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柔性制造生產線仿真實訓系統(tǒng)技術方案
1.1. 用途：以柔性生產加工自動化控制技術為核心，利用無線傳感網絡技術遠程對模擬自動化生產制造系統(tǒng)進行操控，能夠實現工件存儲、工件上料、工件加工、工件檢測、工件搬運、工件運輸、立體倉庫等多種復雜功能，強化各種控制和工程實踐能力。對專業(yè)學生進行工程實踐、課程設計及工程技術人員進行培訓。
1.2. 要求：無線傳感網絡柔性生產加工實訓系統(tǒng)；ERP先進制造物聯(lián)網云平管理系統(tǒng)；實時遠程監(jiān)控系統(tǒng)；RFID工業(yè)生產自動化檢測管理系統(tǒng)；Cortex-A9核心控制板、工業(yè)4.0物聯(lián)網網關控制系統(tǒng)、板載無線傳感網絡模塊、RFID開發(fā)系統(tǒng)、仿真器、各類傳感器模塊和各類通信模塊等多領域先進技術研制而成，配套教學資源及教學開發(fā)網絡課程體系。
派技術人員到甲方免費進行設備的安裝、調試。安裝、調試期間，乙方需向甲方免費用提供不少于三天的設備使用方面的培訓，培訓以甲方人員能獨立操作設備結束。
1.3. 技術指標：（帶★號參數為關鍵參數，必須全部滿足）
1.3-1.供料單元：
★ 完成下列加工功能：供料工作單元的主要作用應是提供加工工件。在管狀料倉中應存放8個工件。供料過程中，雙作用氣缸應逐一從料倉中推出工件，接著轉換模塊上帶有真空吸盤的夾鉗應將工件吸起，轉換模塊的轉臂應在旋轉缸的驅動下將工件轉換至下一個工作站的傳輸位置。
l 機械:鋁合金結構，表面經過硬質氧化處理，表面強度增加300倍，防止劃傷，方便組裝及調試，車體尺寸為:350mmX720mmX750mm,方便學生拆卸、按鈕采用工業(yè)級，使用壽命可以達到10萬次以上，按鈕數量為8個；工作單元的機械安裝；
l 氣動: 氣動元器件間的管路連接、氣抓手、氣動線性驅動器；
l 電氣: 電氣元器件的正確布線；
l 傳感器: 正確使用限位開關；
l PLC的編程及應用、控制操作手裝置；
l 系統(tǒng)調試:完整加工順序的調試、工作周期的優(yōu)化、氣源或電源損失情況下的安全措施。
l 基本技術參數：工作壓力 600 kPa (6 bar)、穩(wěn)壓電源 24 V DC、5數字量輸入、6數字量輸出。
l 操作手工作單元必需包括下列主要組成部分：電氣元件、傳感器。
主要技術指標 ：
l 控制電源：直流24V/5A
l PLC控制器：西門子S7-200系列
l 專用插座：24PIN
l 傳感器：電磁式傳感器、真空傳感器
l 控制面板：開始、復位、特殊功能按鈕、自動/手動、單站/聯(lián)網、停止、上電、急停
1.3-2、檢測單元：
★ 完成下列加工功能：檢測工作單元的主要作用應是檢測加工工件的特性。光電式及電容式傳感器應完成區(qū)分工件的工作。應由反射式光電傳感器檢測在加工工件被無桿缸提升至加工位置之前，該位置是否為空。應由模擬量傳感器檢測工件的高度。由無桿缸將合格的工件傳送至氣動滑槽的上層，并將不合格的工件檢出至氣動滑槽的下層。
l 機械:鋁合金結構，表面經過硬質氧化處理，表面強度增加300倍，防止劃傷，方便組裝及調試，車體尺寸為:350mmX720mmX750mm,方便學生拆卸、按鈕采用工業(yè)級，使用壽命可以達到10萬次以上，按鈕數量為8個；工作單元的機械安裝；
l 氣動：無桿氣缸的使用；電氣：電氣元器件的正確布線；
l 傳感器: 數字量開關特性下，光電式傳感器及電容式傳感器的操作模式和應用 、應用模擬量位移編碼器了解模擬量傳感器的操作模式及應用；
l PLC：PLC的編程及應用、模擬量信號加工。
