一、產(chǎn)品概述
智能工廠制造實(shí)訓(xùn)平臺專門為職業(yè)院校、職業(yè)教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)研制的FMS柔性生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)電類、自動化類、先進(jìn)制造類行業(yè)、企業(yè)中工業(yè)對工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行提煉和濃縮，并針對實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，融機(jī)、光、電、氣，包含了PLC、機(jī)器人、傳感器、氣動、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)、電機(jī)驅(qū)動與控制、計(jì)算機(jī)等諸多技術(shù)領(lǐng)域，整個(gè)系統(tǒng)由MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)自動化應(yīng)用的特點(diǎn)，對柔性制造技術(shù)的工作過程進(jìn)行研究，、MCGS監(jiān)控系統(tǒng)、主控PLC和下位PLC通過網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)構(gòu)成一個(gè)完整的多級計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，通過訓(xùn)練，使學(xué)生了解FMS的基本組成和基本原理，讓學(xué)生全面掌握機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)和集成技術(shù)，幫助學(xué)生從系統(tǒng)整體角度去認(rèn)識。
機(jī)械制造技術(shù)項(xiàng)目綜合訓(xùn)練、機(jī)床檢測綜合實(shí)驗(yàn)、數(shù)字化技術(shù)項(xiàng)目綜合訓(xùn)練、多軸數(shù)控技術(shù)項(xiàng)目綜合訓(xùn)練、機(jī)電控制綜合實(shí)驗(yàn)、機(jī)電一體化系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、機(jī)電一體化系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、工件傳輸線應(yīng)用設(shè)計(jì)、工件裝配項(xiàng)目應(yīng)用設(shè)計(jì)、立體倉庫應(yīng)用設(shè)計(jì)、氣壓系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)、系統(tǒng)供電方案應(yīng)用設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用及開發(fā)、總控系統(tǒng)的應(yīng)用與開發(fā)、傳感器應(yīng)用與選擇、PLC應(yīng)用編程設(shè)計(jì)、PLC網(wǎng)格通訊應(yīng)用、伺服驅(qū)動應(yīng)用、人機(jī)界面編程設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)程組態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等等。

