設備名稱

規(guī)格型號（技術(shù)參數(shù)、性能要求）

數(shù)量

單位

備注

自動生產(chǎn)線實訓考核裝備（裝配Mitsubish系統(tǒng)）

一、設備要求

設備的功能、結(jié)構(gòu)及配置滿足或優(yōu)于全國職業(yè)技能大賽使用設備，提供實驗指導書，提供相關(guān)證明文件。

要求實驗指導書主要內(nèi)容包括自動生產(chǎn)線簡介、自動化生產(chǎn)線各單元安裝與調(diào)試、自動生產(chǎn)線安裝與調(diào)試等內(nèi)容。裝置將總?cè)蝿辗纸鉃槿舾蓚€任務進行了循序漸進的講述。編寫緊扣“準確性、實用性、先進性、可讀性”的原則，力求深入淺出、圖文并茂，達到提高學生學習興趣和效率以及易學、易懂、易上手的目的。要求與三菱系統(tǒng)配套使用。

人機界面、組態(tài)技術(shù)的編程與調(diào)試能力，符合國家職業(yè)技術(shù)標準“可編程序設計師三級標準”。

二、設備概述

該裝備由安裝在鋁合金導軌式實訓臺上的送料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分揀單元5個單元組成。電氣布局采用雙抽屜式，所有其電氣控制器都安裝在網(wǎng)孔板式的抽屜上，這種機電分離的格式跟加符合了工業(yè)實際情況。其中，每一工作單元都可自成一個獨立的系統(tǒng)，同時也都是一個機電一體化的系統(tǒng)。各個單元的執(zhí)行機構(gòu)基本上以氣動執(zhí)行機構(gòu)為主，但輸送單元的機械手裝置整體運動則采取伺服電機驅(qū)動、精密定位的位置控制，該驅(qū)動系統(tǒng)具有長行程、多定位點的特點，是一個典型的一維位置控制系統(tǒng)。分揀單元的傳送帶驅(qū)動則采用了通用變頻器驅(qū)動三相異步電動機的交流傳動裝置。位置控制和變頻器技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)應用最為廣泛的電氣控制技術(shù)。

在該設備上應用了多種類型的傳感器，分別用于判斷物體的運動位置、物體通過的狀態(tài)、物體的顏色及材質(zhì)等。傳感器技術(shù)是機電一體化技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，是現(xiàn)代工業(yè)實現(xiàn)高度自動化的前提之一。

在控制方面，標準配置采用了基于RS485串行通信的PLC網(wǎng)絡控制方案，即每一工作單元由一臺PLC承擔其控制任務，各PLC之間通過RS485串行通訊實現(xiàn)互連的分布式控制方式。用戶可根據(jù)需要選擇不同廠家的PLC及其所支持的RS485通信模式，組建成一個小型的PLC網(wǎng)絡。小型PLC網(wǎng)絡以其結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉的特點在小型自動生產(chǎn)線仍然有著廣泛的應用，在現(xiàn)代工業(yè)網(wǎng)絡通信中仍占據(jù)相當?shù)姆蓊~。另一方面，掌握基于RS485串行通信的PLC網(wǎng)絡技術(shù)，將為進一步學習現(xiàn)場總線技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)等打下了良好的基礎。

2

套

三、功能特點

自動生產(chǎn)線實訓考核裝備需要具有以下優(yōu)點：

1．基本包含了高職自動化類專業(yè)的核心知識點。

2．具有很高的靈活性和易擴展性，特別適于技能考核和競賽。

3．很容易將485通訊模式升級為現(xiàn)場總線、遠程I/O模式等。

4．輸送站的位置控制伺服電機和步進電機很容易跟換。

5．工作站升級容易。

6．工作流程由淺入深，符合教學規(guī)律。

各個單元的基本功能如下：

1．供料單元

供料單元的基本功能：

供料單元是起始單元，在整個系統(tǒng)中，起著向系統(tǒng)中的其他單元提供原料的作用。

供料單元的具體功能：

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。

供料單元的主要組成：

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,帶保護接線端子單元等組成。

2．加工單元

加工單元的基本功能：

加工單元是對工件處理單元之一，在整個系統(tǒng)中，起著對輸送站送來工件進行模擬沖孔處理或工件沖壓等作用。

加工單元的具體功能：

（1）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供料送來）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。

（2）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從裝配站送來）送到?jīng)_壓機構(gòu)下面，完成把小工件壓入到大工件的工作過程，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。

加工單元的主要組成：

主要包括滑動料臺，模擬沖頭和沖床, 緊機械手，物料臺伸出/縮回氣缸，帶保護接線端子單元及相應的傳感器，電磁閥構(gòu)等組成。

3．裝配單元

裝配單元的基本功能：

裝配單元是對工件處理的力一單元，在整個系統(tǒng)中，起著對輸送站送來工件進行裝配及小工件供料的作用。

裝配單元的具體功能：

將該單元將料倉內(nèi)的黑色或白色小圓柱工件進行送料抬上。

（1）把從加工單元已加工好的大工件進行裝配（通過機械手把小工件裝配到大工件內(nèi)），然由輸送單元的搬運機械手搬向分解單元。

（2）把從供料單元的大工件進行裝配（通過機械手把小工件裝配到大工件內(nèi)），然由輸送單元的搬運機械手搬加工單元進行沖壓的加工。

裝配單元的主要組成：

主要包括供料機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)送料單元，機械手裝配單元，放料臺，帶保護接線端子單元等組成。

