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一、概述
    LG-METSC01型 機電氣一體化實訓裝置采用鋁合金型材結構，配有井式供料單元、皮帶傳送與檢測單元（含變頻器）、行走機械手搬運單元、載貨臺單元、平面?zhèn)}儲單元、鉆銑加工單元（含伺服電機）、多工位裝配單元、彩色觸摸屏單元、控制器單元（一）、控制器單元（二）、控制器單元（三）、工業(yè)以太網交換機單元、編程器單元等十多個工作單元。裝置中的工作單元采用機電集成式設計，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準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，教師及學生可自行設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。

二、裝置特點
1、開放式：LG-METSC01型 機電氣一體化實訓裝置采用開放式結構，控制器接口開放，能讓學生進行更深層次的訓練，使其不僅學會編程，而且能熟悉各種傳感器、電機、變頻器、氣缸等傳感器和執(zhí)行器的接線、調整以及參數設置等。
2、模塊化設計
（1）LG-METSC01型 機電氣一體化實訓裝置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的培訓內容，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。
（2）平臺中的各個模塊能夠體現出典型的工業(yè)控制過程，模塊組合而成的工藝流程能夠由簡單到復雜，由淺入深，層次分明，便于學生進行有梯度的訓練，能以基礎知識為起點，實現從基礎原理、技能訓練到復雜的機電一體經領域。
（3）各模塊單元能根據實際生產物流和順序規(guī)劃等不同的課題進行重新組合。
3、機電集成式設計：平臺中的工作單元采用機電集成式設計，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準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，教師及學生可自行設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。
4、多種保護形式：平臺設有漏電保護、短路保護、急停保護、隔離保護、智能保護等各種保護。
三、技術參數要求
1、電源：三相五線（AC380V±10％ 50Hz）
2、功率：≤1.5KVA
3、工作溫度：﹣5℃～55℃
4、工作濕度：30%～85%（無冷凝）
5、氣動氣壓：0.4～0.5MPa
6、外形尺寸為：1800×1100×750mm（L×W×H）
四、配置及參數
1、鋁合金型材桌體
（1）型材桌體底部基礎框架采用T形槽內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。控制器支架采用冷板數控成型、表面采用靜電噴涂處理，內嵌高強度的直線導軌提高了支架的承載能力。（2）電源單元配有西門子4P20A空氣開關（帶漏電保護）、西門子電源（輸入：120/230V AC，輸出：24V DC/ 3A）、保險管座、電源指示燈等，可供直流24V、交流220V、380V電壓。
（3）桌體尺寸（含控制器支架）：1800×1100×750mm（L×W×H）。
（4）配有APT三色警示燈（紅、黃、綠色，LED，帶蜂鳴器）。
2、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、推料氣缸、電磁閥、轉接模塊、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，磁性開關用于檢測推料氣缸的原點和限位點。
3、皮帶傳送與檢測單元
    皮帶傳送單元與檢測單元是由變頻器、電機模塊、工件檢測設備、定位支架、氣缸支架、選料氣缸、電磁閥、皮帶及其支撐架、3組滑道及其支架、轉接模塊等組成。
（1）變頻器：采用西門子SINAMICS G120C 0.37KW
（2）電機模塊：電機模塊由永磁低速同步電動機、固定底板等組成。其參數如下：
  1）電機額定電壓三相：380/220V；
  2）額定轉矩：3000mN.m；
  3）額定頻率:50HZ；
  4）額定轉速：60r/min。