二、技術(shù)性能
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.外形尺寸：7000mm×5500mm×2400mm
5.安全保護(hù)：具有漏電保護(hù)，安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)
三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
1、PLC的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
(1)數(shù)據(jù)傳輸功能實(shí)訓(xùn)
(2)定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位功能實(shí)訓(xùn)
(3)比較功能實(shí)訓(xùn)
(4)步進(jìn)功能的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
(5)跳轉(zhuǎn)功能的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
(6)子程序調(diào)用功能的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
(7)中斷控制功能的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
(8)變頻調(diào)速的PWM控制功能的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
(9)伺服電機(jī)速度位置控制功能的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
(10)檢測系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)
(11)變頻調(diào)速環(huán)行自動傳輸系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)
(12)自動儲存系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)
2、傳感器技術(shù)及應(yīng)用
(1)光電傳感器的特性研究及應(yīng)用
(2)電感傳感器的特性研究及應(yīng)用
(3)電磁傳感器的特性研究及應(yīng)用
(4)位置傳感器的特性研究及應(yīng)用
3、氣動控制技術(shù)
(1)電控氣動閥的工作原理及應(yīng)用
(2)真空發(fā)生器的工作原理及應(yīng)用
(3)氣動二聯(lián)體的工作原理及應(yīng)用
(4)各種氣缸的工作原理及應(yīng)用
4、運(yùn)動控制系統(tǒng)
(1)伺服電機(jī)定位的控制技術(shù)
(2)直流電機(jī)的控制技術(shù)
(3)交流電機(jī)的變頻調(diào)速技術(shù)
(4)步進(jìn)電機(jī)的定位控制技術(shù)
5、組態(tài)監(jiān)控及人機(jī)界面技術(shù)
(1)組態(tài)監(jiān)控軟件的基本應(yīng)用
(2)組態(tài)監(jiān)控軟件通信應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
6、機(jī)械結(jié)構(gòu)訓(xùn)練技術(shù)
(1)同步帶傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及特性研究
(2)直齒輪傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及特性研究
(3)錐齒輪傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及特性研究
(4)直線導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)及特性研究
(5)滾珠絲桿的特性研究及應(yīng)用
7、故障檢測技術(shù)技能培訓(xùn)
(1)程序故障設(shè)置的排除訓(xùn)練
(2)參數(shù)故障設(shè)置的排除訓(xùn)練
(3)電氣接線故障設(shè)置的排除訓(xùn)練
(4)機(jī)械故障設(shè)置的排除訓(xùn)練
8、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和PROFIBUS總線技術(shù)
(1)網(wǎng)絡(luò)通訊基礎(chǔ)的原理與應(yīng)用
(2)PROFIBUS-DP模塊的研究與應(yīng)用
(3)PROFIBUS通訊協(xié)議的研究與應(yīng)用
(4)PROFIBUS主站與從站之間的通訊研究
10、工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)
(1)工業(yè)機(jī)器人示教單元使用
(2)工業(yè)機(jī)器人基本指令操作與位置點(diǎn)設(shè)置
(3)工業(yè)機(jī)器人軟件使用
(4)工業(yè)機(jī)器人工件的跟蹤抓取
(5)工業(yè)機(jī)器人成品組裝與入庫
11、數(shù)控系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)
(1)數(shù)控系統(tǒng)的使用操作
(2)數(shù)控編程
(3)數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試
四、系統(tǒng)組成
1、系統(tǒng)的硬件由七個(gè)基本單元站組成
（一）總控平臺
總控平臺主要由單相電網(wǎng)電壓指示、電源控制部分、控制主機(jī)、狀態(tài)指示燈、10.4英寸工業(yè)彩色觸摸屏S7-315主機(jī)，電腦等組成，主要完成監(jiān)視各分站的工作狀態(tài)并協(xié)調(diào)各站運(yùn)行，完成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的集成。
主要技術(shù)指標(biāo)：

名稱	型號規(guī)格	數(shù)量	備注
主控臺	1200mm×570mm	1
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz /DC24V 4.5A	1
觸摸屏	10.4英寸工業(yè)彩色觸摸屏	1
PLC模塊	PS307電源+CPU315-2DP CPU+SM323 16DI/16DO+CP343-1 工業(yè)以太網(wǎng)模塊	1	西門子
計(jì)算機(jī)	主流計(jì)算機(jī)	1
通訊卡	CP5611   PROFIBUS通訊板卡	1
路由器	TP-LINK TL-WR842N	1	以太網(wǎng)組網(wǎng)

上料單元主要由料斗、回轉(zhuǎn)臺、螺旋導(dǎo)料機(jī)構(gòu)、直流減速電機(jī)、光電開關(guān)等組成。主要完成將工件從回傳上料臺依次送到搬運(yùn)工位。
主要技術(shù)指標(biāo)：

名稱	型號規(guī)格	數(shù)量	備注
工作臺	860mm×470mm	1	工業(yè)型材
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz /DC24V 2A	1
PLC模塊	CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模塊	1	西門子
直流減速電機(jī)	10W/24V    5r/m	1
檢測傳感器	光電漫反射 檢測距離50～300mm	1

由機(jī)械手、移動滑臺、安裝工作臺、工業(yè)導(dǎo)軌、齒輪齒條、配重塊等組成，主要完成對工件的搬運(yùn)。
主要技術(shù)指標(biāo)：

名稱	型號規(guī)格	數(shù)量	備注
工作臺	860mm×470mm	1	工業(yè)型材
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz/DC24V 2A	1
工作氣壓	0.5MPa
薄型氣缸	行程：50mm、50mm	2
單桿氣缸	行程：25mm	1
平行氣夾	缸徑：16mm	1
檢測傳感器	磁感式	7

