數控機床數字化理實一體機

數控機床數字化理實一體機
一、仿真實訓臺
1、三個單元操作位置，各單元相互連通，方便走線及安裝；
2、整體采用優質鋼材，1.2mm-2mm冷軋鋼板；
3、結構緊固合理，款式新穎；可快捷拆裝，方便運輸和運輸；
4、表面白色烤漆處理；
5、配備3張人體工學椅。
二、加工中心數控系統
1、加工中心系統的內存容量大于500M，且有數據磁盤，配以太網接口；
2、有自動化接口，能實現加工中心系統的遠程啟動、程序可上傳到機床內存，能獲取機床的狀態信息、機床的模式、主軸的位置信息；
3、加工中心能夠停在原點指令位置并把原點狀態通過網絡傳輸給工控機；
4、支持配置虛擬軸，運行實際加工程序；
5、總線式數控系統：數控系統必須開通 U 盤接口、極坐標編程功能、后臺編輯功能，以太網功能，所有數控機床可以聯網，實現網絡數控一體化，數控系統需國產化，系統采用NCUC工業現場總線，以串聯的方式通過IPC單元總線接口PORT0~PORT3控制總線I/O單元、總線伺服驅動單元等總線設備，
6、數控系統支持和外部虛擬加工中心模型進行數據交互，數控系統可以驅動外部虛擬加工中心模型；提供二次開發技術支持。
三、車床數控系統
1、數控車床數控系統的內存容量大于500M，且有數據磁盤，配以太網接口；
2、有自動化接口，能實現數控車床系統的遠程啟動、程序可上傳到車床內存，能獲取車床的狀態信息、機床的模式、主軸的位置信息；
3、數控車床能夠停在原點位置并把原點狀態通過網絡傳輸給工控機；
4、支持配置虛擬軸，運行實際加工程序；
5、總線式數控系統：數控系統開通 U 盤接口、極坐標編程功能、后臺編輯功能，以太網功能，所有數控機床可以聯網，實現網絡數控一體化，數控系統國產化；系統采用NCUC工業現場總線，以串聯的方式通過6、IPC單元總線接口PORT0~PORT3控制總線I/O單元、總線伺服驅動單元等總線設備；
7、數控系統支持和外部虛擬加工中心模型進行數據交互，數控系統可以驅動外部虛擬加工中心模型；
8、提供二次開發技術支持。
四、機器人示教器及控制系統
1.示教器：
尺寸 8 寸觸摸屏；全觸屏操作，配備急停開關、鑰匙開關以及三段式安全開關；配備 USB 接口。
運行內存：1G；
存儲空間：2G；
CPU 頻率：1.0GHz。
示教器軟件功能：作為人機界面，可對機器人進行操作、模式切換、緊急停止、參數設置以及示教編程。
產品可靠性：示教器部件通過振動試驗及高低溫試驗檢測。
2.控制系統：
采用模塊化、開放式體系結構。支持總線式全數字伺服驅動單元和絕對值式伺服電機，支持總線式遠程 I/O單元，支持 CF 卡、USB、以太網等程序擴展和數據交換功能；
NCUC 總線接口：2 個外部；
USB 接口：2 個；
RS232：1 個（內部使用串口）；
LAN：1 個（外部標準以太網接口）；
EtherCAT接口：1個；
控制器軟件采用高級語言編程，可快速完成各種復雜任務，支持二次開發，可與第三方視覺系統、總控系統、MES系統等快速集成；提供C++二次開發接口，至少包含以下7條接口函數：a,網絡初始化函數，b,網絡退出函數，c,查詢當前網絡連接狀態，d,設置IR寄存器函數，e,獲取IR寄存器函數，f,設置LR寄存器函數，g,獲取LR寄存器函數；
控制器操作軟件功能要求：需包含“軸參數設置”、“機械參數設置”、“軸狀態監控”、“I/O狀態監控”等功能。控制器操作軟件需使用國產化自主知識產權的產品。
五、RFID讀寫器及RFID芯片
1.RFID讀寫器技術參數：
（1）無線協議：ISO-15693；
（2）工作頻率：13.56MHz；
（3）輸出功率：23dBm；
（4）讀寫距離：0-50mm（與標簽有關）；
（5）通訊接口：USB或RS-232或RS-485；
（6）防水防塵等級：IP63或以上。
2.RFID芯片技術參數：
（1）無線協議：ISO-15693；
（2）工作頻率：13.56MHz；
（3）工作模式：可讀可寫；
