機電一體化電工考核實驗設備

來源：作者：發布時間：2018-9-2 20:48:32

機電一體化電工考核實驗設備

機電一體化電工考核裝置

機電一體化電工考核裝置概述：

機電一體化電工考核根據工學一體化行為為導向的教學法,以重點培養學生的動手實操能力,團隊協作能力,創新能力等。是面向職業教育的新一代綜合機電一體化電工考核設備。該實驗臺由鋁合金安裝，生產供料單元,運輸單元及倉庫單元等部分組成,學生可根據學習需求按照實訓項目要求選擇需要的部件和安裝位置。整體結構采用開放式和拆裝式，考核裝置用于機械部件組裝，可根據現有的機械部件組裝生產設備，也可添加機械部件組裝其他生產設備。

機電一體化電工考核裝置采用多種控制方式融為一體，同一種負載模型可以通過多種驅動方式進行控制，真正實現培養學員的創新思路和技能。本產品以模塊化開放式結構為主要特點,集成了機電一體化技術、自動化技術、傳感器技術、通訊及監控技術、電子技術、電工技術和機械裝調技術,全面鍛煉學生的動手實操能力團隊協作能力以及思維創新能力。

一、機電一體化電工考核裝置技術參數：

工作電源：三相五線 380V±5％ 50Hz

安全保護：漏電保護（動作電流≤30mA），過流保護，熔斷器保護

接線方式：半集中/開發雙型接線

額定功率：0.8 Kw

環境溫度：－10℃ ～40 ℃

相對濕度：≤90%(25 ℃)

外形尺寸：1600×925×1050mm

變頻器：三菱FR-E740-0.75KW

P L C：三菱FX2N-48MT

步進電機：24VDC 9級細分 2A

PLC擴展模塊： FX0N-3A

觸摸屏：三菱GT1155-QSBD-C

單片機模塊：偉福SP-51

電機控制單元：220/380V 雙向控制 1：50減速箱

氣動元器件：原裝SMC或亞德客

設備重量：100kg

二、機電一體化電工考核裝置結構：

實驗桌：采用優質鋼板做骨架，經過機械加工成型，外表面噴涂彩色環氧聚塑，整機既堅固耐用，又美觀大方。可以內嵌入計算機系統，并配備可隱藏式書桌，既能做實操平臺又能做編程工位還能進行理論教學。桌下前柜內存放執行模型電腦機箱等，后柜可用于存儲實訓模塊，抽屜內具有工具箱模具，便于存放工具、萬用表、導線、實驗指導書等，方便實訓室管理。

桌面部分：采用20mm鋁型材拼接式設計，鋁型材表面平均分布T型槽，學員可以利用T型槽輕松布局和安裝執行機構零件，方便實訓操作。

實訓模塊：外殼采用優質鋼板加工而成，表面進行靜電噴塑處理。面板采用優質純鋁板加工，進行化學蝕刻彩色處理，面板圖文字符采用現代噴描技術處理，使面板標識清晰且經久耐用。設置的電路美觀整齊、科學規范。統一的尺寸規格，使得所有掛箱均可隨意更換，操作方便。

實訓模塊具有兩種接線模式，可以開放單獨對實訓單元的IO進行連接，也可以統一分配地址，減少接線所耽誤的時間。

實訓單元: 共包括上料站、搬運站、分揀站和倉儲站，采用優質鋁材或異型材做框架，原裝SMC或歐姆龍元器件做電控檢測部分，每個站與站之間可自由組合搭配，形成不同的控制模式，方便教師設置課題。如（按物料流動順序）：課題一、上料單元→搬運單元→分揀單元→倉儲單元，課題二、倉儲單元→搬運單元→分揀單元，課題三、上料單元→倉儲單元→搬運單元等等，可以任意組合，靈活多變。每個實訓單元都配有特制的底座，底座上集成執行單元機構、電磁氣動閥、傳感器保護電路等裝置，實訓方便接線簡便可靠。

