工业运动控制技术实训装置:上海硕博教学设备公司

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2023年9月10日工业运动控制技术实训装置 [在线客服]：

SBGYW-09工业运动控制技术实训装置

一、产品描述

1、工业运动控制技术实训装置包括信息采集系统、云数据传输与处理、基于物联网和互联网融合的个性化生产等。合集运动控制、伺服控制、传感器应用、工控组态等技术于一体，满足工业机器人技术、机电一体化技术、电气自动化技术等专业教学所需。

2、工业技术实训装置采用通用型宽展口，所有主机的I/O口都可通过扩展口引出，可以用于插接式训练，也可进行线接式实操训练；还设有两块可拆卸的网孔板可对不同层次的学生进行考核。

3、在主机选型方面由小型运动控制系统到中型运动控制系统再到大型运动控制系统，全面覆盖了常用运动控制系统类型，主机可以通过并口连接到实训区进行实训，可从基础小型运动控制系统开始学起，再到中型运动控制系统,最后到大型运动控制系统，由简到繁的学习理念让学生容易接受，学习起来更加得心应手。

3. 采用模块组合式结构，含开关量、模拟量、变频调速、触摸屏、通信模块等，配套HMI工控组态监控软件，实现仿真化、信息化实训教学。

4. 项目实训模块：利用目前典型的可编程控制器及总线技术完成对工业生产中典型案例的模拟对象、实物模型中的逻辑、模拟、过程、运动等的控制。

5. 仿真实训教学：通过虚拟环境实时显示运动控制系统运行状态，模拟工业现场控制，可以进行编程训练、程序编写测试等功能。

6. 模块化网络系统：网络结构主要由大、中、小型运动控制系统构成，根据工业中运动控制系统应用历程构建了一个工业网络，网络通讯涉及PROFINET通讯、以太网通等多层网络通讯。

二、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：≤0.5kVA

4. 重量：≤120kg

5. 外形尺寸：≤1780mm×730mm×1460mm

6. 安全保护：具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标准

三、基本配置及功能

工业运动控制技术实训装置由大型运动控制单元、中型运动控制单元、小型运动控制单元、变频调速单元、小车运动控制单元、实训组件、电工基础实训单元二维丝杆控制单元、触摸屏单元、以太网交换机、交流电机等组成。

1、大型运动控制单元

主要由主机CPU1511-1PN，具有显示功能；工作存储器可存储 150 KB 代码和 1 MB 数据；位指令执行时间 60 ns；4 级防护机制，工艺功能：运动控制，闭环控制，计数与测量；跟踪功能；PROFINET IO 控制器，支持 RT/IRT，性能升级 PROFINET V2.3，双端口，智能设备，支持 MRP、MRPD，传输协议 TCP/IP，安全开放式用户通信，S7 通信，Web 服务器，DNS 客户端，OPC UA 服务器数据访问，恒定总线循环时间，路由功能。安装导轨 ≥160 mm。

2、中型运动控制单元

主要由主机CPU1215C和信号转接板组成。主机1215C,125 KB 工作存储器；24VDC 电源，板载 DI14 x 24VDC 漏型/源型，板载 DQ10 x 24VDC 及 AI2 和 AQ2；板载 6 个高速计数器和 4 个脉冲输出；CB1241信号板扩展板载 I/O；多达 3 个用于串行通信的通信模块；多达 8 个用于 I/O 扩展的信号模块；0.04 ms/1000 条指令；2 个 PROFINET 端口，用于编程、HMI 和 PLC 间数据通信；16 DI/DO扩展模块。

