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1、 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 1 目目 录录 第一章光机电气一体化控制实训系统产品简介第一章光机电气一体化控制实训系统产品简介2 2 一、产品概述 2 二、产品图片 2 三、产品特点 2 四、技术性能 3 五、实训工作任务 3 六、装置基本配置 4 第二章光机电气一体化控制实训系统组成、运行过程及各机构功能第二章光机电气一体化控制实训系统组成、运行过程及各机构功能6 6 一、系统组成 6 二、运行过程 6 三、上料机构 7 四、皮带输送机构 8 五、搬运机械手机构 9 六、分类仓储机构 9 第三章光机电气一体化控制实训系统电气、气动控制及运行操作第三章光机电气一体化控制实训
2、系统电气、气动控制及运行操作1111 一、电气控制电路组成 .11 二、气动原理及气动回路原理图 .11 三、光机电一体化实训考核装置使用说明三菱 PLC 和变频器 .13 附录一：附录一： THJDQG-1THJDQG-1 型型 光机电气一体化控制实训系统使用说明书光机电气一体化控制实训系统使用说明书2121 一、产品概述 .21 二、技术性能 .21 三、使用说明 .21 四、使用注意事项 .24 附录二：光机电气一体化实训系统设备总图附录二：光机电气一体化实训系统设备总图2525 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 2 第一章第一章 光机电气一体化控制实训光机电气一体化控制实
3、训系统产品简介系统产品简介 一、一、产品概述产品概述 本装置是一种最为典型的光机电气一体化产品，是为职业院校、职业教育培训机构而研制的， 适合机电一体化、电气自动化等相关专业的教学和培训。它在接近工业生产制造现场基础上又针 对教学及实训目的进行了专门设计，强化了光机电气一体化的安装与调试能力。本装置由导轨式 型材实训台、光机电气一体化设备部件、电源模块、按钮模块、PLC 模块、变频器模块、交流电 机模块、步进电机及驱动器模块、模拟生产设备实训单元（包含上料机构、皮带输送线、搬运机 械手、分类仓储等）和各种传感器等组成。采用开放式和拆装式结构设计，可根据现有的机械部 件组装生产设备，使整个装置能
4、够灵活的按实训教学需要组装 光机电气一体化设备。装置采用工 业标准结构设计及抽屉式模块放置架，组合方便。控制对象均 采用典型机电设备部件，接近工业 现场环境，满足实训教学或技能竞赛需求。本装置涵盖了机电一体化和电气自动化专业中所涉及 的 PLC 控制、变频调速、步进调速、传感检测、气动、机械结构安装与系统调试等内容，为培养 可持续发展的光机电气一体化高技能人才提供一个良好的平台。 二、二、产品图片产品图片 三、三、产品特点产品特点 1.该装置融典型机电一体化设备机械部件安装、气动系统的安装与调试、电气控制电路的安 装和 PLC 编程、机电设备安装与调试、自动控制系统安装与调试于一体，满足实训教
5、学和竞赛的 需要。 2.该实训考核装置有PLC 模块 I/O 端子、变频器接线端子、交流电机接线端子、步进电机驱 动器接线端子、各常用模块与PLC 连接端子，均采用安全插座，使用带安全插头的导线进行电路 连接；各光电开关、行程开关、传感器和指示元件的电路，则通过端子排进行连接。插拔线连接 电路与端子排连接电路相结合，既保证学生基本技能的训练、形成和巩固，又保证电路连接的快 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 3 速、安全和可靠。 四、四、技术技术性能性能 1.输入电源：三相五线 AC380V10% 50Hz 2.工作环境：温度-1040 相对湿度85%（25）海拔4000m 3.装