l 系統(tǒng)調試:完整加工順序的調試；
l 系統(tǒng)糾錯:生產系統(tǒng)中的系統(tǒng)糾錯。
l 基本技術參數：工作壓力 600 kPa (6 bar)，穩(wěn)壓電源 24 V DC，8 數字量輸入，5 數字量輸出。
l 檢測工作單元必需包括下列主要組成部分：氣動及電氣元件、傳感器。
主要技術指標
l 控制電源：直流24V/5A
l PLC控制器：西門子S7-200系列
l 專用插座：24PIN
l 傳感器：電磁式傳感器、光電傳感器、電感傳感器、高度傳感器
l 控制面板：開始、復位、特殊功能按鈕、自動/手動、單站/聯(lián)網、停止、上電、急停
1.3-3、加工單元：
★ 完成下列加工功能：在加工工作單元，工件應在旋轉平臺上被檢測及加工。旋轉平臺應由交流伺服電機驅動。可通過電感式傳感器檢測平臺的位置。工件必需在平臺并行完成檢測及鉆孔的加工。加工完的工件，應通過氣動拔條輸出送到下一個工作站。
l 機械:鋁合金結構，表面經過硬質氧化處理，表面強度增加300倍，防止劃傷，方便組裝及調試，車體尺寸為:350mmX720mmX750mm,方便學生拆卸、按鈕采用工業(yè)級，使用壽命可以達到10萬次以上，按鈕數量為8個。工作單元的機械安裝、線性驅動器的選擇；
l 電氣: 電氣元器件的正確布線；
l 傳感器: 限位開關的正確使用；
l PLC: PLC編程及并行加工順序。
l 系統(tǒng)糾錯: 生產過程中的系統(tǒng)糾錯；
l 基本技術參數：穩(wěn)壓電源 24 V DC、8 數字量輸入、8 數字量輸出。
l 加工工作單元必需包括下列主要組成部分：電氣元件、傳感器。
主要技術指標：
l 控制電源：直流24V/5A
l PLC控制器：西門子S7-200系列
l 交流伺服電機及其控制器
l 調速閥、磁性開關：D-C73、D-Z73
l 氣缸：CDJ2B10-45-B、MGP16-75、CDJ2B10-15-B
l 專用插座： 24PIN
l 傳感器：光電傳感器、電磁感應器 、電感傳感器
l 控制面板：開始、復位、特殊功能按鈕、自動/手動、單站/聯(lián)網、停止、上電、急停
主要功能如下:
l PLC綜合編程使用實驗；
l PLC與電感、光電、磁性、機械傳感器綜合實驗；
l 觸摸屏人機界面實操實驗；
l 觸摸屏人機界面開發(fā)實驗；
l 組態(tài)軟件開發(fā)實驗；
l 組態(tài)軟件實操實驗；
l 組態(tài)軟件與PLC通訊實驗；
1.3-4、直線坐標機器人組裝單元
直線坐標機器人組裝單元實現工件的組裝，本單元是本系統(tǒng)的核心單元，它將不同的工件進行裝配，生成一套完整的成品，本單元要實現工件包裝底座運輸、轉移，模擬工件準確放置、還要準確加放頂蓋功能，能實現比較復雜的邏輯控制。本裝置配置一套SIEMENS PLC系統(tǒng)。該站可單獨完成PLC綜合編程、直線坐標機器人綜合控制、氣動技術綜合使用、傳感器技術、步進電機綜合控制、單相調速電機、機械安裝與調試技術、電氣控制技術等各項訓練。也可與別的工作站組合在一起，完成復雜的工業(yè)系統(tǒng)的綜合訓練。
主要功能如下:
l 直線坐標機器人PLC綜合編程使用實驗；
l 直線坐標機器人HMI觸摸屏人機界面開發(fā)實驗；
l 直線坐標機器人HMI觸摸屏人機界面與PLC通訊實驗；
l 直線坐標機器人HMI觸摸屏人機界面與PLC通訊實驗；
l 直線坐標機器人組態(tài)軟件實操實驗；
l 直線坐標機器人組態(tài)軟件開發(fā)實驗；
l 直線坐標機器人組態(tài)軟件與PLC通訊實驗；
l 直線坐標機器人步進電機與PLC轉移機械手位置定位實驗；
l 直線坐標機器人雙坐標定位實驗；
l 直線坐標機器人PLC與氣動換向電磁閥綜合控制實驗；