由6自由度工業(yè)機(jī)器人、抓取機(jī)構(gòu)、氣爪等組成，主要完成對工件的提取及搬運(yùn)安裝。
主要技術(shù)指標(biāo)：

名稱	型號規(guī)格	數(shù)量	備注
工作臺	860mm×470mm	1	工業(yè)型材
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz/4.5A	1
工作氣壓	0.5MPa
6自由度工業(yè)機(jī)器人	SD500	1	新時(shí)達(dá)
平行氣夾	缸徑：16mm	2
檢測傳感器	磁感式	4

項(xiàng)目規(guī)格		規(guī)格
自由度		6
額定/最大手腕負(fù)載		3 kg/5kg
最大工作半徑		500mm
本體重量		28kg
位置精度		±0.02mm
關(guān)節(jié)速度	J1	370°/s
	J2	370°/s
	J3	430°/s
	J4	300°/s
	J5	460°/s
	J6	600°/s
關(guān)節(jié)角度	J1	±170°
	J2	±110°
	J3	+40°～-220°
	J4	±185°
	J5	±125°
	J6	±360°

數(shù)控加工中心臺灣BT40主軸單元（8000轉(zhuǎn)）斗笠12把刀庫，武漢華中伺服數(shù)控系統(tǒng)三軸線規(guī)，定位精度0.005mm全防護(hù)設(shè)計(jì)，美觀大方。配置3.7kw伺服主軸，可剛性攻絲。
主要技術(shù)指標(biāo)：

名稱	型號規(guī)格	備注
外形尺寸	1600×1300×1800mm
供電電源/工作電壓	AC380V 50Hz/5A
重量	2100 Kg
主電機(jī)功率	3.7KW
最大承重	300kg
主軸轉(zhuǎn)速	8000rpm
工作臺面積	300×800mm
主軸錐孔	BT40
拉刀力	8KN
進(jìn)給	X軸快速移動18m/min
	Y軸快速移動18m/min
	Z軸快速移動18m/min
	切削進(jìn)給1-4000mm/min
行程	X軸600mm
	Y軸350mm
	Z軸450mm
	主軸端面至工作臺100-550mm
	主軸中心至立柱導(dǎo)軌380mm

由無桿氣缸、提拉氣缸、機(jī)械手爪、廢料臺等組成，主要完成對工件的搬運(yùn)分揀。
主要技術(shù)指標(biāo)：

名稱	型號規(guī)格	數(shù)量	備注
工作臺	860mm×470mm	1	工業(yè)型材
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz /DC24V 2A	1
工作氣壓	0.5MPa
PLC模塊	CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模塊	1	西門子
無桿氣缸	行程：600mm	1
不回轉(zhuǎn)氣缸	行程：50mm	1
平行氣夾	缸徑：16mm	1
單桿氣缸	行程：30mm	1	分揀廢料
檢測傳感器	磁感式	7

圖像處理單元主要由光源、鏡頭、CCD照相機(jī)、圖像處理控制器、顯示器等組成。主要檢測加工完成后工件外觀形狀品質(zhì)是否合格，通過攝像頭獲取工件的圖像，由圖像處理器完成工件合格與否的判斷，將不合格工件剔除。
主要技術(shù)指標(biāo)：

名稱	型號規(guī)格	數(shù)量	備注
工作臺	860mm×470mm	1	工業(yè)型材
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz /DC24V 2A	1
工作氣壓	0.5MPa
變頻器	三菱變頻器	1	主站控制
無桿氣缸	行程：200mm	1
視覺傳感器	FZ-L350	1
視覺鏡頭	焦距：10mm	1
顯示器	15寸	1
檢測傳感器	磁感式	2

