一、柔性自動生產(chǎn)實訓(xùn)系統(tǒng) （西門子ABB系統(tǒng)）概述

“工業(yè)4.0柔性自動化生產(chǎn)實訓(xùn)系統(tǒng)”是由六臺各自獨立而又緊密相連的工作站組成。是一種最為典型的機電一體化、自動化類產(chǎn)品，適合機械制造及其自動化、機電一體化、電氣工程及自動化、控制工程、測控技術(shù)、計算機控制、自動控制等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和培訓(xùn)。它接近工業(yè)生產(chǎn)制造現(xiàn)場基礎(chǔ)上又針對實訓(xùn)教學(xué)進行了專門設(shè)計，強化了各種控制和工程實踐能力。

系統(tǒng)由八個站組成，分別為：供料單元，加工單元，搬運單元，裝配單元，機器人搬運單元，倉儲單元，運輸軸單元，觸摸屏監(jiān)控單元等，控制系統(tǒng)可以選用品牌的PLC進行控制，具有較好的柔性，即每站各有一套PLC控制系統(tǒng)獨立控制，在單個培訓(xùn)完成以后，又可以將相鄰的兩站、三站…直至所有站連在一起，學(xué)習(xí)復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、編程、調(diào)試和整機運行。

二、柔性自動生產(chǎn)實訓(xùn)系統(tǒng) （西門子ABB系統(tǒng)）技術(shù)指標(biāo):

1、輸入電源：單相三線～220V±10% 50Hz

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

3、裝置容量：＜2.5kVA

4、實訓(xùn)平臺尺寸不小于：4500mm×785mm×1100mm，各部件采用優(yōu)質(zhì)鋁合金和不銹鋼機加工成型，外觀無劃痕等。

5、單站工作臺尺寸不小于：750mm×785mm×1100mm

三、系統(tǒng)組成

（一）供料單元

供料單元負責(zé)3種不同材料的供料，由料管、推料裝置及傳輸線等組成。

主要技術(shù)參數(shù)要求及電氣元件：

1、工作臺：鋁合金。

2、供電電源/工作電壓：AC220V 50Hz /DC24V 2A。

3、工作氣壓：0.5MPa

4、PLC 模塊 1（CPU1214C DC/DC/DC）：8 輸入/6 輸出，集成 2AI；主要基本單元采用 24VDC 供電，集成PROFINET 接口，自帶脈沖輸出 100kHz，配套滿足參數(shù)要求的 PLC 編程軟件。

5、直流減速電機： 10W/24V 5r/m

6、檢測傳感器：光電漫反射、磁感式接近開關(guān)、光纖放大器等。

7、電源控制盒：尺寸600mm×100mm×100mm，面板上設(shè)有總急停按鈕、斷路器帶保險絲、指示燈、鑰匙開關(guān)、啟動、停止以及急停按鈕，整體設(shè)計成獨立模塊，外殼采用專用C型鋁合金型材，兩端采用鈑金件固定。

（二）加工單元

加工單元由傳輸線、加工站、轉(zhuǎn)盤機構(gòu)等組成。完成物料加工、檢測及輸送等功能。

1、工作臺：鋁合金

2、供電電源/工作電壓：AC220V 50Hz /DC24V 2A

3、工作氣壓：0.5MPa

4、PLC 模塊 1（CPU1214C DC/DC/DC）：8 輸入/6 輸出，集成 2AI；主要基本單元采用 24VDC 供電，集成PROFINET 接口，自帶脈沖輸出 100kHz，配套滿足參數(shù)要求的 PLC 編程軟件。    

5、檢測傳感器：光電漫反射、磁感式接近開關(guān)、光纖放大器等。

（三）搬運單元

搬運站是接駁上一站的物料放置傳輸線進行下一站的供料，由物料平臺、氣缸機械手、傳輸線等機構(gòu)組成。

氣缸規(guī)格量程：旋轉(zhuǎn)氣缸：0～180°，雙聯(lián)氣缸：行程：100mm，平行氣夾：缸徑:16mm，不回轉(zhuǎn)氣缸：行程：100mm，檢測傳感器：磁感式。

1、工作臺：鋁合金

2、供電電源/工作電壓：AC220V 50Hz /DC24V 2A；

3、工作氣壓：0.5MPa

4、PLC 模塊 1（CPU1214C DC/DC/DC）：8 輸入/6 輸出，集成 2AI；主要基本單元采用 24VDC 供電，集成PROFINET 接口，自帶脈沖輸出 100kHz，配套滿足參數(shù)要求的 PLC 編程軟件。

5、檢測傳感器：光電漫反射、磁感式接近開關(guān)、光纖放大器等。

（四）裝配單元

裝配站由滑槽式送料模塊、氣缸機械手、傳輸線等機構(gòu)組成，完成兩個物料的裝配。

1、工作臺：鋁合金

2、供電電源/工作電壓：AC220V 50Hz /DC24V 2A 工作氣壓：0.5MPa

3、PLC 模塊 1（CPU1214C DC/DC/DC）：8 輸入/6 輸出，集成 2AI；主要基本單元采用 24VDC 供電，集成PROFINET 接口，自帶脈沖輸出 100kHz，配套滿足參數(shù)要求的 PLC 編程軟件。

4、檢測傳感器：光電漫反射、磁感式接近開關(guān)、光纖放大器等

（五）機器人搬運單元

1、ABB工業(yè)機器人，單臺配置如下：

▲機器人本體，臂展0.60m以上，有效負載3公斤;緊湊

型控制器;機器人本體到控制器之間的電纜長度7米;示教盤附帶10米電纜,具中文操作界面;數(shù)字式直流24V 16進/16出，輸入、輸出信號板;機器人控制軟件;機器人資料。