1.3-5、工業(yè)級回形傳送帶模塊
★ 主要組成與功能： 執(zhí)行部件由工業(yè)級交流傳送帶、光電傳感器、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、多種類型電磁閥及氣缸組成；主要完成將工件環(huán)形傳送。
主要技術指標：
l 控制電源：直流24V/5A
l PLC控制器：西門子S7-200系列
l 交流電機及變頻控制器
l 調速閥、磁性開關：D-C73、D-Z73
l 氣缸： MK20-40
l 專用插座： 24PIN
l 傳感器：光電傳感器、電磁感應器 、電感傳感器
l 控制面板：開始、復位、特殊功能按鈕、自動/手動、單站/聯(lián)網、停止、上電、急停
1.3-6、立體存儲單元：
★ 主要組成與功能：立體倉庫模塊將加工工件分裝多層倉位上。X軸、Y軸由步進電機驅動，用以確定倉位，Z軸由氣動推塊組成，可將工件輕松推入立體倉庫。作為加工流程的*后一站，存儲加工處理過的工件，將系統(tǒng)加工完成或前站送來的合格產品，按照不同類別進行分類立體存儲。
l 機械:鋁合金結構，表面經過硬質氧化處理，表面強度增加300倍，防止劃傷，方便組裝及調試，車體尺寸為:350mmX720mmX750mm,方便學生拆卸、按鈕采用工業(yè)級輕感應觸摸式，使用壽命可以達到10萬次以上，觸摸按鈕數量為8個。工作單元的機械安裝、不同電氣驅動件的選擇及使用；
l 氣動：氣動元器件間的管路連接；
l 電氣：電氣元器件的正確布線；步進驅動系統(tǒng)的應用；
l 傳感器：限位開關的應用、各種接近式傳感器的操作模式及應用；
l PLC：PLC控制器：西門子S7-200系列
l 系統(tǒng)調試：完整加工順序的調試。
l 基本技術參數：工作壓力 600 kPa (6 bar)、穩(wěn)壓電源 24 V DC、4數字量輸入、4 數字量輸出。
主要技術指標：
l 控制電源：直流24V/5A
l PLC控制器
l 步進電機
l 步進驅動器：
l 調速閥：出氣節(jié)流式
l 磁性開關：D-C73
l 氣缸：CDJ2B10-60-B
l 專用插座：24PIN
l 限位開關：RENEW RV-163-1C25
l 控制面板：開始、復位、特殊功能按鈕、自動/手動、單站/聯(lián)網、停止、上電、急停
主要功能如下:
l PLC與電感、光機電一體化技能考核系統(tǒng)、磁性、機械傳感器綜合實驗；
l 變頻器操作、參數設置實驗；
l PLC與變頻器調速實驗；
l 編碼器原理、接線與實操實驗；
l PLC與編碼器位置測量編程實驗；
l 立體倉庫PLC綜合編程使用實驗；
l 立體倉庫HMI觸摸屏人機界面開發(fā)實驗；
l 立體倉庫HMI觸摸屏人機界面與PLC通訊實驗；
l 立體倉庫組態(tài)軟件開發(fā)實驗；
l 立體倉庫組態(tài)軟件與PLC通訊實驗；
l 步進電機原理、接線和維護實驗；
l 立體倉庫步進電機與PLC位置定位實驗；
l 立體倉庫PLC與氣動換向電磁閥綜合控制實驗；
l 立體倉庫裝置全自動控制編程課程；
1.3-7、搬運單元：
★ 組成與功能：執(zhí)行部件由機械手、橫臂、上下桿不回轉氣缸、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、多種類型電磁閥及氣缸組成；主要完成將工件從上站搬至下一站。
l 機械:鋁合金結構，表面經過硬質氧化處理，表面強度增加300倍，防止劃傷，方便組裝及調試，車體尺寸為:350mmX720mmX750mm,方便學生拆卸、按鈕采用工業(yè)級輕感應觸摸式，使用壽命可以達到10萬次以上，觸摸按鈕數量為8個。工作單元的機械安裝；
l 氣動:氣動元器件間的管路連接、氣抓手、氣動線性驅動器；