4．分揀單元

分揀單元的基本功能：

完成將上一單元送來的已加工、裝配的工件進行分揀，使不同顏色的工件從不同的料槽分流、分別進行組合的功能。

分揀單元的主要組成：

主要包括傳送帶機構(gòu)，三相電機動力單元，分揀氣動組件，傳感器檢測單元，高進度反饋和定位機構(gòu)，帶保護接線端子單元等組成。

5．輸送單元

輸送單元的基本功能：

該單元通過到指定單元的物料臺精確定位，并在該物料臺上抓取工件，把抓取到的工件輸送到指定地點然后放下的功能。

輸送單元的主要組成：

主要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, 帶保護接線端子單元等組成。

四、配套電氣控制整體解決軟件

1．軟件介紹：

軟件提供直觀的設計、動畫演示、模擬和分析電路。和用戶友好的環(huán)境。它與控制系統(tǒng)、傳感器與執(zhí)行機構(gòu)的交互極其方便。用它做設計、仿真模擬、調(diào)試以至維修及故障判別會非常有用，可大大提高效率。教師能夠在較短的時間內(nèi)向?qū)W生呈現(xiàn)更多的內(nèi)容,提高學生理解概念和排除故障，更好的理解理論知識，吸收應用知識。

除了上述實現(xiàn)的基本的功能外，用戶還可以自定義宏，元件庫以及模板，用標準的組件、靈活的繪圖工具來實現(xiàn)用戶的理論教學仿真。同時通過仿真教學軟件自帶動態(tài)的，實時的可視化仿真。在仿真過程中，組件采用動畫的方式呈現(xiàn)，線和管路根據(jù)實時的狀態(tài)采用色標方式呈現(xiàn)。在仿真構(gòu)成中用戶也可以修改，斷開線路和管路進行測量或更換部件的解決系統(tǒng)故障、實時進行整個回路。仿真過程中可以幫助老師解釋系統(tǒng)當前操作和對課堂講解的理論知識探究，同時允許堅持系統(tǒng)參數(shù)的變化，例如壓力、流量、位移、任一點上的電流電壓等。仿真可被設定為多種模式進行控制仿真的速度。同時也可以通過剖面圖動畫仿真，進一步深入了解其機構(gòu)。

在仿真教學軟件中也可以進行建立虛擬的被控對象，通過外部接口，外部設備與其通信操作。同時老師也可以對其仿真的組件進行設置故障，輔助更好的進行教學實驗。

軟件要求與供應商現(xiàn)有的實訓設備進行進一步的整合，融合進入供應商的實訓設備的課程體系中，開發(fā)自動化生動課堂，點破理論與實際設備應用中的教學界限，學生在理論中學習，在虛擬實驗室中進行直接驗證，最后到實際設備中得到成果。

2．軟件參數(shù)

（1）系統(tǒng)功能

在自動化仿真軟件圍繞仿真、動畫、系統(tǒng)的設計的三大功能來實現(xiàn)系統(tǒng)的仿真教學。目前已經(jīng)建立好的模塊有：l

☆液壓&比例液壓

l  ☆氣動

☆電氣控制

☆電工

☆PLC邏輯梯形圖l

☆順序功能圖l

☆電工單線圖

☆數(shù)字電子技術(shù)

☆2d/3d人機界面(HMI)

☆控制面板

☆機械連接

☆OPC客戶端& OPC服務器

☆創(chuàng)建教學用視聽材料

用戶通過這些模塊可以靈活的選擇使用仿真，科研，教學，演示。本次采購的為其中的電氣技術(shù)軟件培訓整體解決方案包。

（2）用戶對象

該軟件適合中、高等院校進行教學課程設計、教師備課、教師與學生互動、學生考核、培訓等教學活動。通過軟件實現(xiàn)在課堂中驗證所學理論，以全彩方式動態(tài)展示系統(tǒng)行為，加強對不同系統(tǒng)相互作用的理解，直觀地測試所有類型的系統(tǒng)，使多種系統(tǒng)集成展示更便利，在虛擬系統(tǒng)上加強教學和學習，容易地集成到課程內(nèi)容中，可以容易地被老師和學生使用 。

