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SBGJD-04型典型機電設備安裝與控制實(shí)訓裝置（ SMART配置）
1、設備外觀(guān)圖
圖片僅供參考，以實(shí)際配置為準
二、設備概述
本設備采用型材結構，包括有交流伺服電機及驅動(dòng)單元、步進(jìn)電機及驅動(dòng)單元、直流無(wú)刷電機及驅動(dòng)單元、交流電機及變頻器調速單元、觸摸屏單元、PLC及A/D D/A單元、傳感器及旋轉編碼器單元、皮帶輸送單元、滾珠絲桿單元、蝸輪蝸桿單元等。采用工業(yè)用元器件，所有傳感器、執行器、控制器的接口均是開(kāi)放的，操作方便，采用模塊化設計，接口統一，可做到電機互換方便，是一種典型的機電一體化實(shí)訓考核裝置，適合相關(guān)院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)、培訓以及考核。
本設備適合機電設備安裝與維修、機電技術(shù)應用、機械專(zhuān)業(yè)、電氣運行與控制、電氣技術(shù)應用等的教學(xué)與實(shí)訓。
通過(guò)該設備的實(shí)訓，可了解掌握相關(guān)PLC控制技術(shù)、傳感器和編碼器應用技術(shù)、常用電機的控制及調速技術(shù)、典型機械傳動(dòng)應用技術(shù)和組態(tài)監控技術(shù)等。
三、技術(shù)參數
1、交流電源：三相五線(xiàn) AC 380 V±10% 50Hz；
2、溫度：-10～50℃；環(huán)境濕度：≤90％無(wú)水珠凝結；
3、外形尺寸：長(cháng)×寬×高=1200mm×800mm×1050mm；
4、整機功耗：≤1.5 kVA；
5、安全保護措施：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(shí)驗導線(xiàn)
四、功能特點(diǎn)
1、本設備有機融合了機械技術(shù)（包括氣動(dòng)技術(shù)）、傳感器技術(shù)、交流電動(dòng)機變頻調速技術(shù)、步進(jìn)電機驅動(dòng)控制、伺服電機驅動(dòng)控制、無(wú)刷電機驅動(dòng)控制、檢測技術(shù)、觸摸屏技術(shù)、PLC控制技術(shù)、平皮帶傳動(dòng)技術(shù)、絲桿傳動(dòng)技術(shù)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)技術(shù)、同步帶傳動(dòng)技術(shù)等，體現了現代制造業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的特征。
2、整體結構采用開(kāi)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)習功能的原則確定模塊內容，使教學(xué)或競賽時(shí)可方便的選擇需要的模塊。
3、用于教學(xué)，可按工作過(guò)程導向，工學(xué)結合的模式規劃教學(xué)活動(dòng)，完成不同的工作任務(wù)。
4、該實(shí)訓考核裝置PLC模塊的I/O 端子、變頻器的接線(xiàn)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(xiàn)進(jìn)行電路連接；各指令開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、傳感器和指示元件的電路，則通過(guò)端子排進(jìn)行連接。插拔線(xiàn)連接電路與端子排連接電路相結合，既保證學(xué)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。
