電氣智能化系統安裝技術實訓裝置

一、電氣智能化系統安裝技術實訓裝置技術性能要求

1. 輸入電源：單相220V±10% 50Hz

2. 工作環境：溫度-10℃～+40℃  相對濕度＜85%(25℃)  海拔≤4000m

3. 裝置容量：≤1kVA

4. 重量：100kg左右

5. 外形尺寸：約1300mm×1200mm×750mm

6. 臺面平鋪2020歐標工業鋁材、右側臺面鋪400×1000mm軟絕緣膠墊，中部抽拉式電氣接線板。

7. 安全保護：具有漏電壓、漏電流保護裝置，安全符合國家標準

二、電氣智能化系統安裝技術實訓裝置基本配置及功能要求

1、實訓裝置包括電氣接線模塊、上料模塊、輸送線模塊、視覺識別模塊、三維模組控制模塊、稱重模塊、RFID產品溯源模塊、物料擺放模塊、小車運動控制模塊、溫控箱變頻控溫模塊。提供符合上述要求的裝置整體設計效果圖。

2、以上模塊對應以下單元：PLC單元、485通信單元、工業視覺識別單元、RFID產品溯源單元、氣動控制基本單元、變頻調速單元、觸摸屏單元、以太網交換機、伺服系統控制單元等組成、溫度檢測變送單元。

2.1、PLC單元 西門子主機1511C

帶顯示屏的 CPU；工作存儲器可存儲 175 KB 代碼和 1 MB 數據；位指令執行時間60 ns；4 級防護機制，工藝功能，運動控制，閉環控制，計數與測量；跟蹤功能；PROFINET IO控制器，支持 RT/IRT，性能升級PROFINET V2.3，雙端口，智能設備，支持MRP、MRPD，傳輸協議TCP/IP，安全開放式用戶通信，S7通信，Web服務器，DNS客戶端，OPC UA服務器數據訪問，恒定總線循環時間，路由功能；運行系統選件，固件版本V2.5，帶DI16/DQ16，AI5/AQ2，數字量輸入模塊DI 16xDC24V，16 個一組；數字量輸出模塊DQ 16xDC24V/0.5A，16 個一組；模擬量輸入模塊AI 4xU/I、AI 1xRTD，16 位，5 個一組；模擬量輸出模塊AQ 2xU/I，16 位，2 個一組；6個通道用于計數與測量，帶增量式編碼器24 V（最高 100 kHz）；4個通道用于 PTO，脈寬調制，頻率輸出（最高100kHz)

視覺識別單元

2.2、工業視覺檢測系統包括相機、鏡頭、處理軟件、光源等組成。工業視覺檢測系統放置在輸送線一測，對工件進行顏色，尺寸，標識等信息檢測。

2.2.1、檢測結果通過總控通訊，為后續擺放等作業做好準備。

2.2.3、600 萬像素 1/1.8" CMOS 千兆以太網工業面陣相機，傳感器類型CMOS、卷簾快門，傳感器型號 Sony IMX178，像元尺寸2.4 m×2.4m，靶面尺寸1/1.8"，分辨率3072×2048，動態范圍 71.3dB，曝光時間 25μs ~ 2.5 sec，快門模式 支持自動曝光、手動曝光、一鍵曝光模式，支持Global Reset和Trigger Rolling功能，像素格式Mono 8/10/12 Bayer RG 8/10/10Packed/12/12Packed YUV422Packed，YUV422_YUYV_Packed RGB 8，BGR 8，數據接口 Gigabit Ethernet（1000Mbit/s）兼容 Fast Ethernet（100Mbit/s），數字 I/O 6-pin P7接頭提供供電和 I/O：1路光耦隔離輸入（Line0），1路光耦隔離輸出（Line1）， 1 路雙向可配置非隔離 I/O（Line2）

2.2.4、鏡頭：鏡頭接口 C-Mount 外形尺寸29 mm×29 mm×42 mm

2.2.5、連接電纜與支架

2.2.6、軟件要求

①軟件可進行曝光時間，白平衡設置。

②進行四點相機標定，能快速讀取標定模板的像素值，可獲取對應的位置值。

③可進行日志顯示，并可以清楚歷史日志。

④可進行至少8個模板匹配，即觸發1次拍照，匹配模板1，模板1匹配成功，發出模板1數據；若模板1未能匹配成功，視覺返回s1,0,0,0數據給機器人，機器人發命令繼續匹配模板；