（3）單元其他組成部分：定位支架的上部安設檢測設備，能根據不同的檢測要求安裝不同的檢測設備（包括電容傳感器、電感傳感器、顏色傳感器）；定位支架固定設置在傳送帶支撐架上，定位支架整體呈L形；滑道支架呈直角梯形，滑道支架的高度可調整；3組滑道呈傾斜狀構成傾斜的滑道，滑道截面形狀呈凹形，滑道具有降低摩擦力的工藝處理。
4、行走機械手搬運單元：行走機械手搬運單元由右限位、左限位、從動軸承塊、直流電機、連接線拖鏈、升降氣缸、取料機械手、旋轉編碼器、機械手電磁閥組、旋轉氣缸、導軌、同步齒形帶、轉接模塊、固定底板等組成。
 （1）行走機構的有效行程：550mm；
（2）機械手具有升降、夾緊、旋轉等功能；
（3）旋轉氣缸帶動旋轉底盤旋轉范圍：0-180°；
5、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。
（1）工件定位臺的相對位置可調整；
（2）具有工件檢測功能。
6、平面?zhèn)}儲單元：倉儲單元由工件定位臺、貨架等組成，庫位數：4個。
7、鉆銑加工單元：該單元由龍門式鉆銑裝置、自動夾緊裝置、步進電機驅動器、電磁閥組、轉接模塊、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軸組成龍門式結構，其中X軸與Y軸采用步進電機進行驅動；Z軸由升降氣缸和動力軸組成，能完成鉆銑加工。
（1）X軸采用滾珠絲桿傳動形式，有效行程：160mm；
（2）Y軸采用滾珠絲桿傳動形式，有效行程：90mm；
（3）Z軸采用升降氣缸，有效行程：30mm；
（4）動力軸采用專用高速電機，轉速：800r/min；
（5）自動夾緊裝置由夾緊氣缸、工件定位裝置、V型夾緊裝置等組成。
8、多工位裝配單元：該單元由伺服電機系統、推料氣缸、夾緊定位機構、井式供料裝置、四工位旋轉裝配臺、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、轉接模塊等組成，可進行多工位的裝配工作。
（1）工件檢測裝置能同時檢測工件及工件中的料芯；
（2）四工位旋轉裝配臺采用外嚙合齒輪傳動機構；
（3）V90伺服系統，包含：
（4）電機：0.05KW，增量編碼器，平鍵，無抱閘；
（5）驅動器：帶Profinet通訊口，0.1KW，200-240V；
（6）動力電纜；編碼器電纜；設定值電纜。
9、彩色觸摸屏單元：TPC7032KT 7寸彩色觸摸屏。
10、控制器單元（一）： 采用西門子CPU 1512C-1 PN，包含：S7-1500 CPU 1512C-1 PN，工作存儲 250 KB / 1 MB；本體帶32路數字量輸入，32路數字量輸出，5路模擬量輸入，2路模擬量輸出。其中帶6路計數器，最大輸入頻率100KHz；MMC存儲卡，24 MB；以太網電纜，長6米；導軌；電源模塊PM 1507，24V/8A。V17博圖編程軟件。
11、控制器單元（二）：采用西門子CPU1214C DC/DC/DC，包含：PU 1214C，緊湊型CPU DC/DC/DC，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，供電：直流DC 20.4-28.8V，可編程數據存儲區(qū)：50 KB；工業(yè)以太網電纜，長度6米；模擬量輸出模塊SB1232，1路模擬量輸出，+/-10VDC（12位）或0-20MA（11位）。
12、控制器單元（三）：采用西門子CPU1214C DC/DC/DC，包含：CPU 1214C，緊湊型CPU DC/DC/DC，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，供電：直流DC 20.4-28.8V，可編程數據存儲區(qū)：50 KB；工業(yè)以太網電纜，長度6米；模擬量輸出模塊SB1232，1路模擬量輸出，+/-10VDC（12位）或0-20MA（11位）。
13、工業(yè)以太網交換機單元：8口工業(yè)以太網交換機。
14、計算機：CPU:不低于i5-8500；內存：不低于16G；硬盤：不低于1T；固態(tài)硬盤：不低于128G；顯示器：不低于21.5寸。
15、電腦桌：由鋁合金型材桌腿及支撐框架、高密度板桌面、鍵盤托架等組成。外形尺寸：600×600×750mm（L×W×H）。
16、靜音無油空氣壓縮機：轉速：1400轉/分；電機功率：3/4HP；排氣量：115L/min；噪音值：52分貝；儲氣罐：25L ；最大壓力：8公斤；電源：220V/50HZ。
17、實驗室智能電源安全管理系統
實訓室總體智能電源管理系統由主電路、控制電路、檢測保護電路、顯示電路、語音報警電路等組成，整個實驗室配置一套管理系統。
主要功能：
（1）上電系統自測
