模块化柔性制造系统参数讲解

A) 模块化柔性制造实训系统

(一)项目概述

目前从我国机电一体化（机械设计制造、电气工程及自动化）专业实验教学的实际情况来看，无论是电工电子、电气控制、还是机械制造等专业课程在基础实验和应用实验上都比较完善，而将机械与电气相结合的实验相对薄弱，缺乏具有机电一体化综合特色的实训教学平台。很少有较全面反映真实现代化自动生产线水平的综合实训教学系统，使学生对机电一体化专业知识的应用缺乏感性认识，难以具备综合解决实际问题的能力。

现代工业是计算机、信息技术、现代管理技术、先进工艺技术的综合与集成，涵盖产品设计、生产准备、制造执行等多方面，是国家建设和社会发展的重要支柱之一。为了加强学生面向新世纪的挑战能力，提高机、光、电一体化的理论水平与实践能力刻不容缓，重点建设机电类工程柔性加工与大型综合实训平台，更具有迫切性和现实意义。

经过近十年自主研发与逐步完善的M E093399FMS是一款时代性与功能性极强的大型综合性机电类实训设备，也是目前国内起步最早、最完善、且涵盖实训内容最全的一款柔性制造实训系统。该系统先后荣获数十项国家专利，并且拥有其自主知识产权。在2001年该系统的上市填补了此类培训设备国产化的空白。

本系统是一套完整、灵活、模块化、易扩展的教学系统；从简单到复杂，从零部件到整机，充分体现了工业自动化相关技术。系统采用铝合金框架为结构主体，是一种利用多种机械传动方式模拟完成现代化装配过程的柔性生产系统。系统中展现了实际工业生产中的典型部分：控制系统部分、执行器部分、传动机构部分、检测采集部分、工业总线等。

通过该自动化模拟生产线的实训，有效的解决了学生在校期间只能接触到以理论教学和单元实验相结合的模式。而在校外参观实习中，一些大型自动化设备无法动手操作，使得理论教学与实践严重脱节。

该系统将现代化工业现场浓缩并完美展现，既而提供了一个开放性的、创新性的和可参与性强的实训平台，让学生全面掌握机电一体化技术的应用、

开发和集成技术，帮助学生从整体角度去认识系统各组成部分，从而掌握机电系统的组成、功能及控制原理。激发学习兴趣，使学生的机电一体化认知、设计、装配、调试、维修能力均能得到综合提高。

其涵盖的实训课程与技术应用包括：PLC控制技术、总线技术、电气控制技术、气动技术、液压技术、伺服控制技术、比例控制技术、变频控制技术、电子技术、组装技术、运动控制技术、电机拖动技术、直流调速技术、步进闭环控制技术、PID控制技术、机械传动与执行机构技术、精密传动技术、传感技术、测控技术、组态技术、HMI人机交互技术、自动化仓储管理技术、智能仪表控制技术、质量控制技术等。

系统主要配置如下：

(二)产品特点

（2.1）模块化

整套系统可选配多种不同功能的主要单元（包含有主控单元、从控单元、传输单元、实训单元、外部设备等），并可任意配置多种系统方案。采用模块化设计理念，每个功能性单元均由电控箱、被控部分、支撑平台组成。具备结构风格统一、升级扩展灵活等特点。各单元分为手动/自动两种模式，可单

站训练也可整体运行。

（2.2）实训性强

整套系统从机械传动的精心设计、控制元件类型的选用、和控制类型上，均体现其特点特性，以多元化为出发点，避免重复使用，使学生可以在一套系统中最大可能的掌握更多知识点。使用户可以根据这一套系统同时设立多门实训课程，从而达到同类几套产品的实训功能。

传动技术：涡轮蜗杆、齿轮齿条、链轮链条、滚珠丝杠、直线导轨、连杆机构、凸轮等。

传感技术：开关量（电感式、电容式、光电式、霍尔式）、模拟量（压力变送器、流量变送器、PT100温度变送器）等、PNP、NPN、两线制、三线制等。

输送技术：皮带式、滚筒式、链条式；主动式、从动式；直线输送、转向输送等。

电机拖动技术：三相变频电机、步进电机、伺服电机、直流减速电机等。

控制技术：模拟量控制、开关量控制、脉冲控制、总线通讯技术等。

气动技术：无杆气缸、导向气缸、真空吸盘、双作用气缸、阀组、气控元件等。

液压技术：摆动缸、直动缸、比例阀、液压泵站等。

人机交互技术：HMI人机界面、软件组态、操作面板等。

工业网络通信

任务1：组态监控软件的运行使用及与PLC的通信

任务2：触摸屏工程的编写

任务3：编程软件使用

任务4：PROFIBUS-DP模块的学习与使用

任务5：PROFIBUS通讯协议的学习与使用

任务6：PROFIBUS主站与从站之间的通讯

PLC程序编制和程序调试

环形线教学系统可以分成若干完全独立的工作机构，使十几个学生可以同时进行技能训练。在该设备上学员不但可以学习PLC的各种编程技术，而且可以学习综合科技环境下PLC的多种应用。

任务1：总控台单元控制程序的编写与调试

任务2：上料单元控制程序的编写与调试

任务3：下料单元控制程序的编写与调试

任务4：加盖单元控制程序的编写与调试

任务5：穿销单元控制程序的编写与调试

任务6：模拟单元控制程序的编写与调试

任务7：伸缩换向单元控制程序的编写与调试

任务8：检测单元控制程序的编写与调试

任务9：液压单元控制程序的编写与调试

任务10：分拣单元控制程序的编写与调试

任务11：物流仓储单元控制程序的编写与调试

任务12：伺服电机定位/调速；

任务13：接近/限位开关应用。

电气控制电路设计及安装

环形生产线工作机构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。

任务1：各从站、传输线及转角配套组件的安装

任务2：各从站、传输线及转角控制电路的设计

任务3：伺服电机控制系统的安装、控制电路的设计

任务4：仓库电机正反转控制电路的设计、安装

任务5：废品处理电机变频调速控制电路的设计、安装

传感器的应用

系统使用的传感器数量达40多个，有电感式、电容式、光电式、光纤式、霍尔式、电磁式、红外以及色标传感器等，每一种传感都有着各自的特性。学员可通过了解工作中各类传感器的工作特性来加强对这些传感器的感性认识，再结合项目中传感器安装与调整、测试应用技能训练，可使学员快速掌握传感器在自动线中的使用。

机械系统安装与调试

环形线上工作机构可让各组学员将了解机械传动的基本应用，并进行安