（4）讀寫距離：0-10mm（與天線、讀寫器有關）；
（5）存儲器類型：EEPRM；
（6）存儲器容量：160字節；
（8）防水防塵等級：IP67。
六、料倉
（1）立體倉庫的操作面板配備急停開關、門鎖解除（綠色按鈕）、運行（綠色按鈕燈）；
（2）立體倉庫工位設置30個，每個倉位配置RFID芯片，其中RFID讀寫器為手持式讀寫器；
（3）立體倉庫每個倉位設置狀態指示燈，狀態指示燈分別用不同的顏色指示毛坯、車床加工完成、加工中心加工完成、合格、不合格五種狀態；采用485數據通訊。
七、MES系統
智能制造管控MES 軟件是部署在電腦上、運用于自動產線的控制系統。它能對產線上的機床、ROBOT、測量儀等設備的運行進行監控，并提供方便的可視化界面展示所檢測的數據。同時，智能產線MES 系統可以完成數據的上傳下達，將數據（報工、狀態、動作、刀具等）上報、將生產任務和命令（CNC 切入切出控制指令、加工任務）下發到設備。
MES軟件系統具有如下功能：
1.功能要求：
（1）支持主流PLC通訊；
（2）支持Win7及以上操作系統版本；
（3）軟件架構為C/S（Client/Server）架構；
（4）支持多規格產品混流加工。
2.用戶權限管理：
（1）支持用戶權限管理功能，具備不同功能操作權限；
（2）支持新增用戶功能；
（3）支持刪除用戶功能；
（4）支持密碼修改功能。
3.網絡通訊：
（1）支持數控通過IP組網通訊；
（2）支持RFID系統組網通訊；
（3）支持主流PLC組網通訊；
（4）支持智能倉儲系統組網通訊；
（5）支持測量系統通訊。
4.數據采集：
（1）支持數控系統數據采集；
（2）支持RFID系統數據采集；
（3）支持PLC數據采集；
（4）支持測量系統數據采集；
（5）支持智能倉儲數據采集。
5.實時加工監控：
系統運行實際位置、指令位置、負載電流；進給倍率、快移倍率、主軸倍率；當前刀具數據、主軸轉速、NC代碼；當前機床面板運行狀態；
6.自動化運行控制：
（1）通過與PLC交互控制自動門開、關；
（2）控制系統選擇相應的工藝自動運行；
（3）控制機器人自動取料、放料；
（4）RFID管理；
（5）支持RFID系統數據通訊；
（6）支持RFID初始化工藝數據；
（7）支持RFID自動讀、寫數據；
（8）支持工藝流程全程數據追蹤。
7.產品統計分析：
（1）支持產品加工數量統計功能；
（2）支持成品質量分析功能；
（3）訂單派發；
（4）支持多臺系統訂單派發功能；
（5）支持多個文件同時派發功能；
（6）料倉管理；
（7）支持料倉可視化管理功能；
（8）支持料倉位工件狀圖管理功能；
（9）支持料倉工位成品質量情況管理功能。
8.故障診斷：
（1）支持數控系統實時報警監控功能；
（2）支持總控PLC報警監控功能；
（3）支持RFID故障信息監控功能；
（4）支持測量設備故障信息監控功能；
（5）系統日志記錄；
（6）支持系統日志管理功能；
（7）支持設備日志管理功能；
（8）支持系統安全日志和運行日志功能；
（9）支持數控系統設備日志功能。
9.檢測補償：
（1）支持檢測公差范圍設置功能；
（2）支持檢測補償值補償功能。
八、總控PLC系統
1）plc存儲不小于125 KB 工作存儲器；
2）24VDC 電源，板載 DI14 × 24VDC 漏型/源型，DQ10 × 24VDC 及 AI2 和 AQ2；
3）板載 6 個高速計數器和 4 個脈沖輸出；
4）信號板擴展板載 I/O；多達 3 個通信模塊用于串行通信；
5）多達 8 個信號模塊用于 I/O 擴展；
6）0.04 ms/1000 條指令；2 個 PROFINET 端口用于編程，HMI 和 PLC 間的通信。
（1）帶有 RS232/RS422/RS485 接口的通信模塊；
（2）帶有64點輸入和16點輸出擴展I/O模塊；