五、實(shí)訓項目
1.觸模屏實(shí)訓：觸模屏與PLC之間的通訊，觸模屏監視電機的運行狀態(tài)和控制電機的運行參數，基于觸摸屏→PLC→數字伺服（步進(jìn)驅動(dòng)）方式的運行曲線(xiàn)組態(tài)顯示控制，基于觸摸屏→PLC→交直流電機方式的運行曲線(xiàn)組態(tài)顯示控制。
2.PLC訓練：基本指令編程練習，高級指令編程實(shí)訓，PID控制指令應用實(shí)訓，利用PLC控制（脈沖、模擬量），步進(jìn)電機、變頻器、伺服電機、直流無(wú)刷電機，用PLC采集各種傳感器信號，PLC采集旋轉編碼器信號。
3.三相異步電機變頻調速：變頻器功能參數設置與操作，變頻器報警與保護功能， 1.多段速度選擇變頻調速，外部端子點(diǎn)動(dòng)控制，控制電機運行時(shí)間操作，控制電機正反轉運動(dòng)控制，外部模擬量（電壓/電流）變頻調速，三相異步電機的變頻器閉環(huán)調速。
4.步進(jìn)電機：?jiǎn)?dòng)特性的研究：通過(guò)PLC修改頻率，運行頻率加速時(shí)間及運行長(cháng)度，觀(guān)察運轉特性，細分特性研究：通過(guò)細分拔碼開(kāi)關(guān)改變細分，觀(guān)察步進(jìn)電機在低速運行時(shí)的振動(dòng)和噪聲變化，掌握細分意義和如何計算細分距角，脫機信號作用研究，驅動(dòng)電壓的影響，驅動(dòng)電流的影響。
5.伺服電機：位置模式：通過(guò)PLC修改啟動(dòng)頻率，運行頻率，加減速時(shí)間以及運行長(cháng)度，觀(guān)察電機運轉特性，速度模式1：將伺服電機的控制模式調整為速度模式的外部控制方式，通過(guò)PLC的模擬量控制伺服電機的運行，學(xué)會(huì )如何調速零飄、加減速的調整、速度增益和輸入增益的調整，控制零速鉗位端口了解它的作用，通過(guò)編碼器反饋做閉環(huán)實(shí)現位置控制并通過(guò)人機界面進(jìn)行位置和速度的顯示；速度模式2：將伺服電機的控制模式調整為速度模式的內部控制方式，通過(guò)PLC的脈沖輸出和模擬量輸出控制電機的速度和位置，兩個(gè)模式通過(guò)PLC的輸出點(diǎn)來(lái)切換，通過(guò)這個(gè)實(shí)訓可以了解伺服ON與模式切換之間的關(guān)系，通過(guò)PLC編程加深對伺服運行的理解；位置速度模式：將伺服電機的控制模式調整為位置速度模式，通過(guò)PLC的脈沖輸出和模擬量輸出控制電機的速度和位置，兩個(gè)模式通過(guò)PLC的輸出點(diǎn)來(lái)切換，通過(guò)這個(gè)實(shí)訓可以了解伺服電機ON與模式切換之間的關(guān)系，通過(guò)PLC編程加深對伺服運行的理解。
6.直流無(wú)刷電機：內部電位器調速：調節電位器使速度由慢到快，觀(guān)察電機在低速和高速和運行特性，比較與變頻、伺服的區別，模擬量調速：PLC模擬量輸出控制電機的速度，編碼器反饋作為速度位置反饋，實(shí)現低精度的定位。通過(guò)正反向控制端子控制轉向。
7.各種傳感器及編碼器實(shí)訓：光電、電感、電容傳感器的應用，旋轉編碼器的應用。
皮帶輸送帶電機綜合控制（PLC、觸摸屏、異步電機、直流無(wú)刷電機、編碼盤(pán)）：絲杠傳動(dòng)綜合控制（PLC、觸摸屏、步進(jìn)電機、伺服電機），轉動(dòng)擺臺定位控制（PLC、觸摸屏、步進(jìn)電機、伺服電機
六、設備配置
|
序號 |
名稱(chēng) |
主要技術(shù)指標 |
數量 |
單位 |
|
1 |
工作臺 |
1200mm×800mm×840mm |
