动系统的安装与调试
1.气动方向控制回路的安装
2.气动速度控制回路的安装
3.气动顺序控制回路的安装
4.气动机械手的安装
5.气动系统气路的连接
6.磁性开关的位置调整
7.气动系统调试
任务二：变频器、步进电机及驱动器、伺服电机及驱动器的安装与调试
1.变频器与交流电机主电路的连接
2.变频器面板的参数设置与操作
3.变频器面板控制交流电机调速
4.通过变频器外部端子控制电机启停
5.步进电机及驱动器的选型
6.步进电机的控制回路连接
7.步进电机的调试
8.伺服电机及驱动器的选型
9.伺服电机的控制回路连接
10.伺服电机的调试
任务三：机电设备的安装与调试
1.上料单元的安装与调试
2.交流电机传动装置的安装与调试
3.工业编码器安装和同轴度的调整
4.物料检测传感器的安装与调试
5.气动机械手装置的安装与调试
6.步进电机传动装置的安装与调试
7.伺服电机传动装置的安装与调试
8.丝杠导杆的安装与调试
9.平面巷式仓库位的安装与调整
10.触摸屏的安装与调试
11.机电一体化设备控制回路安装调试
12.自动生产线整体控制回路安装调试
任务四：电气控制电路的安装与PLC编程
1.电动机正反转控制电路的连接与程序编写
2.电动机调速控制电路的连接与程序编写
3.电机闭环定位控制电路的连接与程序编写
4.皮带输送检测程序编写
5.气动顺序动作控制程序编写
6.气动机械手控制程序编写
7.步进电机控制电路连接及控制程序编写
8.伺服电机控制电路连接及控制程序编写
9.触摸屏电路的连接及控制画面编写
10.机电一体化设备控制程序编写
11.自动生产线控制程序编写
任务五：自动控制系统的安装与调试
1.多种传感器的安装与调试
2.皮带输送检测的自动控制
3.机械手的自动控制
4.物料返回单元的自动控制
5.机电一体化的自动控制
6.PLC控制系统的安装与调试
7.自动生产线的安装与调试
任务六：区分不同物料系统的设计
1.自动生产线的安装与调试
2.区分物料的程序编写
3.调节三种传感器：识别并分拣黄色(铁质、铝质、尼龙)、红色(铝质、尼龙)物料
三、小型循环控制实训系统技术性能
1.输入电源：三相四线（或三相五线）～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：＜1.0kVA
4.外形尺寸：1500mm×800mm×1500mm
四、小型循环控制实训系统系统组成
光机电气一体化闭环控制实训系统主要由型材实训台、上料单元、皮带输送检测单元、气动机械手搬运单元、物料传送仓储单元、物料返回单元、PLC模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、各种传感器、触摸屏、物料、I/O接口板和气管等组成组成，完成上料、检测、分拣、搬运、传输、分类、储存、再回到初始位置，是典型的光机电一体化闭环实训平台。YLRX-91 EMS网络型模块式柔性自动化生产线实验系统(八站)
EMS网络型模块式柔性自动化生产线实验系统是一种典型的柔性自动生产线，由9个单元组成，分别为上料检测单元、操作手单元、加工单元、提取单元、传送带单元、搬运单元、安装单元、分类仓储单元和总控平台组成。每站均配有独立的PLC 。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，主要结构件全部采用铝质材料加工而成，美观大方，学生可自行组装，接线，编程及调试。
实验系统工业现场总线和标准的电气接口，支持RS232、RS485、PPI、MPI、PROFIBUS-DP多种通信方式。系统具备组态软件、编程软件、管理软件功能，如MCGS、STEP7、人机交换和MES生产管理系统软件等。
EMS网络型模块式柔性自动化生产线实验系统组成、功能及技术参数：
(一)上料检测单元
由料斗、回转台、货台、螺旋导料机构、平面推力轴承、直流减速电机、工件滑道、提升装置、计数开关、光电开关等设备组成。主要完成将工件从回传上料台依次送到检测工位，提升装置将工件提升并检测工件颜色。
主要技术指标：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
备注 |
|
860mm×470mm |
1 |
工业型材 | |
|
供电电源/工作电压 |
AC220V 50Hz /DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作气压 |
0.5MPa |
||
|
PLC模块 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模块 |
1 |
|
|
单杆气缸 |
行程：75mm |
1 |
|
|
直流减速电机 |
10W/24V 5r/m |
1 |
|
|
检测传感器 |
光电漫反射 检测距离50-300mm、磁感式 |
4 |
（二）操作手单元
由机械手、横臂、回转台、机械手爪、配重块等设备组成，由铝质材料加工而成，主要完成对工件的搬运。
主要技术指标：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
备注 |
|
860mm×470mm |
1 |
工业型材 | |
|
供电电源/工作电压 |
AC220V 50Hz /DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作气压 |
0.5MPa |
||
|
PLC模块 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模块 |
1 |
|
|
旋转气缸 |
0～180° |
1 |
|
|
双联气缸 |
行程：100mm |
1 |
|
|
平行气夹 |
缸径:16mm |
1 |
|
|
单杆气缸 |
行程：45mm |
1 |
|
|
检测传感器 |
磁感式 |
7 |
（三）加工单元
由6工位旋转实验台、平面推力轴承、直流减速电机、刀具库（3种刀具）、升降式加工系统、加工组件、检测组件、转台到位传感器等设备组成。主要完成物料加工和深度的检测。工件在旋转平台上被检测及加工。旋转平台由直流电机驱动。平台的定位由继电器回路完成，通过电感式传感器检测平台的位置。工件在平台并行完成检测及钻孔的加工。在进行钻孔加工时，夹紧执行件夹紧工件。加工完的工件，通过电气分支送到下一个工作站。
主要技术指标：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
备注 |
|
实验台 |
860mm×470mm |
1 |
工业型材 |
|
供电电源/工作电压 |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作气压 |
