LGMAKD-1礦山電子綜合技能實訓(xùn)考核裝置

1、設(shè)備用途
LGMAKD-1礦山電子綜合技能實訓(xùn)考核裝置主要針對WK系列電鏟驅(qū)動控制理論，WK系列電鏟PLC控制方面電氣原理，以及電子技術(shù)，電力電子、伺服電機驅(qū)動技術(shù)、步進電機驅(qū)動技術(shù)、交流電機驅(qū)動技術(shù)、直流電機驅(qū)動技術(shù)、變頻調(diào)速、PLC可編程控制技術(shù)、人機界面、故障檢測技術(shù)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電機控制理論等的了解、學(xué)習(xí)及相應(yīng)技術(shù)的掌握運用，包含但不限于此。通過該教學(xué)裝置各項目的實訓(xùn)，達到被訓(xùn)員工對通用電氣技術(shù)的學(xué)習(xí)和現(xiàn)場WK系列設(shè)備電氣控制系統(tǒng)維修技術(shù)技能提高的目的。該裝置在滿足教學(xué)演示。學(xué)員仿真實操條件下，保證其運行的可靠性、準(zhǔn)確性和安全性。
氣候條件及工作環(huán)境：適用于年平均溫度5.3～7.6℃，*高氣溫達39.4℃，*低氣溫為-34℃，屬大陸性氣候，白天與夜間的溫差較大。年降水量為231～459.5mm，年蒸發(fā)量為1824.7～2896.1mm，海拔高度：1200m。該設(shè)備裝置此環(huán)境的室內(nèi)使用。
供電條件：提供交流380V、50HZ電源，電源電壓偏移±10%，瞬時電壓波動±30%，頻率偏移±1%。投標(biāo)方保證提供的設(shè)備能在上述條件及環(huán)境下正常運行。裝置容量：≤1.5KVA。

2、基礎(chǔ)性能
（1）綜合性強
裝置綜合電子技術(shù)，電力電子、半導(dǎo)體變流、交直流調(diào)速、PLC可編程控制技術(shù)、電機控制理論等幾個方面的技能培訓(xùn)項目。
（2）適應(yīng)性強要求
裝置采用積木式結(jié)構(gòu)，更換便捷，如需要擴展功能或開發(fā)新實驗，只需添加部件即可。
（3）整套性強
從專用電源、電機及其它實驗部件到實驗連接專用導(dǎo)線配套齊全，配套部件的性能、規(guī)格等均密切結(jié)合實驗的需要進行配套。
（4）結(jié)構(gòu)
    采用分布式結(jié)構(gòu)，各實驗掛件采用分隔結(jié)構(gòu)形式，組件面板示意、圖線分明，各掛件任務(wù)明確，操作、維護方便。
（5）體積要求
    裝置體積較小，占地面積少，節(jié)約實驗用房，減少基建投資；要求配套的小電機均經(jīng)特殊設(shè)計，可模擬中小型電機的特性和參數(shù)；小電機耗電省，節(jié)約能源，實驗噪聲小；實驗內(nèi)容豐富，設(shè)計合理，除了加深理論知識外還可結(jié)合實際開設(shè)設(shè)計性實驗。型材桌體底部基礎(chǔ)框架采用T形槽內(nèi)凹高強度鋁合金型材，桌體表面型材采用高幾何精度和表面光潔度強的鋁合金型材，并對表面進行陽極氧化處理、外觀精美。桌體尺寸：1800×900×750mm（L×W×H）。配有APT三色警示燈（紅、黃、綠色，LED，帶蜂鳴器）。
（6）供電系統(tǒng)
    供電采用三相隔離變壓器隔離，并設(shè)有電壓型漏電保護裝置和電流型漏電保護裝置，確保操作者的安全；各電源輸出均有監(jiān)示及短路保護等功能，各測量儀表均有可靠的保護功能，使用安全可靠；控制屏還設(shè)有定時器兼報警記錄儀。
3、技術(shù)性能
（1）輸入電源：輸入電源為三相四線(或三相五線 380V±10％ 50HZ)。
（2）工作環(huán)境：溫度-10℃－+40℃；相對濕度＜85％（25℃）；海撥＜4000m。
（3）裝置容量：小于等于1.5KVA
（4）外形尺寸：187.3×72.5×162.2 cm3
4、平臺的模塊化設(shè)計：
（1）機電技術(shù)智能控制高級應(yīng)用平臺將具有單獨功能的部件進行模塊化組裝，每個模塊都具有相應(yīng)的培訓(xùn)內(nèi)容，各個模塊又能組成工作單元，通過工作單元再擴展成機電一體化系統(tǒng)。
（2）平臺中的各個模塊能夠體現(xiàn)出典型的工業(yè)控制過程，模塊組合而成的工藝流程能夠由簡單到復(fù)雜，由淺入深，層次分明，便于學(xué)生進行有梯度的訓(xùn)練，能以基礎(chǔ)知識為起點，實現(xiàn)從基礎(chǔ)原理、技能訓(xùn)練到復(fù)雜的機電一體領(lǐng)域。
（）平臺中的工作單元采用機電集成式設(shè)計，每個單元中所涉及的各個傳感器、電機、電磁閥等傳感器和執(zhí)行器的安裝部件和接口單元獨立地匯集成一體，同一個工作單元中各個器件通過標(biāo)準(zhǔn)接口再與控制器進行連接，這樣便于模塊和工作單元之間的靈活組合，教師及學(xué)生可自行設(shè)計不同的課題對平臺的各單元進行重新組合，也可自行開發(fā)被控單元與平臺配合使用。
5、裝置涵蓋基本部件及功能
（1）立體倉儲單元