★1）主電路及控制電路上電后對線路系統進行輸入電壓的過壓、欠壓；線路對地漏電；輸出負載過流的檢測，任一故障存在電源輸出斷開。
2）故障內容有相應文字顯示。
★3）對故障進行語音報警。
（2）運行檢測保護
★1）輸入過壓、欠壓、輸出過流、漏電，任一故障出現將自動跳閘，實施保護。
2）對故障進行語音報警。
3）保護閥值可進行現場設置。
（3）漏電功能測試
★1）按下漏電測試按鈕，裝置會自動提供一個漏電測試信號，使保護器跳閘。
2）重新進行上電進入自己檢測狀態(tài)，文字顯示“開機檢測中....”，無故障情況下，實訓室智能電源管理系統恢復供電。
（4）過壓保護
1）運行中，出現輸入過壓，實訓室智能電源管理系統將跳閘。
2）對應的“過壓相”進行文字顯示。
3）語音播報“線路過壓，請注意”。
（5）過流保護
1）運行中，三相電源中任一相出現過流，實訓室智能電源管理系統將跳閘。
2）對應的“過流相”進行文字提示。
3）語音播報“線路過流，請注意”
（6）漏電保護
1）運行中，三相中任一相出現漏電，實訓室智能電源管理系統將跳閘。
2）對“漏電”進行文字顯示。
3）語音播報“線路漏電，請注意”。
（7）電源監(jiān)控
  1）可對各相電壓進行數值顯示及曲線顯示，顯示精度±5V
  2）可對各相電流進行數值顯示及曲線顯示，顯示精度±
  3）高壓保護電壓設置：設置范圍<300V，輸入1A;動作時間：2-5S，輸入單位0.1S
4）欠壓保護電壓設置：設置范圍：>154V，輸入單位1V；動作時間：2-5S，輸入單位0.1S
5）過流保護電流設置：設置范圍：<20A,輸入單位0.01A;動作時間：0.5-2S，輸入單位0.1S
★投標時實物演示帶★項功能。
18、云智能實驗室安全管理系統
本平臺將無線傳輸、信息處理等物聯網技術應用用于自動化遠程控制。設備端運行狀態(tài)、數據參數等上傳至云平臺。物聯網系統的傳感層、傳輸層和應用層關聯掌握數據與分析數據。
(1)電壓、電流等模擬量數據顯示。（需提供演示）
(2)輸入開關監(jiān)控，輸出開關等數字量控制。（需提供演示）
(3)遠程控制啟停狀態(tài)，給定輸出電壓值的。（需提供演示）
(4)顯示輸入輸出電壓值的歷史數據
(5)可按照日期、日間進行查詢歷史數進行查詢。
(6)報警信號為PLC主機模擬量采集數值或者開關量可以自由設定，如當模擬量輸入超過設定電壓時產生報警，通過物聯網自動化應用軟件將報警信號上傳到云平臺，通過云平臺向設置的終端推送報警信號，每臺設備可對應多個終端設備。
(7)通過手機端可以實現遠程控制PLC的輸出及監(jiān)視PLC的輸入狀態(tài)變化。
(8)數據顯示畫面：畫面顯示輸入電壓數值，輸出電壓監(jiān)控，開關狀態(tài)輸入，開關控制輸出，以及云端連接二維碼。
(9)聯網設置界面：設置現場數據連接云平臺后臺數據庫管理。
（10）為保證軟件正版，需提供云智能實驗室安全管理系統軟件著作權證書原件備查，并提供（1-4）項演示視頻。
3、計算機（用戶自配）
聯想I5-10400/8G/1T+256GSSD/集顯/23.8寸顯示器
五、配套軟件及課件要求
★（一）PLC編程軟件:博圖V17、MCGS
★（二）教學課件資源
（1）PLC的認知：S7-1200PLC簡介、S7-1200PLC工作原理及運行模式、S7-1200PLC特點、S7-1200PLC擴展功能、PLC應用技術人才培養(yǎng)；
（2）TIA 博圖軟件的使用：TIA 博圖集成軟件開發(fā)平臺、TIA 博圖集成軟件簡介、入門實例；
（3）實訓項目示范：八路搶答器編程、三相異步電機的星三角降壓啟動、運料小車往返控制、十字路口交通燈的控制、電動機組的啟停控制、HMI控制液體混合、變頻器的電機控制。
（4）小型自動化生產線的設計：該系統具有產品的搬運、檢測和傳輸分揀功能，整個系統由送料單元、機械手搬運單元、步進電機多點定位輸送單元和傳送帶輸送分揀單元等組成。具體的項目設計要求如下：
1）本設計的要求使用通過觸摸屏與控制臺按鈕操作，控制生產線的自動運行。生產線通電以后，系統自行檢測初始狀態(tài)是否滿足運行條件，如不滿足則自行復位或手動調整，若滿足則觸摸屏顯示準備就緒；
2）在準備就緒的情況下，按下啟動按鈕，生產線開始按順序運行，供料單元開始工作，電機驅動轉盤將工件送到物料臺上；電機運行10秒后，若物料臺光電開關沒有檢測到物料，說明已沒有物料，開始報警；若檢測到物料，則一號搬運機械手開始動作；
3）物料臺有料，一號機械手臂伸出并下降夾取工件，夾取到工件后機械手上升縮回并旋轉到右側限位；然后機械手伸出下降將工件放到步進電機輸送單元的供料臺上，一號搬運機械手恢復到初始狀態(tài)，等待下一次運行；