6、置容量：1.5kVA 4.安全保护：具有漏电压、漏电流保护，安全符合国家标准 五、五、实训工作任务实训工作任务 1.1.气动系统的安装与调试气动系统的安装与调试 通过配置的单杆气缸、导杆气缸、旋转气缸、气动手爪等气动执行元件和单控电磁换向阀 和磁性开关等气动控制元件，可完成下列气动技术的工作任务： 气动执行元件的安装 气动方向控制元件的安装 气动速度控制的调试 气动顺序控制回路的安装 气动机械手臂的安装 气动系统安装与调试 2.2.电气控制电路的安装电气控制电路的安装 通过配置的交流电机、步进电机、指令开关和传感器等，可完成下列电气安装的工作任务： 交流电机正反转控制电路的连接 交流电机调速控
7、制电路的连接 步进电机控制电路的连接 传感检测电路的连接 3.3.PLCPLC 编程编程 步进电机控制程序编写 异步电机正反转控制程序编写 异步电机调速控制程序编写 搬运机械手控制程序编写 皮带输送线控制程序编写 光机电气一体化设备控制程序编写 4.4.机电设备安装与调试机电设备安装与调试 通过配置的光机电气一体化设备部件、PLC 模块、变频器模块、步进电机模块、指令开关和 传感器等，可完成下列光机电气设备安装和光机电气一体化技术的工作任务： 工件库及工件推出设备的安装与调试 皮带输送线设备的安装与调试 搬运机械手设备的安装与调试 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 4 运料小车的
8、安装与调试 光机电气一体化设备安装与调试 5.5.自动控制系统安装与调试自动控制系统安装与调试 通过配置的光机电气一体化设备部件、PLC 模块、变频器模块、步进电机模块、指令开关和 传感器等，可完成下列光机电气设备安装和光机电气一体化技术的工作任务： 上料结构和皮带输送线的自动控制 搬运机械手的自动控制 运料小车的自动控制 光机电气一体化的自动控制 六、六、装置基本配置装置基本配置 光机电气一体化控制实训系统由型材实训台、井式上料机构、物料输送、搬运机械手、及 分类仓储机构、PLC 模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、各种传感器、工件、I/O 接口板 和气管等组成，详见下表： 序号序号名称名
9、称主要元件规格或功能主要元件规格或功能数量数量备注备注 1. 型材实训台1200mm800mm840mm1 台 推荐配置：FX2N-48MT（晶体管输出） ； 或用户自行配置，PLC 要求输入 DI 20 点，输出 DO 12 点 1 台 2. 三菱 PLC 主机、 变频器模块 推荐配置：FR-E740，三相输入，功率： 0.75kW；或用户自行配置 1 台 用户可自 行配置 3. 触摸屏 5.7 英寸工业彩色触摸屏 1 块 4. 电源模块 三相电源总开关（带漏电和短路保护）1 个，熔断器 3 只，单相电源插座 2 个， 三相五线电源输出 1 组。 1 件 5. 按钮模块 开关电源 24V/6
10、A 1 只，开关电源 12V/5A 1 只，急停按钮 1 只，复位按钮黄、绿、 红各 1 只，自锁按钮黄、绿、红各 1 只， 转换开关 2 只，蜂鸣器 1 只，24V 指示灯 黄、绿、红各 2 只。 1 件 6. 井式上料机构 井式工件库 1 件，光电传感器 1 只，磁 性开关 2 只，单杆气缸 1 只，单控电磁 阀 1 只，警示灯 1 只，主要完成将工件 库中的工件依次推出。 1 件 7. 皮带输送机构 三相交流减速电机（AC380V，输出转速 40r/min）1 台，滚动轴承 4 只，滚轮 2 只，传输带 958 mm38mm1.5mm 1 条， 电感传感器 1 只，电容传感器 1 只，色