（3）系統(tǒng)環(huán)境

硬件運行環(huán)境：

CPU: Intel Core 2 雙核 1.83 GHz 或相當。

內(nèi)存: 2 GB 或多于系統(tǒng)所需量。

顯卡: 顯存 512 MB 或更高，最低屏幕分辨率1024×768 。

硬盤空間: 3 GB 可用空間。

軟件運行環(huán)境

操作系統(tǒng)： Windows Vista SP2、7 SP1、8 or 8.1專業(yè)版（32位or64位）

五、系統(tǒng)特點

（一）功能庫選型

1．液壓與氣動模塊

（1）液壓庫

其符合ISO 1219 - 1和1219 - 2標準,液壓庫(工業(yè)和比例)提供了所需的所有組件符號來創(chuàng)建移動和工業(yè)液壓系統(tǒng)和功能。 組件是預先配置的。此外仿真性能曲線等參數(shù),外部負載、泄漏、粘度、熱特性可以根據(jù)需要配置。

（2）氣動庫

氣動庫包括所有的符號創(chuàng)造必要的氣動，電控氣動和邏輯氣動所需要的組件。與液壓庫一樣，氣動元件的參數(shù)也可以根據(jù)用戶需求配置。

2．電氣控制模塊

電氣控制庫元可以與其他的所有組件之間進行交互，在自動化仿真環(huán)境里組成電控系統(tǒng)。其集成IEC 和JIC標準。

3．電工電子模塊

（1）電工庫

電工庫提供了一個廣泛的組件創(chuàng)建的交流和直流電路，從基礎到高級的應用。它支持IEC和NEMA標準。

電機軟啟動器和變頻驅(qū)動器，它提供了符合制造商實際模型，比如西門子?組件，Allen Brad Ley?，等真實摩西構(gòu)建的組件。配電柜和接線盒工具可以快速實現(xiàn)和設計相關(guān)功能模組。并支持安裝導軌與管路設計組件。

（2）數(shù)字電路庫

數(shù)字電子電路圖庫提供完備的標準配件，包含反相器、邏輯門、觸發(fā)器、計數(shù)器、移位寄存比較器、開關(guān)、LED、7段數(shù)碼管顯示、解碼器、多路傳輸器等，從簡單到復雜的邏輯元件一一俱全。

4．可編程控制器與傳感器應用模塊

（1）PLC邏輯庫

仿真軟件提供三種PLC邏輯梯形圖編程：Allen Brad Ley?，西門子?和IEC61131-3。很容易創(chuàng)建和模擬控制一個自動化系統(tǒng)的一部分。

（2）功能圖（SFC/GRAFCET）庫

順序功能圖庫是實現(xiàn)控制結(jié)構(gòu)的首選工具。除了使用宏步驟外，F(xiàn)amic自動化仿真軟件也支持使用等級封裝步驟來建立。

5．供配電模塊

這個元件庫為各電壓等級的發(fā)電、輸電和配電提供了采用單線的方式表示設計組件。

6．2D/3D人機界面(HMI)模塊

該模塊提供了便攜課時強的設計工具，可以形象的設計動畫和控制面板，通過Automation Studio?提供的3D編輯器可以實現(xiàn)3D動畫的仿真。支持STEP, STL 以及 IGES三種格式3D零件的導入.在仿真中實現(xiàn)各種機器設備的操作行為與過程。

7．機械連接

使用機械管理器、機械機構(gòu)可以與流體動力執(zhí)行機構(gòu)來模擬和動畫效果。

（二）軟件的特色

1．OPC客戶端與OPC服務器

軟件提供OPC客戶端和OPC服務器模塊。 OPC客戶端是一個標準的軟件接口,允許軟件?交換數(shù)據(jù)與任何公司或其他控制設備的OPC服務器是可用的,反之亦然。

2．使用現(xiàn)場總線(CAN BUS)連接虛擬設備

軟件可以與任何兼容OPC/CAN BUS的控制設備進行通信。

3．導出功能

在軟件中允許用戶導出SFC.GRAFCET到XML格式或者到SIEMENS STEP7，并且支持用戶下載到SIEMENS S7-300系列PLC中，這是其他仿真軟件所不具備的。

4．故障診斷

創(chuàng)建組件故障或啟動一個預定義組件故障可以訓練學生排除故障的能力，學生在“假設”的場景中學習快速查找和解決系統(tǒng)潛在問題。可以設置兩種條件自動或手動。

5．教學視頻課件制作

用戶在仿真自動化平臺提供的工作流程管理里面制作相對應的教學課件，方便老師進行教學管理，理論講解。

6．創(chuàng)建用戶自定義宏和模板

選用標準組件，靈活的繪圖工具，以及分組功能，用戶可以創(chuàng)建自定義自己的庫和模板。

（四）可完成的實訓項目

1．有機融合了機械技術(shù)（包括氣動技術(shù)）、傳感器技術(shù)、交流電動機變頻調(diào)速和步進電機驅(qū)動控制、觸摸屏技術(shù)、PLC控制及通信網(wǎng)絡等技術(shù)，體現(xiàn)了現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)過程的特征。