4）當步進電機輸送單元傳感器檢測到供料臺工件后，步進電機前往高度檢測單元進行檢測；到達后通過超聲波傳感器進行高度檢測，檢測完畢后；步進電機運行到二號搬運機械手位置；
5）到達二號搬運機械手位置后；二號搬運機械手伸出、爪夾取工件，機架臺上升，旋轉到右限位，伸出手臂，機架臺下降，手爪放松，將工件放到傳送帶上，同時二號搬運機械手復位；
6）當傳送帶單元傳感器檢測到工件時，傳送帶開始工作，根據工件的顏色、材料進行分揀；分揀結束后，供料臺回到供料位置，等待下一次運行。
（三）工業(yè)自動化控制實訓系統
通過本系統軟件了解組成電氣、氣動、PLC等元件的工作原理并對機電系統的設計、分析進行虛擬仿真。通過選擇元件利用符合繪制二維回路圖或利用三維模型在系統內實現智能制造的動作而進行虛擬仿真。本系統不僅實現工廠的三維仿真使虛擬現實仿真更加逼真，而且把通過仿真驗證的控制邏輯單元可用作監(jiān)視及控制模塊，使能夠實現并行工程及軟件、硬件的并行設計。
仿真基本模塊包括：
（1）反饋控制和順序控制系統
（2）指示燈的與門(AND)控制
（3）物品傳送裝置
（4）單向氣缸控制
（5）雙缸聯動控制
（6）帶式輸送裝置系統
（7）滾筒式輸送裝置系統
（8）指示燈順序閃爍回路
（9）自動控制標記打印操作控制
（10）電梯控制
（11）氣壓控制移動裝置
（12）工業(yè)機器人控制
（13）帶式傳送帶實習裝置
（14）氣壓傳動流水線實驗裝置
★正版軟件，投標時提供工業(yè)自動化控制實訓系統軟件著作權證書原件備查并提供（1-6）不少于6張的軟件截圖。
（四）PLC控制編程仿真軟件
1、軟件特點：
（1）軟件以PLC為原型，實現基本指令、應用指令以及順序控制指令的仿真模擬。
（2）軟件通過實訓要求，了解實訓目的和控制要求。
（3）實訓器件采用三維仿真實物組件，讓學生了解控制實驗中所需的元件。
（4）通過器件庫，學生可進行器件布局，對各控制回路進行模擬接線。
（5）通過I/O分配布置，將鼠標移到I/O分配地址資源相應部分能查看到相對應的實物。
（6）通過符號庫，選擇正確的符號放置有T型圖正確位置，實現接線仿真。
（7）在原理圖中進行模擬仿真連接電路，按步驟連接正確后才能進行下一條的接線操作。
（8）接線完成實現通電運行，通過鼠標進行上電運行，軟件會以動畫形式進行動作演示。
2、軟件仿真項目
（1）雙面銑床控制
（2）工業(yè)洗衣機控制
（3）皮帶運輸線控制
（4）電鍍生產線控制
（5）運料小車控制
（6）音樂噴泉控制
（7）簡易機械手控制
（8）大小球傳送裝置控制
（9）循環(huán)彩燈控制
（10）停車場車位控制
（11）小推車控制
（12）三層電梯控制
（13）電動機啟停控制
（14）電動機正反轉控制
（15）電動機循環(huán)正反轉控制
（16）可逆運行反接制動控制
（17）三速電機控制
（18）星角降壓啟動控制
（19）數碼管點亮控制
（20）交通燈控制
（21）恒壓供水系統控制
  ★投標時需提供PLC控制編程仿真軟件著作權證書原件備查。
（五）電氣控制技能實訓仿真軟件
（1）應適用于電氣控制及電工培訓，仿真軟件應收集有電拖專業(yè)里最基礎、最重要的18種電路，電動機反接制動控制電路、三相電動機機械制動控制電路、時間繼電器自動控制電動機Y-Δ降壓起動電路、接觸器自動控制電動機Y-Δ降壓起動電路、自耦補償控制的電動機降壓起動控制電路、生產機械行程控制電路、雙重聯鎖電動機可逆控制電路、有過載保護的電動機單向運轉電氣控制電路、直流電動機的正反轉控制電路、直流電動機的制動控制電路、直流電動機調速控制電路、鉆床電氣控制電路、平面磨床控制電路、車床電氣控制電路、繞線式電動機運轉控制電路、電動葫蘆控制電路、接觸器控制的雙速電動機調速電路、能耗制控制電路。每種線路分為元件結構、原理分析、實際接線、課堂練習四大模塊。軟件還包括安全用電常識，常用電工工具，常用導線連接，手工焊接工藝等；電工儀表：包括萬能表，電能表，鉗型電流表，直流電橋，配電板等；電機與變壓器：包括三相異步電動機，單機異步電動機，伺服電機，步進電機，直流電機等；低壓電器；包括交流接觸器：繼電器，低壓斷路器，熔斷器，起動器，主令電器等；照明電路安裝：包括熒光燈，兩地控制燈。軟件形式上有多媒體演示動畫課件和自學型交互課件，視頻部分在大型的一流企業(yè)實景拍攝，所使用的設備與工藝流程，皆為生產車間現在正在使用的生產技術。情景模擬軟件支持多媒體播放，讓你切身實際的感受儀器的使用方法、注意事項，能夠身臨其境地感受到操作儀器的逼真效果。
★投標時需提供電氣控制技能實訓仿真軟件著作權原件備查。