工件定位臺	一套
貨架層數(shù)	2層
庫位數(shù)	8個

（2）多工位裝配單元（含V90伺服電機）
該單元由伺服電機系統(tǒng)、推料氣缸、夾緊定位機構(gòu)、井式供料裝置、四工位旋轉(zhuǎn)裝配臺、裝配氣缸及其安裝支架、工件檢測裝置、料芯檢測傳感器、氣缸限位傳感器、電磁閥組、型材基體、轉(zhuǎn)接模塊等組成，可進行多工位的裝配工作。

工件及工件中的料芯	不少于10塊
四工位旋轉(zhuǎn)裝配臺	一臺
V90伺服系統(tǒng)	一套
0.05KW電機帶編碼器	一臺
驅(qū)動器：帶Profinet通訊口，0.1KW，200-240V；	一套
動力電纜；	配套以上設(shè)備
編碼器電纜；	配套以上設(shè)備
設(shè)定值電纜	配套以上設(shè)備

（3）井式供料單元
該單元配有井式供料塔、貨料檢測傳感器、出料倉、料塊、磁性開關(guān)、推料氣缸、電磁閥、轉(zhuǎn)接模塊、型材基體、固定底板等。其中，貨料檢測傳感器采用對射型光電傳感器，磁性開關(guān)用于檢測推料氣缸的原點和限位點。
（4）皮帶傳送與檢測單元（含變頻器）
皮帶傳送單元與檢測單元是由變頻器、電機模塊、工件檢測設(shè)備、定位支架、氣缸支架、選料氣缸、電磁閥、2組皮帶及其支撐架、3組滑道及其支架、轉(zhuǎn)接模塊等組成。
采用變頻器及配套部件包含： G120控制單元CU250-2 PN，內(nèi)置ProfiNET通訊口，支持矢量控制，可通過EPos功能執(zhí)行定位任務(wù)，4個可組態(tài)的IO點，6DI（可作3F-DI），5DI，3DO（可作1F-DO），2AI，2AO安全集成STO，SBC、SS1安全功能可通過安全授權(quán)擴展，編碼器：D-CLIQ+HTL/TTL/SSI，旋轉(zhuǎn)變壓器/HTL通過端子接入保護等級IP20，提供USB及SD/MMC接口；
其它附件：

