TYJDY-05光机电气一体化实训考核装置

一、概述

该实训装置由铝合金导轨式实训台、典型的机电一体化设备的机械部件、PLC模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、模拟生产设备实训模块、接线端子排和各种传感器等组成。整体结构采用开放式和拆装式，实训装置用于机械部件组装，可根据现有的机械部件组装生产设备，也可添加机械部件组装其他生产设备，使整个装置能够灵活的按教学或竞赛要求组装具有生产功能的机电一体化设备。

二、实训内容：

1. 气动系统的安装与调试项目：

选用该装置配置的单出杆气缸、单出双杆气缸、真空吸盘等气动执行元件和单控电磁换向阀、双控电磁换向阀和磁性开关等气动控制元件，可完成下列气动技术的工作任务：

★气动方向控制回路的安装；★气动速度控制回路的安装；★真空发生器控制回路的安装；★气动顺序控制回路的安装；★气动机械手装置的安装；★气动系统安装与调试；

2. 电气控制电路的安装和PLC程序编写项目：

选用该装置配置的PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列PLC应用技术工作任务：

★电动机正反转控制电路的连接与控制程序编写；★电动机调速控制电路的连接与控制程序编写；★气动方向控制程序编写；★气动顺序动作控制程序编写；★气动机械手控制程序编写；★皮带输送机控制程序编写；★机电一体化设备控制程序编写；★步进控制程序编写；★自动生产线控制程序编写。

3. 机电设备安装与调试项目

选用该装置配置的机电一体化设备部件、PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列机电设备安装和机电一体化技术的工作任务：

★传动装置同轴度的调整；★皮带输送机的安装与调整；★龙门装置设备安装与调试；★物件分拣设备的安装与调试；★送料设备的安装与调试；★自动生产线设备安装与调试。

4. 自动控制系统安装与调试项目

选用该装置配置的机电一体化设备部件、PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列机电设备安装和机电一体化技术的工作任务：

★多种传感器的安装与调试；★机械手的自动控制；★皮带输送机的自动控制；★机电一体化设备的自动控制；★PLC控制系统的安装与调试；★自动生产线的安装与调试。

该实训考核装置用于考核或技能竞赛，可考察的职业能力：

★机械构件的装配与调整能力；★机电设备的安装与调试能力；★电路安装能力；★气动系统的安装与调试能力；★机电一体化设备的控制程序的编写能力；★自动控制系统的安装与调试能力。

三、实训考核装置的配置

四、主要技术参数

1. 交流电源：三相四线 AC 380V±10%  50 Hz；

2. 温度：-10～40 ℃；环境湿度：≤90%（25℃）；

3. 外形尺寸：长×宽×高=1200×800×1500 mm；

4. 整机功耗：≤1.5 kW；

5. 安全保护措施：具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准。采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线。

五、配套教学资源

附1：三菱PLC与变频器仿真教学软件-参数

一、产品技术要求

软件PLC产品依据中华人民共和国劳动和劳动安全行业标准（LD/T81.2－2006）《“维修电工”职业技能实训和鉴定设备技术规范》与教育部有关专业教学大纲而设计研制，包括可编程控制器和变频器在内的26个项目，每个项目又根据需要设有：实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行等多种模块，基本涵盖了国家维修电工中级、高级和技师鉴定考核对于可编程控制器和变频器的应知应会全部要求。软件以技能为核心，项目为引领，任务为驱动，职场环境为背景，操作步骤为主线，以学生交互训练为主体，具有三维可视化、智能化、全交互的特点，集职业性、情境性、过程性、交互性和灵活性于一身，性价比极高。该软件不仅可以作为实训教学应用，其大量的原理动画演示也可以作为助教型软件素材应用于课堂教学环节。为电气自动化、机电一体化等电工电子专业的技能实训、鉴定信息化、现代化提供了丰富不可或缺的教学资源。 