（3）采用7寸觸摸屏，800 × 480 像素，16M 色；1 × MPI/PROFIBUS DP，1 × 支持 MRP 和 RT/IRT 的 PROFINET/工業以太網接口（2 個端口）；2 × 多媒體卡插槽；3 × USB；
（4）配有16口工業交換機。
九、智能制造理實一體化虛擬仿真軟件
1.支持機器人、數控系統、PLC的通訊和數據采集；
2.支持包括但不限于TCP/IP、TCP Modbus等通訊協議；
3.支持包括數控機床、機器人等智能產線設備的實時數據采集與仿真運動控制；
4.系統真實還原智能產線設備調試與應用流程，在不使用實際產線設備的環境下能夠進行安裝調試、設備操作、編程控制等多種教學、科研、訓練、比賽項目；
5.可以實現3個人同時不同賬號登陸系統進行學習并互不干擾；
6.智能制造理實一體化綜合實訓平臺的仿真系統，進行了系統的教學活動設計，教學項目主要有智能產線虛擬數控車床裝調與編程應用實訓、智能產線虛擬加工中心裝調與編程應用實訓、智能產線的工業機器人虛擬裝調與編程應用實訓、智能產線PLC編程與虛擬仿真調試綜合實訓項目，總計不少于60個教學任務；
7.虛擬仿真軟件直接與真實的機床控制系統建立通訊連接，操作理實一體化數控系統，通過獲取數控系統操作指令，實時模擬機床加工狀態。可以實現智能產線機床的基本功能調試、數控加工參數設置、虛擬數控機床對刀、切削加工編程、測頭裝置虛擬標定、工件尺寸測量、加工中心參數設置、加工中心刀具安裝與調試、在線檢測裝置安裝與調試、工件尺寸在線監測等仿真實訓項目不少于40個任務；
8.工業機器人虛擬仿真實訓模塊，仿真系統通過讀取機器人軸關節數據以及IO控制信號，實時仿真機器人動作，完成機器人功能性操作。操作理實一體化真實示教器，可以實現工業機器人編程調試仿真，工業機器人外部軸運動控制仿真，工業機器人夾具安裝與調試仿真等項目不少于10個任務；
9.智能產線總控單元PLC編程調試教學模塊，實現了仿真系統通過與PLC系統進行通訊，實現邏輯控制程序的模擬與驗證，其中可以開展設備間網絡架構互聯與配置和PLC控制邏輯編程調試兩塊項目教學內容，包含設備間網絡架構互聯與配置項目進行PLC與數控車床、加工中心、工業機器人、RFID等單個設備的通信編程調試及PLC控制邏輯編程調試等虛擬仿真項目不少于8個任務；
10.為滿足多樣化的教學活動設計的需求，在自由模式下，可以實現MES軟件加工生產派單、料倉信息盤點、機床加工監視、設備狀態顯示、物料狀態跟蹤、生產數據統計等多項功能，能夠完全模擬實際智能產線的加工流程。學生可以根據信號表，自由進行機器人編程、數控編程、PLC編程、MES調試等訓練任務。教師能夠根據虛擬產線環境自行設計實訓內容；
11.軟件支持在場景中的料倉中任意倉位放料與取料加工，同時實現場景中RFID指示燈與實體保持一致；
12.仿真場景中的機床能夠根據G代碼生成刀路軌跡，并進行G代碼檢測，工件加工G代碼錯誤軟件會有錯誤提示；
13.能夠使用實物機床控制系統在仿真中完成空間坐標系的定義，數控機床刀盤、刀庫的定義，包括手動裝刀，不同類型刀具定義，刀具刀套設置，刀補、刀具參數設置等功能；
14.軟件支持車刀、銑刀、測頭在虛擬場景中進行組裝裝配；
15.軟件支持虛擬場景中機器人發生碰撞時，能夠實現程序自動停止，支持學生觀察碰撞位置，并進行程序調整；
16.軟件支持IO信號可視化展示，支持學生訓練過程中的信號監控；
17.平臺教師端管理功能：課程管理、考核管理、學情記錄、統計分析功能，系統支持記錄學生仿真實訓過程，并能夠對實現實訓成績自動評分，班級排名、成績反饋等教學管理功能。支持創建班級、創建課程、導入學生、扣分詳情查詢，產出學習報告、學情分析報告等功能；
18.實訓平臺支持雙屏模式，能夠同時操作多臺設備進行實訓操作；
19.通過智能制造理實一體化綜合實訓平臺實際的操作系統控制仿真場景中虛擬模型進行加工運動，實現智能產線數字孿生，要求仿真系統通過與機器人控制系統、數控系統、PLC、MES等系統進行數據集成與實時仿真；