l 電氣: 電氣元器件的正確布線；傳感器: 正確使用限位開關；PLC的編程及應用、控制操作手裝置；采用FX2N型PLC。
l 系統(tǒng)調試:完整加工順序的調試、工作周期的優(yōu)化、氣源或電源損失情況下的安全措施。
l 基本技術參數：工作壓力 600 kPa (6 bar)、穩(wěn)壓電源 24 V DC、5數字量輸入、4 數字量輸出。
l 操作手工作單元必需包括下列主要組成部分：氣動及電氣元件、傳感器。
主要功能如下:
l 轉移機械手綜合編程控制實驗；
l 整套裝置全自動控制編程課程；
1.3-8、工業(yè)4.0無線傳感網絡控制單元
★ 工業(yè)4.0物聯(lián)網網關控制系統(tǒng)采用Cortex-A9架構核心處理器，必須具備PLC控制功能、網口、ZEGBEE無線傳感網絡網關模塊、串口等標準通用接口，可即時與各類工控設備連接通訊，投標現場必須利用制造商云平臺演示工業(yè)4.0網關與PLC之間的數據通訊及信息交互功能，云平臺必須開放資源并跨越智能手機、平板以及電腦三種平臺的應用開發(fā)。
（1）★ 無線傳感網絡控制單元由工業(yè)4.0物聯(lián)網網關控制系統(tǒng)、無線傳感網絡節(jié)點、Cortex-A9核心控制平臺、多功能輸入輸出電源和多功能創(chuàng)新平臺組合而成。
（2） ★ 無線傳感網絡控制單元采用模塊化設計，無線網關及節(jié)點采用CC2530芯片，支持IEEE 802.15.4國際標準2.4GHz頻段規(guī)范，支持ZigBee-Pro協(xié)議棧；提供Mini USB接口、可以直接通過該接口對節(jié)點進行程序燒錄及調試；支持電源供電與電池供電兩種供電方式。
（3）開發(fā)平臺提供板載網關，節(jié)點采用CC2530芯片，提供USB接口；128*64 圖形LCD 顯示屏；多路按鍵；1路復位按鍵；1路精密可調電位器；4路GPIO接口的LED；支持2.4G超低功耗無線通信技術；支持Zigbee2007/PRO；支持TinyOS。
（4）配套調試轉換節(jié)點及無線傳感網絡模塊:1個光照傳感器模塊；1個霍爾傳感器模塊；1個溫度傳感器模塊；1個繼電器模塊；1個雨滴傳感器模塊；13.6MRFID模塊。
（5）無線傳感網絡控制單元輸入電源：單相三線220V±10% 50Hz，工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25℃）；
（6）電源：多功能開關電源，正六邊形鐵制保護盒；3組9個以上多功能插座（220V）；2組以上9個弱電電源接口；輸出直流電源二組，電壓為：+12V\-12V；+5V\-5V；（7）尺寸：不小于120*120*90（CM）。
（7）無線傳感網絡控制單元配置STC15DE核心開發(fā)板、STM32F104核心開發(fā)板、MSP43-MSP430F149核心開發(fā)板、CC2530核心開發(fā)板。
（8）★ 提供豐富的硬件接口電路和功能模塊。1）顯示功能模塊：①點陣顯示模塊，由16×16單色點陣LED顯示及驅動電路組成；②選配12864、1602和TFT彩色液晶顯示；③8位七段動態(tài)數碼和1位靜態(tài)數碼顯示。2）按鍵功能模塊：①4x4 16矩陣按鍵；采用貼片式輕觸按鍵設計；②4個獨立按鍵；③4個 可進行AD采用按鍵。3）傳感器功能模塊：①板載DTHxx系列溫濕度傳感器；②DS18B20數字溫度傳感器；③紅外收發(fā)模塊；④可擴展傳感器調理電路，可以對傳感器進行模擬和數字輸出轉換。4）蜂鳴器功能模塊：①板載支持有源和無源蜂鳴器。5）AD/DA功能模塊：①板載PCF8591芯片，能夠同時進行數模/模數轉換，②外接撥盤式電位，可進行單聲道耳機輸出。