0.5Mpa |
||
|
PLC模块 |
CPU224CN(DC/DC/DC)+EM223+EM277 DP通信模块 |
1 |
|
|
直流减速电机 |
10W/24V 5r/m |
1 |
|
|
步进电机 |
三相6A 步距角1.2° |
1 |
|
|
步进电机驱动器 |
3MD560 DC18-50V供电 ,10000脉冲/圈 |
1 |
|
|
双导杆气缸 |
行程：75mm |
1 |
|
|
单杆气缸 |
行程：45mm |
2 |
|
|
检测传感器 |
光电、电感、磁感式 |
10 |
（四）提取单元
由机械手、直线移动机构、无杆气缸、工业导轨等设备组成，主要完成对工件的提取及搬运。提取装置上的气爪手将工件从前一站提起，并将工件根据前站的工件信息结果传送到下一单元。本工作单元可以与其他工作单元组合并定义其他的分类标准，工件可以被直接传输到下一个工作单元。
主要技术指标：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
备注 |
|
实验台 |
860mm×470mm |
1 |
工业型材 |
|
供电电源/工作电压 |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作气压 |
0.5MPa |
||
|
PLC模块 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模块 |
1 |
|
|
无杆气缸 |
行程：600mm |
1 |
|
|
薄型气缸 |
行程：45mm |
1 |
|
|
单杆气缸 |
行程：30mm |
1 |
|
|
平行气夹 |
缸径:16mm |
1 |
|
|
检测传感器 |
磁感式 |
7 |
（五）传送分拣单元
由三相交流减速电机、光电传感器、光纤传感器、颜色传感器、旋转气缸、分拣料槽、开关电源、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板等设备组成，主要完成将材料颜色不合格的工件分拣出来，同时将合格产品传送至下一站。
主要技术指标：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
备注 |
|
实验台 |
860mm×470mm |
1 |
工业型材 |
|
供电电源/工作电压 |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作气压 |
0.5MPa |
||
|
PLC模块 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模块 |
1 |
|
|
变频器 |
MM420 |
1 |
|
|
旋转气缸 |
0～180° |
1 |
|
|
单杆气缸 |
行程：60mm |
2 |
|
|
检测传感器 |
光电、光纤、磁感式 |
5 |
（六）搬运单元
由机械手、移动滑台、安装工作台、工业导轨、齿轮齿条机构、配重块等设备组成，主要完成对工件的搬运。气爪手将工件从前一站提起，并将工件根据前站的工件信息结果传送到下一单元。本工作单元可以与其他工作单元组合并定义其他的分类标准，工件可以被直接传输到下一个工作单元。
主要技术指标：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
备注 |
|
实验台 |
860mm×470mm |
1 |
工业型材 |
|
供电电源/工作电压 |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作气压 |
0.5MPa |
||
|
PLC模块 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模块 |
1 |
|
|
薄型气缸 |
行程：50、90mm |
2 |
|
|
单杆气缸 |
行程：30mm |
1 |
|
|
平行气夹 |
缸径:16mm |
1 |
|
|
检测传感器 |
磁感式 |
7 |
（七）安装单元
由料筒、换料机构、推料机构、工业导轨、摇臂等设备组成，主要完成对两种不同工件的上料及安装。为系统逐一提供两色小工件。供料过程中，由双作用气缸从料仓中逐一推出小工件，接着，转换模块上的真空吸盘将工件吸起，转换模块的转臂在旋转缸的驱动下将工件移动至下一个工作单元的传输位置。
主要技术指标：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
备注 |
|
实验台 |
860mm ×470mm |
1 |
工业型材 |
|
供电电源/工作电压 |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作气压 |
0.5MPa |
||
|
PLC模块 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模块 |
1 |
|
|
单杆气缸 |
行程：60mm |
2 |
|
|
旋转气缸 |
180° |
1 |
|
|
真空吸盘及发生器 |
1 |
||
|
检测传感器 |
磁感式 |
6 |
（八）分类仓储单元
由步进电机、滚株丝杆、立体库（五层四列）、推料气缸、电磁阀等设备组成。主要完成对成品工件分类存储。
主要技术指标：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
备注 |
|
实验台 |
880mm× 470mm |
1 |
工业型材 |
|
供电电源/工作电压 |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作气压 |
0.5MPa |
||
|
PLC模块 |
CPU224CN(DC/DC/DC)+EM277 DP通信模块 |
1 |
|
|
步进电机驱动器 |
64细分 |
2 |
|
|
步进电机 |
1.5A 角距：1.8度 |
2 |
|
|
单杆气缸 |
行程：45mm |
1 |
|
|
滚珠丝杆 |
行程≥320mm |
2 |
（九）总控单元
控制台主要由S7-300西门子CPU313-2DP、二位选择开关、启动和停止开关、急停开关、复位开关、10.4英寸工业彩色触摸屏等组成，主要完成监视各分站的工作状态并协调各站运行，完成工业控制网络的集成。
其他
1.加工工件组：包括大工件（三种）、小工件（两种）。工件组可多次组装及拆卸。
2.配套提供实验所需的设备说明书、实验指导书及软件使用说明书。
3.配套工具：内六角扳手、万用表、尖嘴钳，一字起子、十字起子、电铬铁等；
4.上海日豹静音气泵及连接气管等