20.軟件可以實現智能制造單元中個性化產品的數字化設計與實時加工，用戶可以通過CAM設計編程之后，將G代碼導入到平臺中通過實體數控系統的參數調整，實現個性化產品在軟件智能制造單元虛擬場景中實現加工仿真，并能夠通過mes實現多品種的混流生產；
21.軟件支持在智能制造單元場景中銑削加工中的平面銑、銑槽、倒角銑、銑圓弧、銑圓角等加工工藝，并能夠三維實時切削仿真；
22.軟件支持智能產線運行前的準備工作的虛擬操作調試：內容氣動門功能調試、液壓卡盤功能調試、氣動清潔噴嘴功能調試及刀具安裝調試；
23.軟件有背包系統功能，實現智能制造仿真實訓過程中在背包中存放毛坯、刀具、工具、氣管等標準件或采購件；
24.支持在智能制造單元場景中車削加工中的外圓車削、內圓車削、外圓切槽、內圓切槽、內螺紋車削、外螺紋車削等加工工藝，并能夠三維實時切削仿真；
25.軟件支持智能制造單元場景中機床的多種刀具選擇，車床刀具庫中有7把刀，分別是80度外圓車刀、35度外圓車刀、60度內孔車刀、3mm外圓切槽刀、3mm內園切槽、60度外螺紋車削、60度內螺紋車削，銑床刀具庫中擁有6把刀，分別為立銑刀（φ6、φ8、φ10、φ12）、倒角刀（φ6-45度）、球頭刀（φ12R6）等；
26.軟件支持智能制造單元加工毛坯的自定義，可根據用戶的要求設置方料和圓料毛坯大小；
27.軟件支持智能制造單元理實一體化實體平臺上通過MES下單，通過數控系統、示教器等實體控制器操作，完成機器人料倉取取料、RFID讀取、虛擬數控機床的機器人上料、機床實時加工、虛擬數控機床下料、成品入庫的完整流程，實現智能產線中機器人、數控機床、料倉的聯調仿真；
28.軟件支持智能制造單元場景中機床加工時的安全操作提醒功能，卡盤未夾緊的狀態下加工會提示報警、加工時刀具與機床碰撞會出現提示；
29.軟件支持智能制造單元場景中車削加工時的掉頭加工，可實現零件兩端加工；
30.高兼容性和擴展性的數據處理技術，采用靈活的數據處理方法，可以兼容多種通訊協議，如opc、modbus或者自定義協議。對數據進行整理、分析后形成統一的數據結構。同時數據信號能兼容狀態觸發、沿觸發、延遲觸發、組合觸發等多種觸發方式；
31.采用高性能，高并發，低延遲的通訊方式，能高速采集和獲取示教器、PLC等物理設備信息，更真實、及時的還原真實場景下各個設備的運行狀態；
32.高保真的虛擬場景效果，采用和真實設備一樣的模型制作，采用高還原度的材質，使用和實際智能產線設備一致的動作表現以及專業的工作流程，使得虛擬系統做到較高程度的仿真效果，虛擬模型材質滿足體驗要求。
十、離線編程仿真軟件
國產正版軟件。不依賴外部CAD/CAM系統，具有國產自主知識產權，可通過二次開發擴展機器人庫、工具庫、變位機庫等。
（1）支持不少于5種主流工業機器人品牌，包括華數機器人、ABB、KUKA、FANUC、安川、川崎等，仿真輸出對應的機器人代碼；
（2）至少支持4、6關節機器人的新建、編輯、刪除等功能，也可以直接導入機器人庫文件，新建機器人可進行正常的編程和仿真；
（3）支持工具的新建、編輯、刪除等功能，也可以直接導入工具庫文件，一個工具可切換不同TCP進行離線編程；
（4）至少支持1、2軸變位機的新建、編輯、刪除等功能，也可以直接導入變位機庫文件，變位機可以和機器人進行聯動控制；
（5）支持三維仿真與碰撞檢查功能。通過三維仿真可以觀察機器人的位置姿態，充分地檢查編程結果是否合理，仿真過程中如果發生碰撞，會顯示警告提示；
（6）支持機器人逆運動學選解功能，切換不同解組并生成路徑查看仿真，選擇最優解進行作為加工路徑；
（7）提供手拿工具、手拿工件兩種編程模式；
（8）支持自動、手動、外部等多種路徑規劃方式。1）可以根據三維模型進行編程，包含不少于三種路徑生產方法；2）可以直接在曲面或曲線上任意點選編程，能夠自適應產生主刀軸和輔刀軸。3）可以導入外部刀位文件進行編程，能夠自適應產生主刀軸和輔刀軸；