1) 供料單元的安裝與調(diào)試的實訓；

2) 加工單元的安裝與調(diào)試的實訓；

3) 裝配單元的安裝與調(diào)試的實訓；

4) 分揀單元的安裝與調(diào)試的實訓；

5) 輸送單元的安裝與調(diào)試的實訓；

6) 自動生產(chǎn)線控制的安裝與調(diào)試的實訓。

2．整體結(jié)構(gòu)采用開放式和拆裝式，能方便地更換模塊，按具有生產(chǎn)性功能和整合學習功能的原則確定模塊內(nèi)容，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊。設備的擴展性和升級性強，要求：

1）可擴展工作單元；

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，可按工作過程導向，工學結(jié)合的模式規(guī)劃教學活動，完成以下工作任務：符合循序漸進的教學規(guī)律

（1）氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試項目

選用該裝備配置的單出桿氣缸、單出雙桿氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸等氣動執(zhí)行元件和單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥和磁性開關(guān)等氣動控制元件，可完成下列氣動技術(shù)的工作任務：

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)的設計與安裝。

（2）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、變頻器模塊和伺服驅(qū)動模塊、傳感器等，可完成下列PLC應用技術(shù)工作任務：

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；

5) 伺服電機控制電路的連接與參數(shù)設置；

6) PLC控制網(wǎng)絡控制技術(shù)；

7) 氣動方向控制程序編寫；

8) 氣動順序動作控制程序編寫；

9) 氣動機械手控制程序編寫；

10) 皮帶輸送機控制程序編寫；

11) 機電一體化設備控制程序編寫；

12) 自動生產(chǎn)線控制程序編寫。

（3）PLC通訊網(wǎng)絡的安裝、程序編制及調(diào)試

PLC控制技術(shù)---485通信技術(shù)的編程和調(diào)試

4）機電設備安裝與調(diào)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(guān)、傳感器等，可完成下列機電設備安裝和機電一體化技術(shù)的工作任務：

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)線設備安裝與調(diào)試。

4．該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

★符合國家職業(yè)技術(shù)標準“可編程序設計師三級標準”

配置清單

附表一  工具配置

附表二  PLC配置

Mitsubish系統(tǒng)

技術(shù)指標：

1.交流電源：三相五線 AC 380 V±10% 50Hz；

2.溫度：-10～50℃；環(huán)境濕度：≤90％無水珠凝結(jié)；

3.外形尺寸：長×寬×高=2100mm×1000mm×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(guān)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

附錄：自動化生產(chǎn)線教學資源庫建設

一、 建設內(nèi)容要求

開發(fā)可用于自動化專業(yè)學生課堂教學與拓展學習使用的數(shù)字化教學資源，包括提供供料單元等圖片、動畫、視頻、程序等系列課程素材資源。

二、 素材資源技術(shù)指標

1．圖片

圖片內(nèi)容包括各單元的外觀圖、結(jié)構(gòu)圖、I/O接線電路圖、氣動圖、各組件圖。圖片像素為72分辨率（800px×600px），對于過大的圖片需要進行優(yōu)化且必須保證圖片清晰，使用相關(guān)的優(yōu)化圖片工具進行優(yōu)化；后綴名全部為小寫，文件的格式為jpg。

2．動畫

動畫格式是Flash動畫。動畫內(nèi)容包括：漫射式光電開關(guān)工作原理動畫；磁性開關(guān)工作原理動畫；電感接近開關(guān)工作原理動畫；雙電控電磁轉(zhuǎn)換向閥工作原理動畫；筆形氣缸工作動畫。

3．視頻

采用視頻壓縮工具對原始視頻進行壓縮轉(zhuǎn)換，保證試聽效果前提下盡量壓縮文件，所有視頻（vob.ifo.（DVD）.mpg.mepg.dat.mp4.3gp.mov.rm.ram.rmvb.wmv.asf.avi）都需要轉(zhuǎn)換成flv格式。

注意：轉(zhuǎn)換是需要保持原始錄制尺寸。錄屏視頻尺寸建議800*600，最大不能超過1000-560，否則在一些筆記本（1366*768）或電腦（1024*768）上面不能完全顯示。

視頻內(nèi)容要求：供料單元結(jié)構(gòu)安裝視頻；供料單元工作視頻；供料單元各部分調(diào)試視頻；筆形氣缸磁性開關(guān)調(diào)整視頻；物料檢測光電開關(guān)調(diào)整視頻；加工單元結(jié)構(gòu)安裝視頻；加工單元工作視頻；加工單元各部分調(diào)試視頻；裝配單元結(jié)構(gòu)安裝視頻；裝配單元工作視頻；裝配單元各部分調(diào)試視頻；分揀單元結(jié)構(gòu)安裝視頻；分揀單元工作視頻；分揀單元各部分調(diào)試視頻；輸送單元結(jié)構(gòu)安裝視頻；輸送單元工作視頻；輸送單元各部分調(diào)試視頻。