1 |
張 |
|
2 |
西門(mén)子PLC |
CPU ST40DC/DC/DC主機模塊 24DI/16DO |
1 |
臺 |
|
3 |
西門(mén)子擴展模塊 |
EM AM06 模擬量擴展模塊 4AI/2AO |
1 |
臺 |
|
4 |
西門(mén)子變頻器 |
MM420 功率≥0.75kW |
1 |
臺 |
|
5 |
電源模塊 |
三相電源總開(kāi)關(guān)（帶漏電和短路保護）1個(gè)、熔斷器3只、單相三極電源插座2個(gè)、安全插座5個(gè) |
1 |
塊 |
|
6 |
按鈕模塊 |
開(kāi)關(guān)電源24V/5A 、12V/2A各1組、轉換開(kāi)關(guān)2只、復位按鈕（紅、黃、綠各1只）、自鎖按鈕（紅、黃、綠各1只）、24V指示燈（紅黃綠各2只）、急停按鈕1只、蜂鳴器1只 |
1 |
塊 |
|
7 |
步進(jìn)電機驅動(dòng)模塊 |
相數：2，步距角： 1.8，靜態(tài)電流：2.8A，相電阻：0.8Ω，相電感：1.2mH，保持轉矩：0.9N•m |
1 |
套 |
|
8 |
伺服電機驅動(dòng)模塊 |
額定功率：200W，額定轉矩：0.64N•m，額定轉速：3000r/min，額定電流：1.6A |
1 |
套 |
|
9 |
直流無(wú)刷電機驅動(dòng)模塊 |
額定功率： 150W，額定電壓：AC220V 額定轉速：1500r/min,額定轉矩：0.955N•m，額定電流：0.945 |
1 |
套 |
|
10 |
觸摸屏模塊 |
7英寸 |
1 |
套 |
|
11 |
皮帶輸送帶單元 |
由帶式傳送帶、旋轉編碼器、光電傳感器、電感傳感器、電容傳感器、旋轉電磁鐵組成。傳輸帶行程：460mm。 |
1 |
套 |
|
12 |
滾珠絲桿單元 |
由滾珠絲桿、刻度裝置、限位傳感器、移動(dòng)導塊等組成。位置控制水平位移：270mm，重復精度：0.1mm |
1 |
套 |
|
13 |
蝸輪蝸桿減速機單元 |
由蝸輪蝸桿減速機、刻度裝置等組成。超低噪聲，體積小，傳遞功率為90-120W，主要可以完成轉臺的精確定位控制。 |
1 |
套 |
|
14 |
接線(xiàn)端子排 |
本系統的執行器、控制器接口全部引到操作面板及接口單元，并配備配套實(shí)訓導線(xiàn)。 |
1 |
套 |
|
15 |
工件 |
含金屬塑料工件 |
1 |
套 |
|
16 |
電源線(xiàn) |
單相三芯電源線(xiàn) |
2 |
根 |
|
17 |
實(shí)訓導線(xiàn) |
強電、弱電連接導線(xiàn) |
1 |
套 |
|
18 |
PLC編程電纜 |
2 |
根 | |
|
19 |
配套光盤(pán) |
PLC編程軟件、使用手冊、程序等 |
1 |
套 |
|
20 |
配套工具 |
工具箱：十字長(cháng)柄螺絲刀、大、中、小號一字螺絲刀，中、小號十字螺絲刀，鐘表螺絲刀，剝線(xiàn)鉗，尖嘴鉗，剪刀，電烙鐵，驗電筆，鑷子，活動(dòng)扳手，內六角扳手（8把） |
1 |
套 |
|
21 |
掛線(xiàn)架 |
1 |
個(gè) |
易損件：
|
序號 |
名稱(chēng) |
數量 |
單位 |
|
1 |
扎帶 |
1 |
包 |
|
2 |
紅色插針 |
0.5 |
包 |
|
3 |
藍色插針 |
0.5 |
包 |
|
4 |
綠色插針 |
0.5 |
包 |
|
5 |
黃色插針 |
0.5 |
包 |
|
6 |
φ4橙色氣管 |
20 |
米 |
|
7 |
φ4藍色氣管 |
20 |
米 |
|
8 |
φ4節流閥 |
5 |
只 |
|
9 |
φ4快速接頭 |
6 |
只 |
|
10 |
磁性開(kāi)關(guān) |
3 |
只 |