三、機電一體化電工考核裝置優點：

設備采用了全鋼制結構，計算機嵌入式設計，既符合編程又方便機械裝調，突出了實訓設備一體化的特點，增強了實訓室的整體效果，便于日常管理；

集成了多種控制方式，實訓機構可以通過PLC控制、單片機控制和電子線路控制，真正做到任務引領的方式將多專業知識有機融于一體；

模塊化設計，兼容多種型號的PLC、變頻器等工控裝置，實現因地制宜的多元化教學，可針對不同的教材與教學大綱開展實訓項目；

不拘一格的運動實訓單元設計，運動實訓單元包括上料單元、搬運單元、分揀單元和倉儲單元，幾個單元之間位置可以互換，不拘于一種組合方式，物料流動形式具有多向性，全方位激發學員的創新思維；

多種驅動方式，本套設備集成了多種類型的電機，均可對同一負載進行驅動，如分揀機可以用三相異步電機通過變頻器帶動，也可以通過直流電機、步進電機或者伺服電機帶動，自由更換，訓練與考核學員綜合運用能力。

四、機電一體化電工考核裝置配置與要求：

N0	配置名稱	型號規格（長×寬×高）	單位	數量	備注
1	實訓臺	計算機內嵌式設計	套	1	配備可隱藏式書桌裝置，集成計算機系統、工具箱、模塊存儲柜
2	上料實訓單元	SMC或亞德客	套	1	通過氣動組件、傳感器組成的自動上料執行控制單元。
3	搬運實訓單元	SMC或亞德客	套	1	通過氣動組件組成的搬運物料執行控制單元
4	分揀實訓單元	SMC或亞德客	套	1	通過皮帶、顏色傳感器、材質傳感器、氣動組件、電動機、編碼器組成的物料分揀控制單元
5	倉儲實訓單元	SMC或亞德客、三菱	套	1	通過絲桿裝置、步進系統、氣動組件組成的倉儲執行控制單元
6	人機界面實訓單元	三菱 GT1155 256色	套	1	集成化GOT控制單元，可實現人機對話
7	警示器實訓單元	24VDC	套	1	紅色、綠色指示燈，指示系統工作狀態
8	PLC實訓模塊	FX2n-48MT+FX0N-3A	套	1	配套3A模塊，可實現模擬量輸入輸實驗與晶體管輸出的實驗，增加實訓項目
9	單片機實訓模塊	偉福SH-51系統	套	1	可在線仿真，集電極開路輸入，繼電器輸出，并配備AT89C51單片機小系統轉換插座
10	變頻器實訓模塊	三菱 FR-E700-0.4k	套	1	驅動三相步進電機
11	步進電機實訓模塊	多細分度可調 2A輸出	套	1	包含兩套步進電機驅動模塊
12	電機實訓模塊	三相減速電機	套	1
13	實操工具包	扳手、螺絲刀、特種工具	套	1
14	各類實驗導線		套	1

五、機電一體化電工考核裝置可進行的實驗項目:

送料單元

1、氣動組件的應用與裝調	2、霍爾磁性開關的裝調
3、對射型傳感器的應用	4、匯流板式電磁閥的控制應用
5、重力填充式機構的安裝與調試	6、反射型傳感器定位應用

搬運單元

1、氣動組件的應用與裝調	2、霍爾磁性開關的裝調
3、三軸運動機械手控制	4、機械手單周期運動控制
5、機械手連續運動控制	6、機械手步進運動控制
7、機械手手動/自動控制	8、機械手錄制控制

分揀單元

1、氣動組件的應用與裝調	2、變頻器基本參數設置實訓
3、變頻器PU操作實訓	4、變頻器外部控制實訓
5、變頻器點動調試實訓	6、變頻器無極調速實訓
7、變頻器多段速度控制實訓	8、變頻器自定義端子實訓
9、反射性傳感器的應用	10、材質傳感器的應用
11、霍爾傳感器的應用	12、電機控制傳送帶運行實訓
13、步進系統控制傳送帶運行實訓	14、分類記錄管理