4． 程序

提供各單元控制程序

設備名稱

規(guī)格型號（技術(shù)參數(shù)、性能要求）

數(shù)量

單位

備注

自動生產(chǎn)線實訓考核裝備（裝配SIEMENS系統(tǒng)）

一、設備要求

設備的功能、結(jié)構(gòu)及配置滿足或優(yōu)于全國職業(yè)技能大賽使用設備，提供實驗指導書，提供相關(guān)證明文件。

要求實驗指導書包括教學設計、自動線簡介、自動化生產(chǎn)線核心技術(shù)應用、自動化生產(chǎn)線各單元安裝與調(diào)試、自動生產(chǎn)線安裝與調(diào)試、生產(chǎn)線技術(shù)拓展知識等內(nèi)容。其主要特點是以全國職業(yè)院校技能大賽自動線安裝與調(diào)試指定的典型工作任務為載體，將總?cè)蝿辗纸鉃槿舾蓚€任務進行循序漸進的講述。編寫緊扣“準確性、實用性、先進性、可讀性”原則，將學習、工作融于輕松愉悅的環(huán)境中，力求達到提高學生學習興趣和效率以及易學、易懂、易上手的目的。本書適合作為高職高專相關(guān)課程的教材，并可作為相關(guān)工程技術(shù)人員研究自動化生產(chǎn)線的參考書。與西門子系統(tǒng)配套使用。

人機界面、組態(tài)技術(shù)的編程與調(diào)試能力，符合國家職業(yè)技術(shù)標準“可編程序設計師三級標準”。

二、設備概述

該裝備由安裝在鋁合金導軌式實訓臺上的送料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分揀單元5個單元組成。電氣布局采用雙抽屜式，所有其電氣控制器都安裝在網(wǎng)孔板式的抽屜上，這種機電分離的格式跟加符合了工業(yè)實際情況。其中，每一工作單元都可自成一個獨立的系統(tǒng)，同時也都是一個機電一體化的系統(tǒng)。各個單元的執(zhí)行機構(gòu)基本上以氣動執(zhí)行機構(gòu)為主，但輸送單元的機械手裝置整體運動則采取伺服電機驅(qū)動、精密定位的位置控制，該驅(qū)動系統(tǒng)具有長行程、多定位點的特點，是一個典型的一維位置控制系統(tǒng)。分揀單元的傳送帶驅(qū)動則采用了通用變頻器驅(qū)動三相異步電動機的交流傳動裝置。位置控制和變頻器技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)應用最為廣泛的電氣控制技術(shù)。

在該設備上應用了多種類型的傳感器，分別用于判斷物體的運動位置、物體通過的狀態(tài)、物體的顏色及材質(zhì)等。傳感器技術(shù)是機電一體化技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，是現(xiàn)代工業(yè)實現(xiàn)高度自動化的前提之一。

在控制方面，標準配置采用了基于RS485串行通信的PLC網(wǎng)絡控制方案，即每一工作單元由一臺PLC承擔其控制任務，各PLC之間通過RS485串行通訊實現(xiàn)互連的分布式控制方式。用戶可根據(jù)需要選擇不同廠家的PLC及其所支持的RS485通信模式，組建成一個小型的PLC網(wǎng)絡。小型PLC網(wǎng)絡以其結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉的特點在小型自動生產(chǎn)線仍然有著廣泛的應用，在現(xiàn)代工業(yè)網(wǎng)絡通信中仍占據(jù)相當?shù)姆蓊~。另一方面，掌握基于RS485串行通信的PLC網(wǎng)絡技術(shù)，將為進一步學習現(xiàn)場總線技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)等打下了良好的基礎。

2

套

三、功能特點

自動生產(chǎn)線實訓考核裝備需要具有以下優(yōu)點：

1. 基本包含了高職自動化類專業(yè)的核心知識點。

2. 具有很高的靈活性和易擴展性，特別適于技能考核和競賽。

3. 很容易將485通訊模式升級為現(xiàn)場總線、遠程I/O模式等。

4. 輸送站的位置控制伺服電機和步進電機很容易更換。

5. 工作站的升級也非常的容易。

6. 工作流程由淺入深，符合教學規(guī)律。

各個單元的基本功能如下：

1．供料單元

供料單元的基本功能：

供料單元是起始單元，在整個系統(tǒng)中，起著向系統(tǒng)中的其他單元提供原料的作用。

供料單元的具體功能：

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。

供料單元的主要組成：

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,帶保護接線端子單元等組成。

2．加工單元

加工單元的基本功能：

加工單元是對工件處理單元之一，在整個系統(tǒng)中，起著對輸送站送來工件進行模擬沖孔處理或工件沖壓等作用。

加工單元的具體功能：

（1）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供料送來）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。

（2）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從裝配站送來）送到?jīng)_壓機構(gòu)下面，完成把小工件壓入到大工件的工作過程，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。