二、产品系统要求

1．软件环境

（1）服务器

操作系统：兼容Windows 2000、Windows 2003、Windows 2008的Server版或Advance Server版。

服务器数据库：SQL Server 2005及以上。

    服务器其它支撑软件：无。

（2）客户端

操作系统：Windows XP或以上版本。

2．硬件环境

    主机类型：  PC机。

    处理器频率：CPU：P4 1GHz（或以上）。

    处理器类型：32位。

    内存：DDR2  1GB（或以上）。

    硬盘存储器容量：40GB以上。

    显卡：128MB独立显存或256MB共享显存。支持1024×768 32bit（或以上）分辨率。

    网络类型：IEEE 802.1  10/100M（或以上）以太网。

    扩展设备：USB1.0接口（或以上）、8×CD-ROM。

键盘、鼠标，其它特殊设备：无。  

三、产品内容要求

附2：TY-D05自动化生产线考核仿真教学软件

自动化生产线考核软件是以目前流行的自动生产线安装调试技能大赛装备(教育部指定竞赛装备)为实物模型,软件以实际工程项目为主线，以项目进程为引领，突出技能训练；强调职场场景，全部考核在三维场景下进行，具有很强的职业性、情景性、过程性与互动性。软件分为两大部分，分别是安装部分考核和编程部分考核。每个项目中又包括若干个项目进程，每个项目也有若干个进程，考生必须依次对所考内容进行作答，如果该步骤操作具有困难性可以点击右下角“跳过”按钮跳过该操作进程考核。

一、安装部分考核：单元安装、部件安装、气路连接、电气连接、PLC通信5个项目内容。

1.单元安装：操作进程中包括供电单元检查、加工单元安装、装配单元安装、分拣单元安装等4部分考核任务。

1.1供电单元检查包括供电单元上电检查进程，从工具库选取万用表拖动到总电源控制断路器处测量AC380V和AC220V带电情况→将数字万用表档位调到交流750V→拖动数字万用表红黑表笔分别到黄绿、黄红、绿红端测量AC380V带电情况→再拖动数字万用表红黑表笔分别到黄蓝、绿蓝、红蓝端测量AC220V带电情况；

1.2加工单元安装包括单元安装、装置侧总线接线、单元通电、输入点检查、传感器位置调整、输出点检查进程，从单元库中选取加工单元，拖到示意区域，完成加工单元定位→从零件库选取Φ5内六角螺丝拖动到示意位置→从工具库选取Φ5内六角扳手拖动到示意位置，然后固定加工单元→ 从零件库中选取加工单元装置侧总线1，先拖动到一端口→从零件库中选取加工单元装置侧总线2，拖动到另一端口，将加工单元装置侧和PLC侧连接起来→从工具库中选取万用表拖动到断路器处→调节数字万用表到蜂鸣档→接通加工单元的交流电源和直流电源→依次测试启动按钮SB1、停止按钮SB2、转换开关SA、急停按钮QS并观察PLC指示灯动作情况→检查冲压气缸磁性开关工作是否正常→检查夹料气缸磁性开关工作是否正常→检查伸缩气缸磁性开关工作是否正常→检测黄色指示灯是否正常工作→检测夹紧电磁阀工作是否正常；

1.3装配单元安装包括单元安装、装置侧连接、单元通电、输入点检查、传感器检查、输出点检查进程，请用鼠标选择平面图上的装配单元，完成定位→从工具库和零件库中选择合适工具和零件，固定装配单元（写清螺钉的尺寸、内六角扳手型号）→请从零件库选取合适的零件，连接装配单元装置侧总线→给装配单元通电→测试停止按钮→请从零件库中选取合适零件，检查光纤传感器工作是否正常→请从零件库中选取合适零件，检查光电传感器1工作是否正常→请从零件库中选取合适零件，检查光电传感器2工作是否正常→请从零件库中选取合适零件，检查光电传感器3工作是否正常→请从零件库中选取合适零件，检查光电传感器4工作是否正常→检查顶料气缸磁性开关工作是否正常→检查挡料气缸磁性开关工作是否正常→检查旋转气缸磁性开关工作是否正常→检查伸缩气缸磁性开关工作是否正常→检查上下气缸磁性开关工作是否正常→检查加紧气缸磁性开关工作是否正常→检测红色指示灯是否正常工作；