倉儲單元

1、氣動組件的應用與裝調	2、絲桿傳動系統裝調與應用
3、出入倉管理程序的應用	4、貨倉分配管理應用
5、倉庫統計與分類管理	6、脈沖定位控制應用
7、步進系統控制與應用	8、倉位開關控制與應用

人機界面單元

1、窗口切換	2、界面制作	3、數據輸入
4、PLC寄存器連接	5、流動文字	6、界面總控實訓
7、手動自動控制	8、數據匯總及管理實訓	9、數據查詢及更改實訓

機電一體化實訓考核設備

一、機電一體化實訓考核設備的構成：

機電一體化實訓考核設備由由鋁合金導軌式實訓臺、典型的機電一體化實訓設備的機械部件、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、模擬生產設備實訓模塊、接線端子排和各種傳感器、計算機等組成。

二、機電一體化實訓考核設備的配置：

序號	名稱	主要元件或型號、規格	數量	備注
1	實訓桌	1200×800×840mm	1張	桌臺采用的是20*80的鋁型材。
2	觸摸屏模塊	MCGS70627英寸工業彩色觸摸屏	1塊
3	PLC模塊	三菱FX2N-48MR繼電器	1塊
4	變頻器模塊	變頻器D720功率：0.4KW	1塊
5	電源模塊	三相電源總開關（帶漏電和短路保護）1個，單相電源插座2個；	1塊
6	按鈕模塊	24V/6A兩組5V/6A一組；急停按鈕1只，轉換開關2只，蜂鳴器1只，復位按鈕黃、綠、紅各1只，自鎖按鈕黃、綠、紅各1只，24V指示燈黃、綠、紅各2只；	1套
7	井式上料部件	單桿氣缸，磁性開關，電磁閥，光電開關1只；	1套
8	氣動機械手部件	單出雙桿氣缸1只，單出桿氣缸1只，氣手爪1只，旋轉氣缸1只，磁性開關6只，雙控電磁換向閥1只，單控電磁閥3只；	1套
9	皮帶輸送機部件	三相減速電機（380V，輸出轉速40r/min）1臺，平皮帶1400×100×1.5mm1條；	1套
10	物件分揀部件	單出桿氣缸3只，金屬傳感器1只，光傳感器2只，磁性開關3只，物件導槽3個，單控電磁換向閥3只	1套
11	接線端子模塊	接線端子和安全插座	1塊
12	物料	金屬2個，尼龍黑白各2個	6個
13	安全插線		1套
14	氣管	Φ4\Φ6，氣管為藍色，每臺配有足量氣管	1套
15	PLC編程線纜		1條
16	觸摸屏與計算機通信線		1條
17	觸摸屏與PLC通信線		1條
18	配套工具		1套
19	產品配套光盤		1套
20	塑料泡沫盒		1套
21	靜音空氣壓縮機	0Mpa-0.8Mpa，氣泵噪音≦65分貝，符合國家標準	1臺

三、機電一體化實訓考核設備技術參數：

1.交流電源：三相五線AC380V±10%50Hz；

2.溫度：-10～40℃；環境濕度：≤90%（25℃）；

3.外形尺寸：長×寬×高=1200×800×1500mm；

4.整機功耗：≤1.5kW；

5.安全保護措施：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國家標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線。

四、機電一體化實訓考核設備結構：

實訓設備臺架為鋁合金導軌式，實訓考核裝置PLC模塊的I/O端子、變頻器的接線端子、各常用模塊與PLC的連接端子，均與安全插座連接，使用帶安全插頭的導線進行電路連接；各指令開關、光電開關、傳感器和指示元件的電路，則通過端子排進行連接。插拔線連接電路與端子牌連接電路相結合，既保證學生基本技能的訓練、形成和鞏固，又保證電路連接的快速、安全和可靠。

鋁合金導軌式實訓臺：可以安裝送料機構、機械手、傳輸分揀機構。實訓模塊及PLC主機等可以放置在拉出式的支架上。

觸摸屏：MCGS7062,模塊材料要求：高強度塑料外殼、重量輕，面板是鐵質噴塑板。

PLC模塊及變頻器模塊：PLC40點以上IO三菱FX2N-48MR；變頻器：三菱D7200.4KW；模塊材料要求：高強度塑料外殼、重量輕，面板是鋁塑板，圖案、文字符號采用進口油墨絲印。