3、小型运动控制单元

主要由主机CPU SR40 AC/DC/RLY；尺寸：125 x 100 x 81；功耗：23 W、可用电流（EM 总线）：最大 740 mA （5 V DC）－可用电流（24 V DC）：最大 300 mA（传感器电源）；数字输入电流消耗（24 V DC）：所用的每点输入 4 mA；用户储存器：24 KB 程序存储器/16 KB 数据存储器/10 KB 保持性存储器；板载数字： I/O 24 点输入/16 点数出；过程映像：大小256 位输入 (I)/256 位输出 (Q)；模拟映像：56个字的输入(AI)/56个字的输出(AQ)；位存储器（M）： 256 位；临时（局部）存储：主程序中 64 字节，每个子程序和中断程序中 64 字节；I/O 模块扩展：最多 6 个扩展模块；信号板扩展：最多1个信号板；高速计数器：共 4 个；单相 4 个，200 kHz；正交相位2个，100 kHz；脉冲输出3 路，100 kHz；脉冲捕捉输入14个；循环中断共 2 个，分辨率为 1 ms沿中断：4个上升沿和4个下降沿。

4、触摸屏单元

触摸屏单元采用可调光的7英寸宽屏TFT显示屏，64000种颜色。1个以太网接口 (TCP/IP, PROFINET) 或1个RS485/422 接口（MPI, PROFIBUS DP；1个USB接口；带触摸屏功能和8个触觉功能键。用于大型运动控制主机以太网通讯，控制和显示各单元的运行状态。

5、以太网交换机

以太网交换机采用非网管型工业以太网 10/100MBIT/S交换机，自带8个双绞线端口，RJ45 接口；用于构建小型星形和总线形拓扑结构；自带LED诊断显示，供电电源DC 24V 。

6、变频调速单元

变频调速单元采用V20变频器，三相220V供电，输出功率0.37KW。集成RS-485通讯接口，提供BOP操作面板；具有线性V/F控制、平方V/F控制、可编程多点设定V/F控制，磁通电流控制、直流转矩控制；集成4路数字量输入，1路模拟量输入；具备过电压、欠电压保护，变频器、电机过热保护，短路保护等。

7、小车运动控制单元

主要由运动小车（直流电机）、同步带轮传动机构、直流电机、电感式传感器、电容式传感器、行程开关等组成，通过传感检测、运动控制器编程，实现运动距离测量、传动控制、定向控制、点动控制等，能实现小车的定位。该系统外观精美，体积紧凑，重量轻。

8、实训组件

实训组件主要由电源挂箱、实训挂箱组成，挂箱区域采用开放式结构可根据需求增加不同挂箱。电源挂箱提供AC380V、AC220V、DC24V电源，为实训挂箱和电机实训单元提供动力源；设有启动停止按钮，各相电源工作指示，具有过流、过压、短路等保护。

9、二维丝杆控制单元

二维丝杆控制单元主要由伺服驱动和步进驱动组成。伺服电机用于控制Y轴丝杆，采用交流伺服驱动，工作电压AC220V，输出功率200W。采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，智能功率模块（IPM）内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路，具有较强的温度、湿度、振动等环境适应能力和很强的抗干扰的能力；支持位置、速度和力矩三种方式对伺服马达进行控制。步进电机用于控制X轴丝杆，采用57步进驱动器，工作电压DC24V，输出功率35W；内部集成控制电路和功率电路，具有自检线圈和短路保护等功能。