1.4分拣单元安装包括单元安装、装置侧连接、单元通电、输入点检查、传感器检查、输出点检查进程，点击识图进入后，画面上出现工作台平面，然后点击下面的工作台平面按钮，会出现YL-335B总装平面图→请用鼠标选择平面图上的分拣单元，完成定位→进入固定分拣单元后，从零件库中选择Φ5内六角螺丝4个，然后在工具库中选择Φ5内六角扳手，最后自动将分拣单元固定在此位置上→从零件库中选择分拣单元装置侧总线，然后把分拣单元装置侧端口和PLC侧端口连接起来（先拖动到一端口,然后再连另一端口）零件库中放干扰项，如网线，电线和装置侧总线→首先用数字万用表蜂鸣档测量该断路器下方线，蜂鸣器不会报警，表面没有反应，即是断路状态。然后，接通分拣单元的电源控制断路器→测试转换开关→调整红框内推料气缸1磁性开关，到其上面的红色指示灯亮为止，然后离开当前位置后，红色指示灯熄灭→调整红框内推料气缸2磁性开关，到其上面的红色指示灯亮为止，然后离开当前位置后，红色指示灯熄灭→调整红框内推料气缸3磁性开关，到其上面的红色指示灯亮为止，然后离开当前位置后，红色指示灯熄灭→从零件库里选取金属物料放到画红框中的金属传感器下面，金属传感器的指示灯点亮； 拿走物料之后，指示灯熄灭→请从零件库中选取合适的零件，检查光纤传感器工作是否正常→从零件库里选取物料放到画红框中的光电传感器前面，光电传感器的指示灯点亮； 拿走物料之后，指示灯熄灭→点击HL2的强制ON按钮，绿色指示灯亮起；点击HL2的强制OFF按钮，绿色指示灯熄灭。（HL1对应黄色指示灯，HL3对应红色指示灯，过程和HL2类似）点击电路原理图可以查看分拣单元的电气原理图→检测推料电磁阀1工作是否正常；

2.部件安装：操作进程中包括元件检查、输送单元、供料单元等考核任务。

2.1元件检查：此部分给出若干个输送单元和供料单元的元件模型，再同时给出装配站的警示灯模型和分拣站交流电机的模型。当点击警示灯和交流电机时，警示灯和交流电机会消失，然后给出对勾。都选完之后可以进入下一步，如果没选对则一直停留在这一步，按跳过按钮才能进入下一步；

