运动控制实训装置

一、 系统简介 

  运动控制实训装置是一综合性的实验台，旨在为学生提供一个综合的实践环境。运动控制实训装置采用工业侣型材搭建而成的实训桌面，其上安装有井式自动供料单元、数控加工单元、立体仓储单元、移动机械手搬运单元，组成一个自动化的加工生产实训单元。该实训装置采用了工业上常用的自动化控制元件，包含有可编程控制器、运动控制卡、模拟量传感器、气动元件、步进电机、交流伺服电机、变频器等等，可进行货物的自动识别、传送、搬运、加工、出入库及管理等过程。因此在该系统上学生不仅能学习 PLC 技术、传感器技术、电机驱动技术以及各种网络和控制技术，而且能将所学的各种技术加以综台运用。该实验装置，一可与原有实验装置形成互补，二可使我们的实验装置形成梯度和规模后更容易进行各类的培训。

运动控制实训装置贴近工业现场要求，是典型的自动生产线，设备从选材、工艺、流程、结构、控制等各方面应从实际工业现场出发，考虑工学结台要求，融合机械、电气、气动、传感器、步进电机驱动控制、交流伺服驱动、变频驱动、运动控制卡、通信网络等多种技术，能开展任务驱动的项目教学法，采用PLC网络通信技术实现系统联动，能真实再现工业自动生产线中的供料、检测、搬运、加工、输送、出入库等过程。

该系统秉着合理设计、服务于教学为目的的原则，使用有轨传输来联系各工作单元。该系统控制技术先进，提供的是一个典型的综台科技环境。它特别适合项目导入式教学，学生在这套设备上可将过去所学的知识有机地联系在一起，使其动手能力、综合分析能力上升到一个新高度。系统可整体培训也可各子系统独立培训，不用机械拆装，即可进行整体培训和子系统独立培训的转换，培训起来灵活、高效。系统设有故障调试综合设置模块；老师可方便地设置该模块在各站设置一些故障，学生在这套设备上不但可学习系统的编程使用和维护，还可学习故障分析方法和对故障进行诊断分析。

1 . 2 系统特点

可靠性：系统中元器件均采用实际工业元件，采用知名公司工业元件，质量可靠、性能稳定，故障率低，适应长时间培训。

开放性：要求具有便于学生动手拆装实训功能，可以拆装到各零部件，以便能提高学生的动手能力，服务于项目实训教学。

全面性：覆盖了传感器技术、气动技术、 PLC 技术、各种电机驱动控制技术、机械系统精密传动技术、通讯控制技术、计算机组态控制技术等多项技术实训 。

安全性：系统要求具有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置。采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线，同时备急停保护、限位保护、智能保护等各种保护功能，可确保人身与设备安全。

扩展性：系统可扩展性强，设备预留有可扩展空间，可根据工业发展形势及用户方合理性建议进行改进、扩展。 

1 . 3 运动控制实训装置控制方案

很据机械装置的设计工艺，运动控制实训装置的控制方式采用各工作单元由 PLC 承担其控制任务，各 PLC 之间通过西门子PPI通讯协议实现互连的分布式控制或 Profibus 现场总线组网等控制方式。

1 . 4 系统主要技术参数 

1 ．输入电源：AC220V 士10%   50Hz

2 ．工作环境：温度一 10 ℃ ～ 40 ℃ 相对湿度时小于等于85% （25 ℃ ） 

3 ．装置容量：小于等于1.5KVA

4 ．外形尺寸： 1980mmx1040mmx 1300mm 

5 ．气源工作压力： 0.4 到0.7 MPa 

6 ．安全保护：具有漏电压、漏电流保护，安全符合国家相关标准。

1 . 5 系统可培训内容

由于系统所提供的是一个综合的科技环境，因此在本系统上可进行多种技术的培训。在本系统上我们可进行传感器技术、气动技术、电机驱动和PLC技术等多方面的培训，通过这套设备我们介绍给大家的是一种不同的教学理念和教学方法。该设备可培训的内容：

1、传感器培训

该系统采用多种传感器，有电感式、光电式、电磁式、光栩尺、拉力传感器以及称重传感器等，每一个都有着各自的特性、发挥着不同的作用，使系统得以可靠工作。通过了解设备中各类传感器的工作特性，可加强学生对这些传感器的感性认识，再结合老师对传感器工作原理的分析和特性演示，可使学员快速掌握所学知识。

 2 、气动技术培训

该系统上使用了大量的气动元件，包括多种电控气动阀、多种气动缸、气动夹爪、过滤调压阀等。在学习这些气动元件时，学生不但可以单独学习每一种分离元件，还可以在学习时了解各种气动元件之间以及气动元件与其它元件之间是如何配合起来进行协调工作的。

3 、PLC技术培训

系统所提供的四个工作单元都由PLC控制器，这使得系统可以分成四个完全独立的工作单元，使几名学生可以同时进行学习，而且每个学员都有动手的机会在该设备上学员不但可以学习PLC的各种技术，而且可以学习综合科技环境下 PLC 的多种应用。为灵活学习和掌握PLC的各方面知识提供了条件。

4 、电气控空制系统培训

   运动控制实训装置其电控部分全部按照工业标准和习惯进行设计，并且以附件方式提供全部设计图纸和说明书。学员在该设备上可学习电路原理图分析、 PLC 各 I / O 地址查对和新设备电路连线分析方法。

 5 、机械系统安装调试培训

系统上的四个工作单元可让各组学员将机械部分全部的或部分的拆去，再按要求将其重新组装，并且调试至系统可正常、可靠地工作。这对提高在校学生动手能力有极大帮助。 

6 、电机驱动技术培训

系统中设置了步进、直流伺服、交流伺服、变频等电机驱动技术，学生在学习其原理及应用时，在这里可以得到切实的应用。 

7、系统维护和故障检测技术培训

这部分培训重点介绍机电一体化系统日常维护的内容和方法，以及系统常见故障分析、排除的方法。

8 、计算机组态监控技术培训

随着对工业自动化的要求越来越高，以及大量控制设备和过程监控装置之间通信的需要，监控和数据采集系统越来越受到重视。掌握上位计算机监控技术也是学生的必修课程。该系统采用的是国内流行的典型工业控制组态监控制软件。通过该软件的学习可了解实际工程中的常见问题及处理方法。 

9 、网络技术培训

该系统集成了西门子系列的 PPI、Profibus通讯技术，通过该网络传递各站信息，协调各工作单元有序运行。学生根据通讯要求编写各单元PLC程序，把多个单元联成一套完整的现代生产物流系统。使学生在编程和控制实践中，更加直接、有效地学习和掌握该西门子 PPI 、Profibus通讯技术，了解现场通讯在工业自动化生产中的重要作用。