電源模塊：三相電源總開關（帶漏電和短路保護）1個，熔斷器3只，單相電源插座2個，安全插座5個；

按鈕模塊：24V/6A、12V/2A各一組；急停按鈕1只，轉換開關2只，蜂鳴器1只，復位按鈕黃、綠、紅各1只，自鎖按鈕黃、綠、紅各1只，24V指示燈黃、綠、紅各2只；

一體化接線排：接線排殼體上兩側相對設置有一初級接線區（接線端子）和一次級接線區（安全插座）；接線端子與對應的安全插座通過導電彈性件連接；接線排殼體邊緣卷折，設有固定用的螺孔，可以固定在實訓桌上。

井式上料機構：井式工件庫1件，物料推出機構1件，光電傳感器2只，磁性開關2只，單缸氣缸1只，單控電磁閥1只，警示燈1只，主要完成將工件庫中的工件依次推出。氣缸及附屬傳感器選用SMC。

氣動機械手設備：四自由度氣動機械手，氣缸及附屬傳感器選用SMC；氣動手臂兩側裝有2個限位擋板，擋板上裝有電感傳感器、緩沖閥，進行對手臂的旋轉限位。整個搬運機構能完成四個自由度動作，手臂伸縮、手臂旋轉、手爪上下、手爪松緊。氣缸及附屬傳感器選用SMC。

物料分揀設備：傳送帶通過三相異步電動機驅動，在傳送帶端點處設計有落料口，通過光電傳感器檢測物料；傳送帶上裝有三個出料槽，對應位置有電感傳感器、光纖傳感器等，同時正對料槽位置裝有推料氣缸，共計三個氣缸。傳送帶采用可拆卸的鋁合金支架。氣缸及附屬傳感器選用SMC。

五、機電一體化實訓考核設備部分實訓項目：

1．氣動系統的安裝與調試

（1）氣動方向控制回路的安裝	（2）氣動速度控制回路的安裝
（3）氣動順序控制回路的安裝	（4）氣動機械手的安裝
（5）氣動系統氣路的連接	（6）磁性開關的位置調整
（7）氣動系統調試	（8）擺動控制回路的安裝

2．變頻器的安裝與調試

（1）變頻器與交流電機主電路的連接	（2）變頻器面板的參數設置與操作
（3）變頻器面板控制交流電機調速	（4）通過變頻器外部端子控制電機啟停

3．機電設備的安裝與調試

（1）傳動裝置同軸度的調整	（2）皮帶輸送機的安裝與調整
（3）搬運機械手設備安裝與調試	（4）物件分揀設備的安裝與調試
（5）送料設備的安裝與調試	（6）自動生產線設備安裝與調試

4．電氣控制電路的安裝與PLC編程

（1）電動機正反轉控制電路的連接與程序編寫

（2）電動機調速控制電路的連接與程序編寫

（3）皮帶輸送檢測程序編寫

（4）氣動順序動作控制程序編寫

（5）氣動機械手控制程序編寫

（6）機電一體化設備控制程序編寫

（7）自動生產線控制程序編寫

5．自動控制系統的安裝與調試

（1）多種傳感器的安裝與調試	（2）皮帶輸送檢測的自動控制
（3）機械手的自動控制	（4）機電一體化的自動控制
（5）PLC控制系統的安裝與調試	（6）自動生產線的安裝與調試

6．觸摸屏基本控制及設置

（1）觸摸屏的接線和基本參數設置；

（2）基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習；

（3）PLC、觸摸屏與變頻器通信控制。

7．可用于考核或技能競賽，可考察的職業能力

（1）機械構件的裝配與調整能力	（2）機電設備的安裝與調試能力
（3）電路安裝能力	（4）氣動系統的安裝與調試能力
（5）機電一體化設備的控制程序的編寫能力	（6）自動控制系統的安裝與調試能力