2.2输送单元包括输送台装配、机械手装配、坦克链安装、伺服接线、装置侧接线考核进程，请从零件库和工具库中选择合适的零件和工具，完成组装。组装完成之后简称组件1→请从零件库和工具库中选择合适的零件和工具，完成输送台的组装及固定→请从零件库和工具库中选择合适的零件和工具，完成输送台的组装及固定→请从零件库和工具库中选择合适的零件和工具，完成输送台的组装及固定→从零件库中选取伺服电机和电机同步带，先将伺服电机放在组件1上，然后将伺服电机同步轮与下方的大同步轮用电机同步带连接起来→请从零件库和工具库中选择合适的零件和工具，完成输送台的组装及固定→从零件库中选取同步带和从动轮机构，将同步带一段穿过小同步轮，另一端穿过从动轮机构→从零件库中选取溜板，从工具库中选取内六角扳手，然后将输送台上同步带两端固定在溜板上。安装好后将溜板翻转过来→请从零件库中选取Φ4内六角螺丝（16个，螺钉直径4.0），从工具库中选取内六角扳手，然后将将溜板固定在滑块上→请从零件库和工具库中选择合适的零件和工具，完成输送台的组装及固定；请从零件库中选择提升机构上板、提升机构支板（左右）、内六角螺丝（直径3.0），从工具库中选取内六角扳手，将它们组装起来→请从零件库和工具库中选择合适的零件和工具，完成输送单元机械手的装配→请从零件库中选取磁性开关固定片，将固定片放到提升气缸后面→请从零件库中选取提升机构底板和内六角螺丝（直径3.0），从工具库中选取内六角扳手，将提升机构底板固定在提升机构支板上→请从零件库中选取升降台固定柱，将固定柱从提升机构上板上放置进去→请从零件库中选取升降台和内六角螺丝（直径3.0），从工具库中选取内六角扳手，将升降台固定在提升机构上板上→请从零件库中选取内六角螺丝（直径8.0），从工具库中选取内六角扳手，将将提升气缸导杆固定到升降台上→请从零件库中选取回转气缸和内六角螺丝（直径5.0），从工具库中选取内六角扳手，将回转气缸固定在升降台上→请从零件库中选取摆台和内六角螺丝（直径3.0），从工具库中选取内六角扳手，将摆台固定在回转气缸上→请从零件库中选取气动手指、气夹和内六角螺丝（直径3.0），从工具库中选取内六角扳手，将气动手指固定在气夹上→请从零件库中选取连接件和内六角螺丝（直径4.0），从工具库中选取内六角扳手，将气夹固定在连接件上→请从零件库中选取伸缩气缸和内六角螺丝（直径4.0），从工具库中选取内六角扳手，将连接件安装在伸缩气缸上→请从零件库中选取内六角螺丝，从工具库中选取内六角扳手（直径3.0），将伸缩气缸固定在摆台上→请从零件库中选取坦克带连接件和内六角螺丝（直径4.0），从工具库中选取内六角扳手，将坦克带连接件固定在支板上→请从零件库中选取内六角螺丝（直径5.0），从工具库中选取内六角扳手，将机械手装置安装在溜板上→请从零件库中选取磁性开关（2个）和螺丝（2个），从工具库中选取十字花螺丝刀，将磁性开关固定在磁性开关固定片上→请从零件库中选取磁性开关（2个）将磁性开关放在回转气缸侧面→请从零件库中选取磁性开关（2个）将磁性开关放在伸缩气缸上方→请从零件库中选取磁性开关（1个）将磁性开关放在气夹里；在考核平台页面下方设有一个气路原理图按钮，在训练平台设有3个按钮，提示、答案和气路原理图，点击气路原理图之后可以查看输送单元气路原理图；点提示会出现接下来要连接的两个点，当连接完之后则不再提示接下来的电；点答案则给出完整的气路连接答案；完成输送单元伺服接线；完成输送单元装置侧接线；请从零件库和工具库中选择合适的零件和工具，完成供料单元支撑架装配；

2.3供料单元包括支撑架装配、物料台装配、送料机构装配、供料单元固定、电磁阀组装配、气路连接、装置侧接线、单元安装等考核进程，请从零件库中选取角铁和14.5cm型材，从工具库选取内六角扳手(直径3.0)，完成组装→首先请从零件库中选取8cm型材和方形螺母（2个），将方形螺母放到8cm型材中，然后从零件库中选取内六角螺丝，从工具库选取内六角扳手(直径3.0)，完成组装→请从零件库中选取料仓、料仓底座和内六角螺丝，从工具库选取内六角扳手（直径4.0），完成组装→请从零件库中选取金属传感器和金属传感器固定架，将金属传感器固定在固定架上→请从零件库中选取内六角螺丝，从工具库中选取内六角扳手（直径2.5），将传感器固定架安装在料仓上→请从零件库中选取挡料块和内六角螺丝（直径3.0），从工具库中选取内六角扳手，将挡料块安装在料仓底座上→请从零件库中选取光电传感器和光电传感器支架，将光电传感器安装在传感器支架上→请从零件库中选取内六角螺丝，从工具库中选取内六角扳手（直径3.0），将传感器支架安装在料仓底座的底部→请从零件库中选取光电传感器、光电传感器支架和内六角螺丝，从工具库中选取内六角扳手（直径2.5），将光电传感器安装在光电传感器支架上→请从零件库中选取内六角螺丝，从工具库中选取内六角扳手（直径2.5），将传感器支架安装在料仓底座上→请从零件库中选取料管，将料管放置在料仓上→请从零件库和工具库中选择合适的零件和工具，完成供料单元物料台装配→从零件库中选取推料气缸和气缸固定板，将推料气缸安装在气缸固定板上→请从零件库中选取顶料气缸，将顶料气缸安装在气缸固定板上→请从零件库中选取推料头，将推料头安装在推料气缸的导杆上→请从零件库中选取顶料头，将顶料头安装在顶料气缸的导杆上→请从零件库中选取方形螺母和内六角螺丝，从工具库中选取内六角扳手（直径3.0），将送料机构安装在支撑架上→请从零件库中选取磁性开关、铁箍和螺丝，从工具库中选取十字花螺丝刀，将磁性开关（4个）安装在气缸上→请从零件库中选取Φ5内六角螺丝，从工具库中选取Φ5的内六角扳手，将供料单元支撑架固定在底板上→请从零件库中选取电磁阀组合Φ4螺丝，从工具库中选取十字花螺丝刀，将电磁阀组安装在底板上→请根据供料单元气路原理图连接供料单元气路→查看工作台平面图→用鼠标选择平面图上的供料单元，完成定位→从工具库和零件库中选择合适工具和零件，固定供料单元；