加工單元的主要組成：

主要包括滑動料臺，模擬沖頭和沖床, 緊機械手，物料臺伸出/縮回氣缸，帶保護接線端子單元及相應的傳感器，電磁閥構(gòu)等組成

3．裝配單元

裝配單元的基本功能：

裝配單元是對工件處理的力一單元，在整個系統(tǒng)中，起著對輸送站送來工件進行裝配及小工件供料的作用。

裝配單元的具體功能：

將該單元將料倉內(nèi)的黑色或白色小圓柱工件進行送料抬上。

（1）、把從加工單元已加工好的大工件進行裝配（通過機械手把小工件裝配到大工件內(nèi)），然由輸送單元的搬運機械手搬向分解單元。

（2）、把從供料單元的大工件進行裝配（通過機械手把小工件裝配到大工件內(nèi)），然由輸送單元的搬運機械手搬加工單元進行沖壓的加工。

裝配單元的主要組成：

主要包括供料機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)送料單元，機械手裝配單元，放料臺，帶保護接線端子單元等組成。

4．分揀單元

分揀單元的基本功能：

完成將上一單元送來的已加工、裝配的工件進行分揀，使不同顏色的工件從不同的料槽分流、分別進行組合的功能。

分揀單元的主要組成：

主要包括傳送帶機構(gòu)，三相電機動力單元，分揀氣動組件，傳感器檢測單元，高進度反饋和定位機構(gòu)，帶保護接線端子單元等組成。

5．輸送單元

輸送單元的基本功能：

該單元通過到指定單元的物料臺精確定位，并在該物料臺上抓取工件，把抓取到的工件輸送到指定地點然后放下的功能。

輸送單元的主要組成：

主要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, 帶保護接線端子單元等組成。

四、配套電氣控制整體解決軟件

1．軟件介紹

軟件提供直觀的設計、動畫演示、模擬和分析電路。和用戶友好的環(huán)境。它與控制系統(tǒng)、傳感器與執(zhí)行機構(gòu)的交互極其方便。用它做設計、仿真模擬、調(diào)試以至維修及故障判別會非常有用，可大大提高效率。教師能夠在較短的時間內(nèi)向?qū)W生呈現(xiàn)更多的內(nèi)容,提高學生理解概念和排除故障，更好的理解理論知識，吸收應用知識。

除了上述實現(xiàn)的基本的功能外，用戶還可以自定義宏，元件庫以及模板，用標準的組件、靈活的繪圖工具來實現(xiàn)用戶的理論教學仿真。同時通過仿真教學軟件自帶動態(tài)的，實時的可視化仿真。在仿真過程中，組件采用動畫的方式呈現(xiàn)，線和管路根據(jù)實時的狀態(tài)采用色標方式呈現(xiàn)。在仿真構(gòu)成中用戶也可以修改，斷開線路和管路進行測量或更換部件的解決系統(tǒng)故障、實時進行整個回路。仿真過程中可以幫助老師解釋系統(tǒng)當前操作和對課堂講解的理論知識探究，同時允許堅持系統(tǒng)參數(shù)的變化，例如壓力、流量、位移、任一點上的電流電壓等。仿真可被設定為多種模式進行控制仿真的速度。同時也可以通過剖面圖動畫仿真，進一步深入了解其機構(gòu)。

在仿真教學軟件中也可以進行建立虛擬的被控對象，通過外部接口，外部設備與其通信操作。同時老師也可以對其仿真的組件進行設置故障，輔助更好的進行教學實驗。

軟件要求與供應商現(xiàn)有的實訓設備進行進一步的整合，融合進入供應商的實訓設備的課程體系中，開發(fā)自動化生動課堂，點破理論與實際設備應用中的教學界限，學生在理論中學習，在虛擬實驗室中進行直接驗證，最后到實際設備中得到成果。

2．軟件參數(shù)

（1）系統(tǒng)功能

在自動化仿真軟件圍繞仿真、動畫、系統(tǒng)的設計的三大功能來實現(xiàn)系統(tǒng)的仿真教學。目前已經(jīng)建立好的模塊有：

☆液壓&比例液壓

☆氣動

☆電氣控制

☆電工

☆PLC邏輯梯形圖l

☆順序功能圖l

☆電工單線圖

☆數(shù)字電子技術(shù)

☆2d/3d人機界面(HMI)

☆控制面板

☆機械連接

☆OPC客戶端& OPC服務器

☆創(chuàng)建教學用視聽材料

用戶通過這些模塊可以靈活的選擇使用仿真，科研，教學，演示。本次采購的為其中的電氣技術(shù)軟件培訓整體解決方案包。

（2）用戶對象

該軟件適合中、高等院校進行教學課程設計、教師備課、教師與學生互動、學生考核、培訓等教學活動。通過軟件實現(xiàn)在課堂中驗證所學理論，以全彩方式動態(tài)展示系統(tǒng)行為，加強對不同系統(tǒng)相互作用的理解，直觀地測試所有類型的系統(tǒng)，使多種系統(tǒng)集成展示更便利，在虛擬系統(tǒng)上加強教學和學習，容易地集成到課程內(nèi)容中，可以容易地被老師和學生使用 。