6）串并和并串轉換模塊：①串行信號轉并行信號芯片74hc164，通過串口或者模擬串口信號輸入，輸出8位并口信號，多用于單片機本身端口不夠使用的情況；②SN74HC595D是8位并行輸入串行輸出移位寄存器，板載兩片SN74HC595D可在末級得到互斥的串行輸出。 7）譯碼和數據鎖存模塊：①三八譯碼芯片SN74HC138D，輸出8路信號，多用于單片機本身端口不夠使用的情況；②SN74HC573DW可完成對8路信號進行鎖存輸出。 8）方波產生模塊：①板載兩片SN74HC4040D芯片和8M晶振，可產生4MHz-1Hz的方波輸出。9）電機控制模塊：①板載ULN2003D電機驅動芯片，可實現步進電機和直流電機驅動。10）串口轉換：①板載MAX232串口芯片和CH340G 串口轉USB芯片，可以實現兩種串口通信功能。11）485和CAN通信：①板載PCA82C250 RS485芯片，支持全雙工485通信和CAN通信。12）RTC實時時鐘電路：①板載PCF8563時鐘電路，可實現RTC實時時鐘功能。13）供電電路：①板載大功率LM2576 DC-DC電源轉換電路和AMS1117-3.3電源芯片，為系統(tǒng)提供5V和3.3V電源；同時擴展了3組電源輸出；電源采用全橋整流，可實現9V交直流輸入。14）大容量Flash存儲模塊：①板載 W25Q16 16K大容量Flash存儲芯片，實現對大數量的存儲，電路巧妙采用3.3V-5V接口，實現對不同電壓微處理器對Flash芯片的讀寫。15）MicroSD卡模塊：①SD卡模塊，電路巧妙采用3.3V-5V接口，實現對不同電壓微處理器對MicroSD卡；16）繼電器輸出模塊：①1路大功率繼電器，市電專用接線端子，預留常開、常閉、公共接點，可以直接連接220V電器設備。
（9）多功能實訓臺:輸入電源相三線220V±10% 50Hz，工作環(huán)境溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25℃），實訓臺尺寸不低于是120CM×130CM×90CM。
（10）物聯(lián)網多功能輸入輸出電源：必須配帶安全保護模具，3組9個以上多功能插座（220V）；2組以上9個弱電電源接口；輸出直流電源二組電壓為：+12V/-12V、+5V/-5V 。
（11）★ 提供全部的原理圖，內核代碼及配套設備的網絡課程體系作為設備驗收的必要條件；網絡課程體系需提供網站地址、網絡課程體系截圖及投標現場演示；每個課時的網絡課程體系必需配備完善的實驗導學、實驗課程支撐文檔、配套實驗講解視頻，實驗課程實施及考核要求。投標現場演示與STC15DE核心板配套的網絡教學課程體系15課時，與STM32F104核心板配套的網絡教學課程體系12課時，與MSP43-MSP430F149核心板配套的網絡教學課程體系12課時，與CC2530核心開發(fā)板核心板配套的IAR網絡教學課程體系18課時，開放授權45個，簽合同前與用戶確認。
1.3-9、先進制造工業(yè)4.0的物聯(lián)網云平臺管理與大數據采集系統(tǒng)
★ 先進制造工業(yè)4.0的物聯(lián)網云平臺管理與大數據采集系統(tǒng)平臺是一種基于物聯(lián)網上層云服務器的計算模型，實現將所有的數據中心進行托管并統(tǒng)一管理，同時用戶可以獲得完整數據使用及交互使用及數據處理，運用物聯(lián)網云平臺、遠程控制技術、RFID技術、網絡通訊技術等信息技術把處理后的決策數據送到工業(yè)設備終端。
1.3-10、氣泵：
l 輸出壓力：*大700 kPa (7 bar)；流量： 95 l/min；儲氣罐容量：50 l；噪音量：2 m處68 dB (A)；壓縮機：220V/50 Hz; 0.55 kW。
相關工業(yè)自動化實訓設備：