3.气路连接：主气路连接、供料气路调试、加工气路调试、装配气路调试、输送气路调试、分拣气路调试等6部分考核任务。在考核平台页面下考生自行完成主气路的连接，不给任何的提示；在训练平台在设置2个按钮，提示、答案，点提示会出现接下来要连接的两个点，当连接完之后则不再提示接下来的电；点答案则给出完整的气路连接答案→完成供料单元气路的调试→显示加工单元部分，按动电磁阀上的测试按钮，相对应的气缸动作，动作完之后自动复位完成加工单元气路的调试→按动电磁阀上的测试按钮，相对应的气缸动作，动作完之后自动复位，完成装配单元气路的调试→按动电磁阀上的测试按钮，相对应的气缸动作，动作完之后自动复位，完成输送单元气路的调试→按动电磁阀上的测试按钮，相对应的气缸动作，动作完之后自动复位，完成分拣单元气路的调试；

4.电气连接：原理图设计、电气接线、通电检查、变频器设置、伺服驱动设置等5部分考核任务。屏幕上显示供料-输送站电路图，在考核系统中不给出文字提示，完成供料-输送站的原理图设计→点击输入端之后，出现输入端的电气接线图；点击输出端出现输出端的电气接线图，考核系统中不给出电气接线图、提示和答案，完成供料-输送站的电气接线；→从工具库中选取万用表，将万用表选择到蜂鸣器挡，测量开关电源的AC220V和DC24V有没有短路的情况→请完成变频器参数的设置→完成伺服驱动参数的设置；

5.PLC通信：连接各分站PLC、连接触摸屏等两部分考核任务。根据接线图将各个分站的PLC连接起来→从零件库中选取触摸屏连接线，将触摸屏接口和PLC端接口连接起来；

二、编程部分考核：程序编制、通电运行、故障排除等3个项目内容。

1.程序编制：包括供料输送单元的程序、加工单元程序、装配单元程序、分拣单元程序、触摸屏地址选择等考核任务。完成供料输送单元的程序编制→完成加工单元的程序编制→成装配单元的程序编制→完成分拣单元的程序编制；