（3）系統(tǒng)環(huán)境

硬件運行環(huán)境

CPU: Intel Core 2 雙核 1.83 GHz 或相當。

內(nèi)存: 2 GB 或多于系統(tǒng)所需量。

顯卡: 顯存 512 MB 或更高，  最低屏幕分辨率1024×768 。

硬盤空間: 3 GB 可用空間。

軟件運行環(huán)境：

操作系統(tǒng)： Windows Vista SP2、7 SP1、 8 or 8.1 專業(yè)版 （32 位 or 64 位）

五 、系統(tǒng)特點

（一）功能庫選型

1．液壓與氣動模塊

（1）液壓庫

其符合ISO 1219 - 1和1219 - 2標準,液壓庫(工業(yè)和比例)提供了所需的所有組件符號來創(chuàng)建移動和工業(yè)液壓系統(tǒng)和功能。 組件是預先配置的。此外仿真性能曲線等參數(shù),外部負載、泄漏、粘度、熱特性可以根據(jù)需要配置。

（2）氣動庫

氣動庫包括所有的符號創(chuàng)造必要的氣動，電控氣動和邏輯氣動所需要的組件。與液壓庫一樣，氣動元件的參數(shù)也可以根據(jù)用戶需求配置。

2．電氣控制模塊

電氣控制庫元可以與其他的所有組件之間進行交互，在自動化仿真環(huán)境里組成電控系統(tǒng)。其集成IEC 和JIC標準。

3．電工電子模塊

（1）電工庫

電工庫提供了一個廣泛的組件創(chuàng)建的交流和直流電路，從基礎到高級的應用。它支持IEC和NEMA標準。

電機軟啟動器和變頻驅(qū)動器，它提供了符合制造商實際模型，比如西門子組件，Allen Brad Ley，等真實摩西構(gòu)建的組件。配電柜和接線盒工具可以快速實現(xiàn)和設計相關(guān)功能模組。并支持安裝導軌與管路設計組件。

（2）數(shù)字電路庫

數(shù)字電子電路圖庫提供完備的標準配件，包含反相器、邏輯門、觸發(fā)器、計數(shù)器、移位寄存比較器、開關(guān)、LED、7段數(shù)碼管顯示、解碼器、多路傳輸器等，從簡單到復雜的邏輯元件一一俱全。

4．可編程控制器與傳感器應用模塊

（1）PLC邏輯庫

仿真軟件提供三種PLC邏輯梯形圖編程：Allen Brad Ley?，西門子?和IEC61131-3。很容易創(chuàng)建和模擬控制一個自動化系統(tǒng)的一部分。

（2）功能圖（SFC/GRAFCET）庫

順序功能圖庫是實現(xiàn)控制結(jié)構(gòu)的首選工具。除了使用宏步驟外，F(xiàn)amic自動化仿真軟件也支持使用等級封裝步驟來建立。

5．供配電模塊

這個元件庫為各電壓等級的發(fā)電、輸電和配電提供了采用單線的方式表示設計組件。

6．2D/3D人機界面(HMI)模塊

該模塊提供了便攜課時強的設計工具，可以形象的設計動畫和控制面板，通過Automation Studio?提供的3D編輯器可以實現(xiàn)3D動畫的仿真。支持STEP, STL 以及 IGES三種格式3D零件的導入.在仿真中實現(xiàn)各種機器設備的操作行為與過程。

7．機械連接

使用機械管理器、機械機構(gòu)可以與流體動力執(zhí)行機構(gòu)來模擬和動畫效果。

（二）軟件的特色

1．OPC客戶端與OPC服務器

軟件提供OPC客戶端和OPC服務器模塊。 OPC客戶端是一個標準的軟件接口,允許軟件?交換數(shù)據(jù)與任何公司或其他控制設備的OPC服務器是可用的,反之亦然。

2．使用現(xiàn)場總線(CAN BUS)連接虛擬設備

軟件可以與任何兼容OPC/CAN BUS的控制設備進行通信。

3．導出功能

在軟件中允許用戶導出SFC.GRAFCET到XML格式或者到SIEMENS STEP7，并且支持用戶下載到SIEMENS S7-300系列PLC中，這是其他仿真軟件所不具備的。

4．故障診斷

創(chuàng)建組件故障或啟動一個預定義組件故障可以訓練學生排除故障的能力，學生在“假設”的場景中學習快速查找和解決系統(tǒng)潛在問題?？梢栽O置兩種條件自動或手動。

5．教學視頻課件制作

用戶在仿真自動化平臺提供的工作流程管理里面制作相對應的教學課件，方便老師進行教學管理，理論講解。

6．創(chuàng)建用戶自定義宏和模板

選用標準組件，靈活的繪圖工具，以及分組功能，用戶可以創(chuàng)建自定義自己的庫和模板。

（四）可完成的實訓項目

1．有機融合了機械技術(shù)（包括氣動技術(shù)）、傳感器技術(shù)、交流電動機變頻調(diào)速和步進電機驅(qū)動控制、觸摸屏技術(shù)、PLC控制及通信網(wǎng)絡等技術(shù)，體現(xiàn)了現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)過程的特征。