通用電工實驗室設備

一、通用電工實驗室設備電源及參數

1、輸入工作電源：三相四線

2、輸出電源及信號

A單元：三相四線

B單元：交流3、6、9、12、15、18、21V

C單元：雙路穩流穩壓電源（具有過載及短路保護功能），二路輸出電壓都為0～30V，由多圈電位器連續調節，輸出最大電流為2A。

電壓穩定度：<10-2負載穩定度：<10-2紋波電壓：<5mv

D單元：直流穩壓5V，電流0.5A

E單元：交直流電壓0～240V連續可調，電流2A

F單元：220V電壓輸出，供外接儀器使用。

3、單次脈沖源：兩組相互獨的單次脈沖源，各自每次均可輸出一對正負脈沖

二、電工實驗室成套設備函數信號發生器（正弦波、三角波、矩形波）

①頻率范圍：5HZ-550KHZ分五個頻段

②頻率指示：由HZ表直接讀出

③電壓輸出范圍：正弦波：5HZ-250KHZ>4.5V、250KHZ-550KHZ>3.5V

三級衰減：0db、20db、40db具有連續細調

矩形波：5HZ-250KHZ>4.5V、250KHZ-550KHZ>3.5V，幅度連續可調

三角波：5HZ-550KHZ>１V

三、電工實驗室成套設備音頻功率放大器：輸入音頻電壓不低于10mv，輸出功率不小于1W，音量可調，內有喇叭，用于放大器電路擴音，也可作信號尋跡儀器使用。

四、電工實驗室成套設備絕緣電阻：>5MΩ

五、電工實驗室成套設備漏電保護：漏電動作電流30MV

通用電工實驗室設備實驗臺及操作桌結構：

1、實驗臺外殼尺寸：123×35×20cm	2、三相保險座
3、三相電源輸入指標	4、總開關：實驗臺電源總開關，帶
5、試驗按鈕：試驗漏電開關漏電功能	6、電源輸入指示1只
7、電源輸出指示3只(紅、綠、黃三色)	8、交流電壓表：指示輸出線電壓
9、電壓轉換開關：與電壓表配合使用，監示	10、接線座5只：A單元三相四線及地線輸出
11、電流表W相電流輸出指示	12、O/I開關：三相四線電源輸出控制
13、接線座2只：B單元交流低壓電源輸出	14、電表(2A)：B單元交流電流指示
15、旋鈕：B單元3-24V交流低壓選擇輸出	16、開關：C單元雙路直流穩壓電源開關
17、旋鈕：C單元雙路Ⅰ路穩流調節	18、旋鈕：C單元雙路Ⅱ路穩流調節
19、接線座2只：C單元Ⅰ路直流穩壓輸出	20、保險座：C單元雙路穩壓電源保險
21、電表4只：雙路穩壓電源電壓、電流指示	22、接線座：D單元直流5V穩壓輸出
23、電表：D單元電流0.5V輸出指示	24、開關1：控制各低壓交流電、信號源
25、開關2：控制E單元交直流調壓電源	26、電表：E單元交流電壓輸出指示
27、接線座4只：E單元交流、直流輸出口	28、旋鈕：E單元0～240V電壓調節
29、插座：G單元220V輸出插座	30、旋鈕：音頻功率放大器音量調節
31、接線座2只：音頻信號輸入	32、按鈕：單次脈使能開關漏電、過載保護
33、接線座3只：單次脈沖輸出口	34、電表：函數發生器正弦波輸出電壓指示
35、旋鈕：正弦波輸出三級衰減幅度粗調	36、旋鈕：正弦波輸出口
37、接線座：正弦波輸出口	38、旋鈕：矩形波輸出幅度調節輸出線電壓的大小與對稱情況
39、接線座：三角波輸出口	40、旋鈕：函數信號發生器頻率細調
41、接線座：矩形波輸出口	42、旋鈕：函數信號發生器五級頻率粗調(提高安全系數)
43、電表：函數發生器輸出頻率指示	44、萬用表：500型
45、實驗桌面尺寸：160×70cm	46、通用電路板：規格35×90cm，元件盒在其上任意拼插進行實驗
47、儲存板：放置元件盒	48、左儲存柜：放置儲存板（帶門鎖）
49、抽屜：放置常用工具	50、右儲存柜：放置儲存板（帶門鎖）
51、示波器：型號不限（用戶自備）	52、工具