10、电工基础实训单元

电工基础实训单元主要由交流接触器、中间继电器、时间继电器、按钮等组成，用于电机正反转、星三角转换、启停自锁等实训。

11、三相交流电机

交流额定电压380V/△接法，转速1400转/min，功率180W，频率50HZ，绝缘等级E级。

12、交换机：8口工业交换机。

13、实训平台：规格≥1200mm×600mm×1700mm，40×40国标铝型材框架，中间安装有≥1.5mm厚钢质网孔板用于安装器件。

14、计算机一台

（1）用于安装编程软件、组态软件、仿真软件、管理软件等软件，主要完成时设备的编程及对整个设备运行情况的总体监控。

（2）硬件配置：CPU：不低于六核十二线程，主频不低于2.9GHz

内存：≥8G

硬盘：≥1TB

显卡：≥2G独立显卡

接口：需要包含至少一个Rs232串口，不少于一个空闲PCI插槽

显示器：≥21.5寸液晶显示器

操作系统：正版操作系统

（3）软件及电缆：提供编程软件、组态软件各-套，用于设备的编程和监控；提供一根通讯电缆，用于上载、下载运动控制器程序。

15、云智能实验室安全管理系统

本平台将无线传输、信息处理等物联网技术应用用于自动化远程控制。设备端运行状态、数据参数等上传至云平台。物联网系统的传感层、传输层和应用层关联掌握数据与分析数据。

(1) 电压、电流等模拟量数据显示

(2) 输入开关监控，输出开关等数字量控制。

(3) 远程控制启停状态，给定输出电压值的。

(4) 显示输入输出电压值的历史数据

(5) 可按照日期、日间进行查询历史数进行查询。

(6) 报警信号为PLC主机模拟量采集数值或者开关量可以自由设定，如当模拟量输入超过设定电压时产生报警，通过物联网自动化应用软件将报警信号上传到云平台，通过云平台向设置的终端推送报警信号，每台设备可对应多个终端设备。

(7) 通过手机端可以实现远程控制PLC的输出及监视PLC的输入状态变化。

(8) 数据显示画面：画面显示输入电压数值，输出电压监控，开关状态输入，开关控制输出，以及云端连接二维码。

16、工业自动化控制实训系统

通过本系统软件了解组成智能制造生产线的电气、气动、PLC等元件的工作原理并对机电系统的设计、分析进行虚拟仿真。通过选择元件利用符合绘制二维回路图或利用三维模型在系统内实现智能制造的动作而进行虚拟仿真。本系统不仅实现工厂的三维仿真使虚拟现实仿真更加逼真，而且把通过仿真验证的控制逻辑单元可用作监视及控制模块，使能够实现并行工程及软件、硬件的并行设计。

仿真基本模块包括：

1．反馈控制和顺序控制系统

2．指示灯的与门(AND)控制

3．物品传送装置

4．单向气缸控制

5．双缸联动控制

6．带式输送装置系统

7．滚筒式输送装置系统

8．指示灯顺序闪烁回路

9．自动控制标记打印操作控制

10．电梯控制

11．气压控制移动装置

12．工业机器人控制

13．带式传送带实习装置

14．气压传动流水线实验装置

17、教学课件

运动控制系统的设计：该系统具有产品的搬运、检测和传输分拣功能，整个系统由送料单元、机械手搬运单元、步进电机多点定位输送单元和传送带输送分拣单元等组成。具体的项目设计要求如下：

（1）要求使用通过触摸屏与控制台按钮操作，控制生产线的自动运行。生产线通电以后，系统自行检测初始状态是否满足运行条件，如不满足则自行复位或手动调整，若满足则触摸屏显示准备就绪；

（2）在准备就绪的情况下，按下启动按钮，生产线开始按顺序运行，供料单元开始工作，电机驱动转盘将工件送到物料台上；电机运行10秒后，若物料台光电开关没有检测到物料，说明已没有物料，开始报警；若检测到物料，则一号搬运机械手开始动作；

（3）物料台有料，一号机械手臂伸出并下降夹取工件，夹取到工件后机械手上升缩回并旋转到右侧限位；然后机械手伸出下降将工件放到步进电机输送单元的供料台上，一号搬运机械手恢复到初始状态，等待下一次运行；

（4）当步进电机输送单元传感器检测到供料台工件后，步进电机前往高度检测单元进行检测；到达后通过超声波传感器进行高度检测，检测完毕后；步进电机运行到二号搬运机械手位置；

(5）到达二号搬运机械手位置后；二号搬运机械手伸出、爪夹取工件，机架台上升，旋转到右限位，伸出手臂，机架台下降，手爪放松，将工件放到传送带上，同时二号搬运机械手复位；

（6）当传送带单元传感器检测到工件时，传送带开始工作，根据工件的颜色、材料进行分拣；分拣结束后，供料台回到供料位置，等待下一次运行。

四、实训项目要求

（一）运动控制的基本技能实训

MCGS组态棒图实验教学,利用已编辑好组态棒图,对以下任何实验进行动态跟踪教学实验针对实验项目的具体要求，学生自行编辑组态棒图进行实验。