由料筒、換料機(jī)構(gòu)、推料機(jī)構(gòu)等組成，主要完成對兩種不同工件的上料及安裝。
主要技術(shù)指標(biāo)：

名稱	型號規(guī)格	數(shù)量	備注
工作臺	860mm×470mm	1	工業(yè)型材
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz/DC24V 2A	1
工作氣壓	0.5MPa
PLC模塊	CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模塊	1	西門子
單桿氣缸	行程：60mm	1
無桿氣缸	行程：100mm	1
旋轉(zhuǎn)氣缸	180°	1
真空吸盤及發(fā)生器		1
檢測傳感器	磁感式	6

由無桿氣缸、提拉氣缸、機(jī)械手爪、廢料臺等組成，主要完成對工件的搬運(yùn)分揀。
主要技術(shù)指標(biāo)：

名稱	型號規(guī)格	數(shù)量	備注
工作臺	860mm×470mm	1	工業(yè)型材
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz /DC24V 2A	1
工作氣壓	0.5MPa
PLC模塊	CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模塊	1	西門子
無桿氣缸	行程：350mm	1
不回轉(zhuǎn)氣缸	行程：50mm	1
平行氣夾	缸徑：16mm	1
檢測傳感器	磁感式	7

由機(jī)械手、橫臂、回轉(zhuǎn)臺、機(jī)械手爪、等組成，主要完成對工件的搬運(yùn)。
主要技術(shù)指標(biāo)：

名稱	型號規(guī)格	數(shù)量	備注
工作臺	860mm×470mm	1	工業(yè)型材
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz /DC24V 2A	1
工作氣壓	0.5MPa
PLC模塊	CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模塊	1	西門子
旋轉(zhuǎn)氣缸	0°～180°	1
雙聯(lián)氣缸	行程：100mm	1
平行氣夾	缸徑：16mm	1
不回轉(zhuǎn)氣缸	行程：100mm	1
檢測傳感器	磁感式	8

由步進(jìn)電機(jī)、滾珠絲桿、立體庫、推料氣缸、電磁閥等組成。主要完成對成品工件分類存儲。          
主要技術(shù)指標(biāo)：

名稱	型號規(guī)格	數(shù)量	備注
工作臺面	860mm×470mm	1	工業(yè)型材
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz/DC24V 2A	1
工作氣壓	0.5MPa
PLC模塊	CPU224CN(DC/DC/DC)+EM277 DP通信模塊	1	西門子
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器	64細(xì)分	2	DM556
步進(jìn)電機(jī)	1.5A 角距：1.8度	2	57型
單桿氣缸	行程：50mm	1
滾珠絲桿	行程≥370mm	2

環(huán)行自動輸送線主要由鋁合金型材基體、環(huán)行傳輸線、自動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、變頻調(diào)速系統(tǒng)、自動定位機(jī)構(gòu)等組成?？赏瓿蓪ぜ诓煌俣认碌妮斔?，不同工位的自動定位，從而大大提高了自動環(huán)形傳輸線的工作效率。
主要技術(shù)指標(biāo)：

名稱	型號規(guī)格	數(shù)量	備注
工作臺面	5m×2m	1	工業(yè)型材
供電電源/工作電壓	三相500W	1	變頻器控制
變頻器	三菱變頻器	2
光纖傳感器	漫反射	4
單桿氣缸	行程：50mm	4

控制系統(tǒng)主站采用西門子S7-300(CPU315-2DP)，從站采用西門子S7-200(CPU224)，各站之間使用ProfiBus-DP總線進(jìn)行通訊，S7-200從站主要用于控制與驅(qū)動設(shè)備層，并對現(xiàn)場反饋的信號進(jìn)行采集，S7-300主站采集各從站數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)各站運(yùn)行，并為上位機(jī)的監(jiān)控程序提供數(shù)據(jù)，同時(shí)系統(tǒng)還配有工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊和10.4英寸彩色工業(yè)觸摸屏，將觸摸屏、S7-300主機(jī)、電腦間組建成以太網(wǎng)絡(luò)?？梢酝瓿上到y(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)的集成。