SD卡	512 MB
G120智能操作面板
G120 0.75KW功率單元	PM240-2帶制動斬波器，3AC 380-480V+10%/ -10%47-63HZ；
USB-電纜；	3米
電機額定電壓三相	380V
額定轉(zhuǎn)速	60r/min
額定轉(zhuǎn)矩	3000mN.m
額定頻率	50HZ
其它部件	皮帶、定位支架等

（5）機械手搬運單元
行走機械手搬運單元由右限位、左限位、從動軸承塊、S120伺服電機系統(tǒng)、連接線拖鏈、主動軸承座、分層氣缸、物料升降氣缸、取料機械手、機械手電磁閥組、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、防碰撞R軸關(guān)節(jié)、三聯(lián)軸分層結(jié)構(gòu)裝置、旋轉(zhuǎn)氣缸、導(dǎo)軌、同步齒形帶、轉(zhuǎn)接模塊、固定底板等組成。
伺服系統(tǒng)包括：

控制單元	CU320
CF存儲卡	配套以上設(shè)備
智能型電源模塊	配套以上設(shè)備
進線端電源模塊	配套以上設(shè)備
帶增量式編碼器的同步伺服電機	0.38kw
單軸電機模塊	INPUT:DC 600V,OUTPUT:3-PH 400V,3A
行走機構(gòu)的有效行程	550mm
三聯(lián)軸分層結(jié)構(gòu)有效行程	150mm
旋轉(zhuǎn)氣缸帶動旋轉(zhuǎn)底盤旋轉(zhuǎn)范圍	0-180°
電機信號電纜、電機動力電纜	配套以上設(shè)備

（6）載貨臺單元
載貨臺模塊單元由工件定位臺、光電傳感器、型材基體和固定底板組成。
工件定位臺的相對位置可調(diào)整；具有工件檢測功能。
（7）鉆銑加工單元
該單元由龍門式鉆銑裝置、自動夾緊裝置（夾緊氣缸、工件定位裝置、V型夾緊裝置等組成）、步進電機驅(qū)動器、電磁閥組、轉(zhuǎn)接模塊、型材基體、固定底板等組成。
龍門式鉆銑裝置中的X軸、Y軸、Z軸組成龍門式結(jié)構(gòu)，其中X軸與Y軸采用步進電機進行驅(qū)動；Z軸由升降氣缸和動力軸組成，能完成鉆銑加工。
主要技術(shù)參數(shù)

X軸采用滾珠絲桿傳動形式，有效行程	160mm
Y軸采用滾珠絲桿傳動形式，有效行程：	90mm
Z軸采用升降氣缸，有效行程	30mm
動力軸采用專用高速電機，轉(zhuǎn)速	800r/min

（8）視覺檢測單元
采IN-SIGHT 2000 -120視覺系統(tǒng)：

相機光源和鏡頭	集成一體設(shè)計，支持平角和直角安裝方式
模塊化設(shè)計，多種光源	不同顏色、偏振和半偏振、非偏振）和鏡頭（3.6mm 6mm 8mm 12mm 16mm 25mm）
與外界通訊連接	配備以太網(wǎng)線和IO線，支持所有通用的以太網(wǎng)協(xié)議涉及串口通訊和IO通訊
調(diào)試軟件環(huán)境	easybuider界面
相機分辨率	640*480，在不失分辨率的前提下，支持兩倍放大功能；
元件定位	圖案
工件檢測	圖案, 像素計數(shù), 對比度, 亮度
電源	24VDC ±10%, 48W (2.0A)；
防護等級	IP65。