模式：關(guān)節(jié)型；控制軸數(shù)：6軸；

2、PLC 模塊 1（CPU1214C DC/DC/DC）：8 輸入/6 輸出，集成 2AI；主要基本單元采用 24VDC 供電，集成PROFINET 接口，自帶脈沖輸出 100kHz，配套滿足參數(shù)要求的 PLC 編程軟件。

3、變頻器：西門子V20變頻器 0.37kw，SINAMICS V20 200-240 V 1 相交流 - 10/+ 10 標(biāo)稱功率 0.75 kW/1 PS 有 60 秒 150 % 過載 未過濾 I/O 接口：4 DI，2 DO， 2 AI，1 AA 現(xiàn)場總線：USS/MODBUS RTU 安裝有 BOP 防護等級 IP20/UL 開放 尺寸：尺寸AB 68x142x128（寬x 深x高）

4、檢測傳感器：光電漫反射、磁感式接近開關(guān)、光纖放大器等。

（六）倉儲單元

  倉儲單元由堆垛機、氣動手抓、3*4立庫組成，完成成品工件的倉儲功能。

1、工作臺：鋁合金材質(zhì)

2、供電電源/工作電壓：AC220V 50Hz /DC24V 2A；工作氣壓：0.5MPa

3、PLC 模塊CPU1214C DC/DC/DC：14 輸入/10 輸出，集成 2AI；主要基本單元采用 24VDC 供電，集成 PROFINET 接口，數(shù)字量輸入：額定輸入電壓 DC24V，輸入點數(shù) 14，輸出點數(shù) 10，自帶脈沖輸出 100kHz，模擬量輸入：精度 13 位，±10V，阻抗≥9MΩ，0-20mA，阻抗 250Ω，輸入路數(shù) 2。配套滿足參數(shù)要求的 PLC 編程軟件。

4、擴展模塊（SM1234）：2x24VDC 輸入/2x24VDC 輸出

5、步進電機：1.5A 角距：1.8 度

6、檢測傳感器：光電漫反射、磁感式接近開關(guān)、光纖放大器等。

（七）運輸單元

采用同步輪的方式進行傳送，單元可獨立運行，各個單元站中的皮帶尺寸長度不小于 60*500mm。運輸單元電機驅(qū)動測試系統(tǒng)：平臺尺寸 19×29cm，重量不大于 250g，含多電機驅(qū)動系統(tǒng)，減速器變速比>1/36，滿載電機轉(zhuǎn)速>3500rpm。

（八）觸摸屏監(jiān)控單元

配有7寸彩色觸摸屏：

1、800 X 480 分辨率、65535 色 TFT；

2、按照工業(yè) III級標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，采用 LED 背光不黑屏；

3、400M 主頻、WinCE 系統(tǒng)、MCGS 組態(tài)軟件、64M 存儲空間；

4、支持 U盤備份、恢復(fù)，操作快捷；

5、支持 RS232/RS485/RJ45以太網(wǎng)通訊接口；

6、低功耗，整機功耗僅 6W；

7、配下載線和安裝軟件；

8、接口全部引出到專業(yè)端子排上。

9、當(dāng) 6 個單元全部進入聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)時，管理員能夠通過組態(tài)監(jiān)控機中各種組態(tài)按鈕方便的控制整個系統(tǒng)的運行、停止等。每個單元的工作狀態(tài)以及工件的材質(zhì)、顏色等在監(jiān)控畫面上也能夠清楚的看到。

（十三）、配套常用工具

包含萬用表、電筆、電工膠布、尖嘴鉗、斜口鉗、活動扳手、剝線鉗、十字螺絲刀、一字螺絲刀、內(nèi)六角 1 套、工具箱等。

四、實訓(xùn)項目

1、機械裝調(diào)實訓(xùn)項目：

（1）主軸運輸軸的裝調(diào)實訓(xùn)

（2）氣動工作臺的裝調(diào)實訓(xùn)

（3）供料轉(zhuǎn)盤的裝調(diào)實訓(xùn)

（4）搬運裝料臺的裝調(diào)實訓(xùn)

（5）加工裝置的裝調(diào)實訓(xùn)

（6）裝配裝置的裝調(diào)實訓(xùn)

（7）六自由度機器人的裝調(diào)實訓(xùn)

（8）倉儲機構(gòu)的裝調(diào)實訓(xùn)

2、電氣接線實訓(xùn)項目:

（1）傳送軸主電路的接線實訓(xùn)

（2）供料轉(zhuǎn)盤主電路的接線實訓(xùn)

（3）變頻器控制的接線實訓(xùn)

（4）機器人控制的接線實訓(xùn)

（5）倉儲步進系統(tǒng)的接線實訓(xùn)

3、軟件編程實訓(xùn)項目：

（1）基本編程指令及編程軟件的應(yīng)用

（2）氣動元件基本應(yīng)用及調(diào)試方法

（3）PLC 步進電機正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速控制

（4）變頻器的程序運行及多段速度運行

（5）觸摸屏編程應(yīng)用

（6）PLC 總線通訊數(shù)據(jù)通信技術(shù)

（7）機器人編程實訓(xùn)技術(shù)

（8）機器人碼垛應(yīng)用實訓(xùn)

（9）3D 軟件在線控制應(yīng)用實訓(xùn)

4、液壓與氣動實驗

五、主要硬件配置清單（單臺套）