通用電工實驗室設備結構與配備

（一）實驗桌:一臺二座，桌外形尺寸:160×70×80cm。桌中央配置通用電路板。每張桌配有一粒膠皮板，以保護通用電路板及桌面(如需要在其上放置電機、焊接等)。桌下部是元件儲存柜，放置元器件。

（二）實驗臺:學生實驗桌及示教控制臺各配備一臺。

(三)示教控制臺:1臺示教控制臺，分別控制12臺學生臺的電源，通用電路板演示屏立在實驗臺上，尺寸150×70cm，用于講解、演示。

（四）器材配備:13臺180W電動機，26只時間繼電器，26只熱繼電器，65只交流接觸器，117只交直流電表，13只萬用表，13套剝線鉗、螺絲刀等工具，13套實驗所需電阻、電位器、電感線圈、變壓器、二極管、三極管、集成電路、集成座、傳感器件等元件盒（元件已裝在元件盒內）。

通用電工實驗室設備實驗臺實驗內容

1、電工測量儀表的使用	2、交流電路參數的測量
3、常用元件的識別與檢測	4、正弦交流電路中RLC元件的特性
5、線性元件與非線性元件的伏安特性	6、RL及RC串聯電路實驗
7、電源的外特性	8、RLC串聯諧振電路
9、電位值、電壓值的測定	10、日光燈電路的連接及功率因數改善
11、電流表和電壓表的擴程	12、三相負載的星、三角接法
13、基爾霍夫定律的驗證	14、三相電路及功率的測量
15、驗征楞次定律	16、R-C選頻網絡的研究
17、迭加原理與互易定理的驗證	18、二端口網絡研究
19、戴維南定理與諾頓定理的驗征	20、單相變壓器實驗
21、電壓源與電流源的等效變換	22、互感電路實驗
23、受控源特性的研究	24、三相異步電動機的使用與起動
25、一階電路實驗	26、三相電動機繼電接觸控制的基本電路
27、二階電路的過渡過程	28、三相電動機Y一△起動控制實驗
29、研究LC元件在直流和交流電路中的特性	30、三相電動機的順序控制實驗
31、負載獲得最大功率的條件	32、三相電動機能耗制動控制實驗

利用上述32項實驗的元器件也可完成下面電路實驗

33、最簡單的電路	34、電容器的充放電
35、電路中各點電位與參考點的選擇	36、電容器在交直流中的作用
37、電阻的串聯	38、條形磁鐵在線圈中的運動
39、電阻的并聯	40、電容的混聯
41、電阻的混聯	42、純電阻、電感、電容電路
43、電阻分壓器電路	44、磁耦合線圈的順串
45、全電路歐姆定律	46、磁耦合線圈的反串
47、電橋的應用與平衡條件	48、歐姆表的工作原理
49、節點電壓法	50、雙聯開關二地控制
51、回路電壓法	52、用示波器觀察磁滯回線
53、支路電流法	54、磁路歐姆定律
55、RCL并聯電路	56、兩線圈的互感及同名端
57、串聯電路	58、互感耦合
59、變壓器結構及工作原理	60、提高功率因數的方法
61、基爾霍夫第一定律	62、單相電路功率的測量
63、基爾霍夫第二定律	64、收錄機電源電路
65、日光燈電路原理	66、濾波電路
67、擴大電壓表量程	68、電阻與溫度的關系:用伏安法測出燈絲
69、擴大電流表量程在不同電壓下的阻值。	70、RC電路的過度過程
71、三相異步電機閘刀控制正轉實驗	72、RL過渡過程
73、具有過載保護的控制線路	74、電容的串聯電路
75、按鈕控制的正反轉控制線路	76、電容的并聯電路
77、接觸器控制星一三角降壓起動控制線路