11、 标传感器 1 只，光电编码器 1 只，主要 完成工件的辨别，并将工件运送到机械 手处。 1 件 8. 搬运机械手机构 旋转气缸 1 只，导杆气缸 1 只，气动手 1 件 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 5 爪 1 只，磁性开关 5 只，单控电磁阀 3 只，主要完成将工件从皮带输送机构搬 运到运料小车上。 9. 分类仓储机构 步进电机 1 只，步进电机驱动器 1 只， 磁性开关 2 只，货台 6 个，单控电磁阀 1 只，单杆气缸 1 只，限位开关 3 只，运 料小车一个，完成物料的分类仓储工作。 1 件 10. 接线端子转换板 接线端子和安全插孔。 1 块 11. 物料 金属（
12、铁、铝）各 6 个，尼龙 6 个 18 个 12. 安全插线 强电导线/弱电导线若干 1 套 13. 调压过滤器AFR-2000M（配有压力表 01MPa） 。1 套 14. 气管 4/6 若干 1 套 15. PLC 编程电缆 配套 PLC 使用 1 条 用户可自 行配置 16. 配套光盘 PLC 编程软件使用手册、程序等 1 套 17. 配套工具 工具：小号一字螺丝刀，中号十字螺丝 刀，剥线钳，尖嘴钳，活动扳手，内六 角扳手（9 把） ，接线板 1 套 18. 静音气泵1Mpa1 台 19. 挂线架TH-JD201 个 20. 电脑推车TH-JD211 台 21. 计算机 品牌机 1 台用
13、户自配 光机电气一体化控制实训系统 天煌科技 天煌教仪 6 第二章第二章 光机电气一体化控制实训系统组成、运行过程及各机构功能光机电气一体化控制实训系统组成、运行过程及各机构功能 一、一、系统系统组成组成 光机电气一体化控制实训系统由型材导轨式实训台、典型光机电气一体化设备机械部件、 PLC 模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、模拟生产设备实训模块（包含上料机构、皮带输 送线、搬运机械手、分类仓储等） 、接线端子排、各种传感器、警示灯和气动电磁阀等组成。整 体结构采用开放式和拆装式设计，学生可以组装、接线、编程和调试由上料机构、皮带输送机 构、搬运机械手机构和分类仓储机构组成的光机电气一体化
14、设备。 二、二、运行过程运行过程 1 1. .上上料料机机构构 在复位完成后，点动“启动”按钮，料筒光电传感器检测到有工件时，延时两秒后，推料气 缸将工件推出至皮带输送线，若10 秒钟后，料筒检测光电传感器仍未检测到工件，则说明料筒 内 无物料，这时警示黄灯闪烁，放入物料后黄灯熄灭；推料气缸推出物料后会立即缩回，工件下 落。 当搬运机械手夹起物料后，又重复上述过程。 2 2. .皮皮带带输输送送机机构构 当物料被推料气缸推出后，PLC 启动变频器，三相交流异步电机以30Hz 的频率运行，皮带开 始输送物料。物料分别经过第一、第二、第三传感器时，传感器会把检测到的信号传给PLC，PLC 判别物料
15、，为分类仓储机构做准备。物料被传送带运送到终点时，变频器停止运行，传送带停止 工作。上料机构的推料气缸推出物料后，再重复上面的过程。 3 3. .搬搬运运机机械械手手机机构构 当物料送到终点后，机械手手臂下降，手臂下限位传感器检测到位后，气动手爪抓取物料 ,手 爪夹紧限位传感器检测到夹紧信号后，手爪气缸上升。手爪提升限位传感器检测到位后；手臂向 右旋转。手臂旋转完成一定角度后，延时2 秒，机械手手臂下降。手臂下限位传感器检测到位后， 气动手爪放开物料,手爪气缸上升。手爪提升限位传感器检测到位后，手臂向左旋转，等待下一 个 物料到位，重复上面的过程。 4 4. .分分类类仓仓储储机机构构 当机械手把物料放到运料小车上后，PLC 启动步进电机，并根据第2 步中传感器发来的信息， 把物料运送到相应的货台位置，然后推料气缸把物料推到货台上，运料小车再回到起始位置，等 待下一物料到位，重复上面的动作。 5 5. .启启动动、停停止止、复复位位、警警示示 (1)系统上电后，点动“复位”按