LG-235A 光機電一體化高速分揀實訓系統(tǒng)
LGJD-02 光機電一體化控制實訓裝置
LGJD-01 光機電一體化控制實訓裝置
LG-2400 數控模組化生產流水線綜合系統(tǒng)（CD制程機8分站）
LGSX-001 操作手站(實習鑒定裝置)
LGSX-002 安裝站(實習鑒定裝置)
LGSX-003 安裝搬運站(實習鑒定裝置)
LGSX-004 搬運站(實習鑒定裝置)
LGSX-005 加工站(實習鑒定裝置)
LGSX-006 上料檢測站(實習鑒定裝置)
LGSX-007 立體存儲站(實習鑒定裝置)
LGSX-008 傳送帶模塊(實習鑒定裝置)
LGJS-3型 FMS柔性生產制造實驗系統(tǒng)（工程型）
LGJS-2型 模塊式柔性自動環(huán)形生產線實驗系統(tǒng)（工程型）
LGJS-1型 現代物流倉儲自動化實驗系統(tǒng)
LGJX-82E型 立體倉庫實訓裝置
LGJX-82C型 工業(yè)機械手實訓裝置
LGJX-82B型 平面雙軸運行控制實訓裝置
LGJX-82A型 循環(huán)搬運自動控制實訓裝置
LGCL-01型 材料分揀實訓裝置
LGJD-04型 機電一體化實訓考核裝置（循環(huán)控制）
LG-RX01型 MPS機電一體化柔性生產線加工系統(tǒng)（五站）
LGPS-01型 拆裝式柔性機電一體化生產線組裝與調試實訓系統(tǒng)
LGJD-01型 光機電一體化控制實訓裝置系統(tǒng)
LGPS-03型 機電一體化綜合系統(tǒng)實訓實驗裝置
LGJD-02型 光機電一體化控制實訓系統(tǒng)設備
LG-EAPS100型 柔性生產加工自動化生產制造實訓系統(tǒng)
LGPS-02型 生產流水線綜合控制系統(tǒng)實驗教學裝置(*產品）
LG-2200型 機電一體化數控編程實驗室設備（教學生產兩用型）
LG-2100型 多媒體網絡型機電一體化數控編程實驗室設備
LG-2300W型 機電一體化數控實驗室成套設備(多媒體網絡版)
LGJD-G1型 光機電一體化教學實驗設備（激光雕刻）
LGJD-G2型 光機電一體化教學實驗設備（電氣控制、激光雕刻）
LGJD-G3型 機電一體化教學實驗系統(tǒng)(電氣控制、兩軸工作臺)
LGJD-G4型 機電一體化教學實驗系統(tǒng)（電氣控制、三軸工作臺）
LGJD-G5型 機電一體化教學實驗系統(tǒng)（電氣控制、四軸工作臺）
LGJD-G6型 機電一體化教學實驗系統(tǒng)（電氣控制、臥式微加工中心）
LGJD-B1型 機電一體化教學實驗系統(tǒng)（電氣控制、數控滑臺）
LGZH-02 柔性三組合機電一體化創(chuàng)新模型
LG-DPS01型 拆裝式生產線組裝與調試實訓系統(tǒng)
LG-MPS01型 六站模塊化柔性自動化生產實訓系統(tǒng)
LG-MPS02型 模塊化柔性自動化生產實訓系統(tǒng)
LG-WLE01型 大型物流系統(tǒng)實訓裝置
LG-GDM01型 地鐵站臺屏蔽門系統(tǒng)模擬實驗實訓裝置
LG-GDD01型 地鐵站臺電源模擬實驗實訓臺
LG-GDD02型 城市軌道車輛輔助電源系統(tǒng)模擬實驗實訓臺
LG-GDQ01型 城市軌道車輛牽引控制系統(tǒng)模擬實驗實訓臺
LG-GDQ02型 城市軌道車輛牽引電動機實驗實訓裝置
LG-IRB01型 ABB機器人實訓平臺
LGPS-04型 柔性生產加工自動化生產制造實訓系統(tǒng)
LG-IRB02型 工業(yè)機器人實訓實驗平臺
LGJD-02A型 自動生產線拆裝與調試實訓裝置
LG-GJQS2型 工業(yè)機器人與智能視覺系統(tǒng)應用實訓平臺