（9）支持多種工藝路徑變換與陣列方法。能夠通過可視化交互界面進行簡單的參數設置，快速實現路徑的線性與圓形等多種變化與陣列；
（10）支持半實物仿真。真實示教器能夠控制離線編程軟件中的虛擬機器人運動，并保持示教器中的點位數據和離線編程軟件中的點位完全一致。離線編程軟件中虛擬機器人運動仿真時，真實示教器能夠實時顯示離線編程軟件中虛擬機器人的位置；
（11）支持真實控制器插補仿真功能。能夠采集真實控制器的扭矩、速度、加速度等參數并繪制波形圖，用戶可以進行運動學和動力學的原理性分析，通過鼠標點擊波形圖時，離線編程軟件中虛擬機器人的能夠移動到對應的位置；
（12）能夠根據應用場景的需求生成包含加工工藝的運動軌跡，比如生成參數化的鋸齒折線軌跡、三角函數曲線軌跡以及螺旋線軌跡等，用戶可根據需求修改軌跡的相關參數實現工藝軌跡的快速調整；
（13）支持離線工藝編程、離線示教編程、離線碼垛編程等多種應用編程軟件包，能夠融合應用領域工藝實現快速編程與仿真。
十一、1+X等級證書配套教學資源
十二、智能制造切削加工單元教學資源包
1.《智能制造仿真實訓平臺實訓指導書》1套；
模塊一：認識智能制造仿真實訓平臺
任務一：智能制造理實一體化實訓平臺的認知；
模塊二：基礎篇
任務一：工業機器人基本操作；
任務二：機器人搬運編程與調試；
任務三：機器人故障診斷處理；
任務四：加工中心操作與調試（參數設置）；
任務五：加工中心編程；
任務六：數控車床操作與調試（參數設置）；
任務七：數控車床編程；
任務八：CAD/CAM軟件使用及仿真；
任務九：數控機床遠程故障診斷與排除；
任務十：總控PLC硬件連接及組態；
任務十一：西門子觸摸屏（HMI）組態控制與仿真；
模塊三：互聯互通篇
任務一：MES軟件部署、綜合使用及仿真實訓平臺網絡架構；
任務二：總控PLC和機器人之間的通訊及數據交互（MODBUS-TCP/IP）；
任務三：總控PLC和MES系統的通訊及數據交互（MODBUS-TCP/IP）；
任務四：總控PLC與RFID讀寫器之間的通訊（MODBUS-RTU）；
任務五：總控PLC與數控機床的邏輯控制編程；
任務六：MES控制五色燈調試；
任務七：HMI實現機床控制；
任務八：RFID 電子標簽系統的安裝及數據處理、信息讀寫；
任務九：模擬仿真零件在線檢測，并進行測量結果上傳至MES；
任務十：加工中心上下料信號交互；
模塊四：聯調篇
任務一：加工中心上下料信號交互及帶料加工（單銑）；
任務二：數控車床上下料信號交互及帶料加工（單車）；
任務三：車銑混合上下料信號交互及帶料加工一；
任務四：車銑混合上下料信號交互及帶料加工二；
任務五：車銑混合上下料信號交互及帶料加工三；
任務六：車銑混合上下料信號交互及帶料加工四；
2. 智能制造仿真實訓平臺教學視頻
24個；（投標時需提供不少于15個視頻內容）
視頻1.下板1工件銑削加工案例1；
視頻2.連接軸工件車削加工案例2；
視頻3.連接軸工件車削加工案例2（完整）；
視頻4.中間軸1工件車銑削復合加工案例3；
視頻5.中間軸2工件車銑削復合加工案例4；
視頻6.中間軸3工件車銑削復合加工案例5；
視頻7.中間軸4工件車銑削復合加工案例6；
視頻8.車床生產準備調試及刀具組裝；
視頻9.車床刀架車刀安裝；
視頻10.加工中心刀庫重新排刀；
視頻11.Mes軟件手動下發加工程序操作視頻；
視頻12.MES功能介紹；
視頻13.MES下單操作講解；
視頻14.Mes命令與PLC交互（主流程）講解；
視頻15.訂單處理機器人上下料PLC編程講解；
視頻16.PLC與HMI基礎編程講解；
視頻17.HMI下單編程講解；
視頻18.PLC與機器人Modbus TCP通訊講解；
視頻19.機器人取料及放料相關編程及講解；
視頻20.機器人發生碰撞后的恢復操作；
視頻21.加工中心如何調取測頭和開啟關閉；
視頻22.加工中心手動上工件和下工件操作；
視頻23.車床如何手動上工件和下工件；

視頻24.機床開機F1按鈕兩個選項區別。