（9）稱重單元
稱重單元由電阻應(yīng)變片式重量傳感器、轉(zhuǎn)換電路板、立柱、地腳鏈接支架等組成，稱重范圍：0～200g，分辨力（靈敏度）：≤1g。
（10）溫度控制單元
單元由溫箱、溫箱底座、加熱裝置、散熱裝置、變送器、自動送料裝置、門自動提升裝置、電磁閥組、轉(zhuǎn)接模塊、型材基體等構(gòu)成。

自動送料裝置行程	150mm
測量精度	10℃-40℃：±0.2℃

（11）彩色觸摸屏單元
10寸TOUCH屏幕，集成以太網(wǎng)口，,MPI口等通信接口。配有金屬支架，金屬支架可將觸摸屏固定于桌面，移動方便，可安裝在桌面的任意位置。
（12）煤礦皮帶機輸煤系統(tǒng)實驗單元、煤礦井下排水自動化系統(tǒng)實驗單元、立井罐籠自動控制系統(tǒng)實驗單元
被控實驗?zāi)K采用數(shù)學(xué)模型，利用單片機系統(tǒng)實現(xiàn)對象固有特征，實現(xiàn)被控對象仿真運行，根據(jù)系統(tǒng)運行情況，能自動反饋系統(tǒng)的各種信息（如傳感器、變送器等），輸出工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號（4-20mA和0-10V）。每一個被控實驗?zāi)K獨立設(shè)計，標(biāo)準(zhǔn)尺寸，可在模塊放置架上自由裝卸。
2、控制單元和仿真單元要求
（1）控制單元一

CPU	S7-1500 CPU 1516-3 PN/DP；
數(shù)字量輸入模塊32 DI 數(shù)字量輸出模塊32 DQ	1塊 1塊
模擬量輸入模塊，8 AI	1塊
模擬量輸出模塊，4 AQ	1塊
MMC存儲卡，64 MB	一張
40針前連接器	4個
1根以太網(wǎng)電纜	6米
1根導(dǎo)軌	長482mm
1個電源模塊	24V/8A
S71500 位置檢測模塊	TM POSINPUT 2
授權(quán)編程軟件	博途V14及以上

（2）控制單元二

CPU	1個CPU 1214C（緊湊型CPU DC/DC/DC）
工業(yè)以太網(wǎng)交換機	SCALANCE X2080
1根預(yù)制工業(yè)以太網(wǎng)電纜	長度6米；
集成輸入/輸出	14DI 24V直流輸入，10晶體管輸出24V直流，2模擬量輸入0-10V DC或0-20MA
1個仿真模塊，	8 通道，仿真數(shù)字量直流輸入開關(guān)
1個模擬量輸出模塊SB1232	1路模擬量輸出，+/-10VDC（12位）或0-20MA（11位）。
1套軟件STEP 7 BASIC V14	正版授權(quán)

（3）控制單元三

CPU	1個CPU 1214C（緊湊型CPU DC/DC/DC）
1根預(yù)制工業(yè)以太網(wǎng)電纜	長度6米；
集成輸入/輸出	14DI 24V直流輸入，10晶體管輸出24V直流，2模擬量輸入0-10V DC或0-20MA
1個仿真模塊，	8 通道，仿真數(shù)字量直流輸入開關(guān)
1個模擬量輸出模塊SB1232	1路模擬量輸出，+/-10VDC（12位）或0-20MA（11位）。
1套軟件STEP 7 BASIC V14	正版授權(quán)

（4）仿真單元
數(shù)字量檢測接口為DB25接口模式，采用DB25針線纜，可將仿真盒連接至被測機構(gòu)。
IN：Bit0/Bit1/Bit2/Bit3/Bit4/Bit5/Bit6/Bit7
OUT: Bit0/Bit1/Bit2/Bit3/Bit4/Bit5/Bit6/Bit7
模擬量檢測接口采用DB15模式，采用DB15針線纜，可將仿真單元連接至被測機構(gòu)。
輸入0-10V;輸出0-10v
Uo1/Uo2/Uo3/Uo4/Ui1/Ui2/Ui3/Ui4/Ui5/Ui6/Ui7/Ui8
數(shù)字式顯示表：3位
具有可插拔式電源接口，電源為DC24V