1) 供料單元的安裝與調(diào)試的實訓；

2) 加工單元的安裝與調(diào)試的實訓；

3) 裝配單元的安裝與調(diào)試的實訓；

4) 分揀單元的安裝與調(diào)試的實訓；

5) 輸送單元的安裝與調(diào)試的實訓；

6) 自動生產(chǎn)線控制的安裝與調(diào)試的實訓。

2．整體結(jié)構(gòu)采用開放式和拆裝式，能方便地更換模塊，按具有生產(chǎn)性功能和整合學習功能的原則確定模塊內(nèi)容，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊。設備的擴展性和升級性強，要求：

1）可擴展工作單元；

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，可按工作過程導向，工學結(jié)合的模式規(guī)劃教學活動，完成以下工作任務：符合循序漸進的教學規(guī)律

（1）氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試項目

選用該裝備配置的單出桿氣缸、單出雙桿氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸等氣動執(zhí)行元件和單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥和磁性開關(guān)等氣動控制元件，可完成下列氣動技術(shù)的工作任務：

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)的設計與安裝。

（2）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、變頻器模塊和伺服驅(qū)動模塊、傳感器等，可完成下列PLC應用技術(shù)工作任務：

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；

5) 伺服電機控制電路的連接與參數(shù)設置；

6) PLC控制網(wǎng)絡控制技術(shù)；

7) 氣動方向控制程序編寫；

8) 氣動順序動作控制程序編寫；

9) 氣動機械手控制程序編寫；

10) 皮帶輸送機控制程序編寫；

11) 機電一體化設備控制程序編寫；

12) 自動生產(chǎn)線控制程序編寫。

（3）PLC通訊網(wǎng)絡的安裝、程序編制及調(diào)試

PLC控制技術(shù)---485通信技術(shù)的編程和調(diào)試

（4）機電設備安裝與調(diào)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(guān)、傳感器等，可完成下列機電設備安裝和機電一體化技術(shù)的工作任務：

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)線設備安裝與調(diào)試。

4．該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

符合國家職業(yè)技術(shù)標準“可編程序設計師三級標準”。

配置清單

附表一：工具配置

附表二：PLC配置

SIEMENS系統(tǒng)

技術(shù)指標：

1．交流電源：三相五線 AC 380 V±10% 50Hz；

2．溫度：-10～50℃；環(huán)境濕度：≤90％無水珠凝結(jié)；

3．外形尺寸：長×寬×高=2100mm×1000mm×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(guān)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。

附錄：自動化生產(chǎn)線教學資源庫建設

六、建設內(nèi)容要求

開發(fā)可用于自動化專業(yè)學生課堂教學與拓展學習使用的數(shù)字化教學資源，包括提供供料單元等圖片、動畫、視頻、程序等系列課程素材資源。

七、素材資源技術(shù)指標

1． 圖片

圖片內(nèi)容包括各單元的外觀圖、結(jié)構(gòu)圖、I/O接線電路圖、氣動圖、各組件圖。圖片像素為72分辨率（800px*600px），對于過大的圖片需要進行優(yōu)化且必須保證圖片清晰，使用相關(guān)的優(yōu)化圖片工具進行優(yōu)化；后綴名全部為小寫，文件的格式為jpg。

2． 動畫

動畫格式是Flash動畫。動畫內(nèi)容包括：漫射式光電開關(guān)工作原理動畫；磁性開關(guān)工作原理動畫；電感接近開關(guān)工作原理動畫；雙電控電磁轉(zhuǎn)換向閥工作原理動畫；筆形氣缸工作動畫。

3． 視頻

采用視頻壓縮工具對原始視頻進行壓縮轉(zhuǎn)換，保證試聽效果前提下盡量壓縮文件，所有視頻（vob.ifo.（DVD）.mpg.mepg.dat.mp4.3gp.mov.rm.ram.rmvb.wmv.asf.avi）都需要轉(zhuǎn)換成flv格式；注意：轉(zhuǎn)換是需要保持原始錄制尺寸。錄屏視頻尺寸建議800*600，最大不能超過1000-560，否則在一些筆記本（1366*768）或電腦（1024*768）上面不能完全顯示。

視頻內(nèi)容要求：供料單元結(jié)構(gòu)安裝視頻；供料單元工作視頻；供料單元各部分調(diào)試視頻；筆形氣缸磁性開關(guān)調(diào)整視頻；物料檢測光電開關(guān)調(diào)整視頻；加工單元結(jié)構(gòu)安裝視頻；加工單元工作視頻；加工單元各部分調(diào)試視頻；裝配單元結(jié)構(gòu)安裝視頻；裝配單元工作視頻；裝配單元各部分調(diào)試視頻；分揀單元結(jié)構(gòu)安裝視頻；分揀單元工作視頻；分揀單元各部分調(diào)試視頻；輸送單元結(jié)構(gòu)安裝視頻；輸送單元工作視頻；輸送單元各部分調(diào)試視頻。

4． 程序

提供各單元控制程序