2.通电运行：加工单元运行、装配单元运行、分拣单元运行、输送单元运行和全线运行等等考核任务。进入加工站单站运行后，首先显示完整的加工站，按下加工站运行按钮，从零件库中选取需加工的物料，将其放在物料夹上。从工具库中选择仪表螺丝刀，调整光电开关的灵敏度，使光电开光的指示灯变成绿色，同时，夹紧气缸加紧，接下来自动完成后续加工动作，排除故障并完成加工单元单站运行调试→进入装配站单站运行后，按下装配站运行按钮，从零件库中选取需装配的物料，将其放在料仓内，1、从工具库中选取仪表螺丝刀，调节光钎放大器灵敏度就能检测到物料；2、从工具库中选取扳手，向外调节光纤传感器的位置，此时可以检测到物料，排除故障并完成装配单元单站运行调试→进入分拣站单站运行后，按下分拣站运行按钮，从零件库中选取需加工的物料，将其放到分拣站物料台上，分拣站工作。但是在运行到第二个气缸的时候，皮带停止转动，但是气缸伸出后不缩回，同时对应的磁性开关不亮，调整气缸上的磁性开关后，气缸动作恢复正常，之后分拣过程自动执行，完成分拣单元单站运行调试→进入输送站单站运行后，按下输送站运行按钮，输送站机械手到达供料站，调整电磁阀上的气管位置，将旋转电磁阀的上下两个气管调换位置，重新启动输送站，输送站运行正常，排除故障并完成输送单元单站运行调试→进入全线运行后同时跳出触摸屏和系统工作台两个界面→点击触摸屏系统启动按钮，系统开始运行，仿真界面上每个站的HL3灯都常亮，运行状态指示灯亮为红色，界面上变频器设定频率框默认频率为15HZ，界面上变频器输出频率框显示15.2HZ→伺服电机动作时实时显示机械手当前位置在多少mm，在供料站时显示1040mm，在装配站时显示440mm，在加工站时显示90mm.同时，伺服电机动作时伺服电机给定转速显示框里显示350mm/S→操作人员在抓取机械手抓取工件缩回到位前，人工按 SB1 按钮予以确认→按下SB1按钮之后，运行界面的非成品工件指示灯点亮→显示一槽推入一个白色芯白色工件，一个黑色芯白色工件；二槽推入一个白色芯黑色工件；

3.故障排除：包括变频器参数锁定和伺服驱动器错误两个考核项目。进入变频器参数锁定后，显示变频器，此时无论怎么动变频器上的按钮，都显示HOLD，解决方法，按住MODE键2S，解除锁定模式→进入伺服驱动器错误后，画面显示伺服器，此时无论怎么动伺服器上的按钮，都闪烁显示ERR210。解决方法，先断开伺服驱动断路器，连接好通信电缆，重新打开断路器，伺服驱动器即恢复正常；

附3：TY-D06物料分拣PLC综合仿真实训软件

一、产品概述

本产品依据中华人民共和国劳动和劳动安全行业标准（LD/T81.1—2006）《职业技能实训和鉴定设备通用技术规范》，城乡建设部、教育部相关专业教学大纲，为缓解我机械加工类专业传统实验实训教学环节的不足、提高学生的职业技能水平为目的而研制。内容包括项目分析、PLC 控制（PLC 主机、输出模块、输入模块）、硬件安装（机械手臂、气动设备提升部件、物料导槽、皮带、三相转速电机等 19 个步骤）、电气接线、软件编程、调试运行六大模块。软件以技能为核心，项目为引领，任务为驱动，职场环境为背景，操作步骤为主线，以学生交互训练为主体，具有三维可视化、智能化、全交互的特点，集职业性、情境性、过程性、交互性和灵活性于一身，性价比极高。该软件不仅可以作为实训教学应用，其大量的原理动画演示也可以作为助教型软件素材应用于课堂教学环节。为电气自动化、机电一体化等电工电子专业的技能实训、鉴定信息化、现代化提供了丰富不可或缺的教学资源。

二、实训项目

三、适用范围

机电一体化技术、电气自动化技术、电力系统自动化技术、电气技术应用、机械工程与自动化、机械设计制造及其自动化、自动化生产设备应用、机电设备安装与维修等专业学生的实训教学，也可作为维修电工、可编程控制器程序设计师、电梯安装与维修工等职业培训与仿真技能鉴定。是电工电子实训中心、机电一体化技术、电气自动化技术、电力系统自动化技术等专业仿真实训室的主体虚拟仿真实训软件之一。

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