數(shù)字量檢測接口	DB25接口模式
模擬量檢測接口	DB15模式，采用DB15針線纜
多功能按鈕	每個按鈕具有三個位置
4個電位器	用于模擬量輸出
8路數(shù)字量輸入檢測功能	檢測傳感器信號，并給出傳感器是否調(diào)整完備指示
8路數(shù)字量輸出功能	檢測電機、電磁閥等執(zhí)行機構(gòu)能否正常工作
8路脈沖輸出點	8路固定頻率的脈沖，可對步進電機、伺服電機進行調(diào)試
4路模擬量輸入	集顯示功能，具有數(shù)顯功能，可顯示當(dāng)前采集的模擬量的電壓值或電流值
4路模擬量輸出	輸出4路模擬電壓或電流，并顯示當(dāng)前電壓或電流值

（5）配套相應(yīng)的空壓機，保證實訓(xùn)單元中各氣動裝置的壓力
（6）配套編程設(shè)備

配套編程和運行檢測的正版授權(quán)軟件	博圖V14及以上，
氣動氣壓	0.4～0.5MPa
配套便攜編程筆記本電腦一臺及配套編程電纜	處理器I7，內(nèi)存16G及以上，120G的固態(tài)硬盤+1T的硬盤，顯示器17英寸以上，品牌DELL），能夠快速穩(wěn)定的運行博途v14
配備相應(yīng)設(shè)備的維修工具	一套

（7）變頻器：
配備與PLC及觸摸屏配套的小型的S120伺服系統(tǒng)、G120系統(tǒng)、V90伺服系統(tǒng)，方便學(xué)員對不同變頻器的學(xué)習(xí)，輸出驅(qū)動1.5KW左右小電機（伺服電機，步進電機）。能夠仿真電鏟上的矢量控制。
三、實訓(xùn)功能及內(nèi)容
1、實訓(xùn)功能：
（1）配套成型的培訓(xùn)教材和實例講解
（2）智能平臺可以滿足國家對技能考試（高級工、技師、高級技師）的技術(shù)要求
（3）實訓(xùn)設(shè)備和實訓(xùn)內(nèi)容要滿足由簡單到復(fù)雜的階梯性和可擴展性
（4）實訓(xùn)設(shè)備的單元之間能進行組合（搭積木式），完成不同的工藝流程。
2、實訓(xùn)內(nèi)容：
（1）項目的建立
（2）項目的組態(tài)
（3）數(shù)字量,模擬量的應(yīng)用實例訓(xùn)練。
（4）指令的訓(xùn)練
（5）控制變頻器的訓(xùn)練
（6）觸摸屏和PLC的通訊
（7）編寫程序的訓(xùn)練
（8）PLC與和變頻器的通訊
（9）觸摸屏畫面的組態(tài)
（10）直流電動機的控制
（11）交流電機的控制
（12）電機的控制技術(shù)
（13）伺服電機的控制技術(shù)PLC故障的模擬及診斷
（14）工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)與應(yīng)用（包括MPI,DP及以太網(wǎng)）
（15）編碼器的定位訓(xùn)練
（16）旋轉(zhuǎn)編碼器的速度控制
（17）小型裝配生產(chǎn)線各單元配合訓(xùn)練
（18）仿真器的使用訓(xùn)練
（19）各種傳感器的訓(xùn)練
（20）步進電機是控制訓(xùn)練
（21）變頻器的參數(shù)設(shè)定訓(xùn)練
（22）在線故障診斷訓(xùn)練
（23）顏色、圖形、形狀的檢測訓(xùn)練
（24）工業(yè)自動化生產(chǎn)線的訓(xùn)練
（25）電鏟電氣系統(tǒng)的模擬訓(xùn)練
（26）礦井排水系統(tǒng)的模擬訓(xùn)練

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