⑤可進行發送可接收數據顯示。

⑥軟件輸出4個數據：類型、X、Y、旋轉量

⑦支持繪制的模板可以進行集合運算；

⑧繪制模板可以使用長方形，圓形，自由繪制等方式進行繪制模板；

⑨在機器人視覺系統軟件中，拍照的圖像可以自由的拖動及放大；

⑩支持實時采集及單獨拍照；

?在機器人視覺系統軟件中，有紅色十字光標方便安裝調節相機位置。

2.3、RFID識別單元：RFID射頻單元帶集成天線的方型讀寫器（RS422）；50×50×30 mm（L×D×H）

標簽使用螺紋式小尺寸標簽。

2.4、觸摸屏單元

1.顯示模塊：≥7"TFT

2.顯示色彩：≥65536彩色

3.分辨率：≥800×480像素

4.背光類型：≥LED 亮 度 300cd/m2

5.液晶壽命: ≥50000小時

6.觸控面板:4線精密電阻網絡（表面硬度不低于4H）

7.CPU: ≥800MHz RISC

8.存儲器: ≥128MB閃存+64MB 內存 RTC

9.通訊接口:COM0:RS485-2W/4W, RS232; COM2: RS232

2.5、以太網交換機：

1.以太網交換機采用非網管型工業以太網 100MBIT/S交換機，自帶5個雙絞線端口，RJ45 接口；

2.用于構建小型星形和總線形拓撲結構；自帶LED診斷顯示，供電電源DC 24V 。

3.不低于IEC/EN 61000-4工業級防護，不低于IP30防護，9.6-60VDC三冗余電源輸入，多重保護。

2.6、變頻調速單元：

1.單相220V供電，輸出功率0.37KW。

2.集成RS-485通訊接口，提供操作面板；

3.具有線性V/F控制、平方V/F控制、可編程多點設定V/F控制，磁通電流控制、直流轉矩控制；

4.集成4路數字量輸入，2路模擬量輸入；

5.具備過電壓、欠電壓保護，變頻器、電機過熱保護，短路保護等。

2.7、小車運動控制單元：主要由運動小車（直流電機驅動）、同步帶輪傳動機構、直流電機、光電傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、行程開關等組成，通過傳感檢測、PLC編程，實現運動距離測量、傳動控制、鍵值優化比較行走控制、定向控制、報警運行控制、點動控制等，能實現小車的精確定位。該系統外觀精美，體積緊湊，重量輕。提供符合上述功能的小車運動控制單元設計效果圖。

2.8、三維模組控制單元：

1.三維絲桿或同步帶控制單元主要由伺服驅動和步進驅動組成。

2.伺服驅動用于控制X軸，采用交流伺服驅動，工作電壓AC220V，輸出功率200W。

3.采用數字信號處理器（DSP）作為控制核心，智能功率模塊（IPM） 內部集成了驅動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路，具有較強的溫度、濕度、振動等環境適應能力和很強的抗干擾的能力。

4.支持位置、速度和力矩三種方式對伺服馬達進行控制。

5.步進電機驅動用于控制Y軸，采用交流伺服驅動，工作電壓DC24V，輸出功率>=30W；

6.內部集成控制電路和功率電路，具有自檢線圈和短路保護等功能。

2.9、 溫控箱變頻控溫模塊：加熱板通電加熱，溫度變送器檢測加熱板到達一定溫度后，PLC控制系統控制臺達變頻器使電機旋轉，帶動扇葉加強空氣流動，快速散熱，使箱內環境溫度穩定。

2.10、溫變變送器。

1.二線制輸出，無需補償導線；

2.溫變變送器結構簡單安裝方便，使用壽命≥10000次；

3.結構簡單，合理安裝方便；小型化，安全可靠，使用壽命長；

4.插頭式溫度變送器，量程0-100OC，電源24VDC，輸出0-10V。

2.11、加熱器：工作電壓AC220V、持續功率30W-150W、外殼材質鋁合金、尺寸不大于160*100。

2.12、 伺服系統控制單元：輸入電源單相或三相AC220V，-15~+10%，50/60HZ，調速比1：5000，脈沖頻率<500KHZ,控制輸入：伺服使能、報警復位、緊急停止、指令脈沖禁止、脈沖偏差清除、零件速鉗位、正向行程限位、反向行程限位、內部速度選擇1等?？刂戚敵觯核欧蕚浜?、定位完成、零偏差、零速度、報警檢出、緊急停止檢出，

2.13、稱物體重量或壓力并觸摸屏顯示重量值：稱重傳感器、重量變送器、稱重不銹鋼承重板，可稱重0-10KG。

三、實訓項目

1.PLC認知實訓（軟硬件結構、系統組成、基本指令、接線、編程下載等）

(一).PLC虛擬控制應用實訓

1.數碼顯示控制

2.搶答器控制

3.天塔之光控制

4.音樂噴泉控制

5.十字路口交通燈控制

6.水塔水位控制

7.自動送料裝車系統控制

8.四節傳送帶控制

9.裝配流水線控制

10.多種液體混合裝置控制

11.自動洗衣機控制

12.貨物分揀機控制

13.自動售貨機控制

(二).PLC實物控制應用實訓

14.視覺識別控制

15.RFID控制

16.長度定長控制

17.稱重控制

18.氣動基本回路控制

19.直線運動位置檢測、定位控制

20.步進電機定位控制

21.步進電機的速度控制

22.步進電機的正反轉控制

23.伺服電機定位控制

24.伺服電機的速度控制

25.伺服電機的正反轉控制

26.伺服電機和步進電機的綜合控制

(三).PLC、變頻器、觸摸屏綜合應用技能實訓

27.變頻器功能參數設置與操作

28.外部端子點動控制

29.變頻器控制電機正反轉

30.多段速度選擇變頻調速

31.變頻器無級調速

32.外部模擬量方式的變頻調速控制

33.基于PLC的變頻器外部端子的電機正反轉控制

34.基于PLC模擬量方式變頻開環/閉環調速控制

35.基于PLC通信方式的變頻開環調速

36.基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習

37.基于觸摸屏控制方式的數碼顯示控制

(四).網絡通訊綜合實訓

38.PLC與變頻器RS485通訊實訓

39.PLC、觸摸屏與變頻器通信控制

40.PLC主機之間PROFINET通訊實訓

41.PLC、變頻器、觸摸屏組網綜合應用實訓

42、PLC與RFID通訊控制

43、PLC與工業相機通訊