關鍵詞： 數控車床 實訓設備 實訓裝置 教學儀器 實驗設備 教學設備 實訓臺 考核裝置 技能考核 電工電子 實驗裝置 數控技術 實訓考核 技能實訓 數控系統(tǒng) 電氣控制 自控實訓 實驗系統(tǒng) 數控軟件 數控實訓 電氣技術 數控設備 數控銑床 高教設備 教學車床 數控機床 職教設備 PLC控制 PLC技術 PLC實驗
1.2. 要求：無線傳感網絡柔性生產加工實訓系統(tǒng)；ERP先進制造物聯(lián)網云平管理系統(tǒng)；實時遠程監(jiān)控系統(tǒng)；RFID工業(yè)生產自動化檢測管理系統(tǒng)；Cortex-A9核心控制板、工業(yè)4.0物聯(lián)網網關控制系統(tǒng)、板載無線傳感網絡模塊、RFID開發(fā)系統(tǒng)、仿真器、各類傳感器模塊和各類通信模塊等多領域先進技術研制而成，配套教學資源及教學開發(fā)網絡課程體系。
派技術人員到甲方免費進行設備的安裝、調試。安裝、調試期間，乙方需向甲方免費用提供不少于三天的設備使用方面的培訓，培訓以甲方人員能獨立操作設備結束。
1.3. 技術指標：（帶★號參數為關鍵參數，必須全部滿足）
1.3-1.供料單元：
★ 完成下列加工功能：供料工作單元的主要作用應是提供加工工件。在管狀料倉中應存放8個工件。供料過程中，雙作用氣缸應逐一從料倉中推出工件，接著轉換模塊上帶有真空吸盤的夾鉗應將工件吸起，轉換模塊的轉臂應在旋轉缸的驅動下將工件轉換至下一個工作站的傳輸位置。
l 機械:鋁合金結構，表面經過硬質氧化處理，表面強度增加300倍，防止劃傷，方便組裝及調試，車體尺寸為:350mmX720mmX750mm,方便學生拆卸、按鈕采用工業(yè)級，使用壽命可以達到10萬次以上，按鈕數量為8個；工作單元的機械安裝；
l 氣動: 氣動元器件間的管路連接、氣抓手、氣動線性驅動器；
l 電氣: 電氣元器件的正確布線；
l 傳感器: 正確使用限位開關；
l PLC的編程及應用、控制操作手裝置；
l 系統(tǒng)調試:完整加工順序的調試、工作周期的優(yōu)化、氣源或電源損失情況下的安全措施。
l 基本技術參數：工作壓力 600 kPa (6 bar)、穩(wěn)壓電源 24 V DC、5數字量輸入、6數字量輸出。
l 操作手工作單元必需包括下列主要組成部分：電氣元件、傳感器。
主要技術指標 ：
l 控制電源：直流24V/5A
l PLC控制器：西門子S7-200系列
l 專用插座：24PIN
l 傳感器：電磁式傳感器、真空傳感器
l 控制面板：開始、復位、特殊功能按鈕、自動/手動、單站/聯(lián)網、停止、上電、急停
1.3-2、檢測單元：
★ 完成下列加工功能：檢測工作單元的主要作用應是檢測加工工件的特性。光電式及電容式傳感器應完成區(qū)分工件的工作。應由反射式光電傳感器檢測在加工工件被無桿缸提升至加工位置之前，該位置是否為空。應由模擬量傳感器檢測工件的高度。由無桿缸將合格的工件傳送至氣動滑槽的上層，并將不合格的工件檢出至氣動滑槽的下層。
l 機械:鋁合金結構，表面經過硬質氧化處理，表面強度增加300倍，防止劃傷，方便組裝及調試，車體尺寸為:350mmX720mmX750mm,方便學生拆卸、按鈕采用工業(yè)級，使用壽命可以達到10萬次以上，按鈕數量為8個；工作單元的機械安裝；
l 氣動：無桿氣缸的使用；電氣：電氣元器件的正確布線；
l 傳感器: 數字量開關特性下，光電式傳感器及電容式傳感器的操作模式和應用 、應用模擬量位移編碼器了解模擬量傳感器的操作模式及應用；
l PLC：PLC的編程及應用、模擬量信號加工。
l 系統(tǒng)調試:完整加工順序的調試；
l 系統(tǒng)糾錯:生產系統(tǒng)中的系統(tǒng)糾錯。
l 基本技術參數：工作壓力 600 kPa (6 bar)，穩(wěn)壓電源 24 V DC，8 數字量輸入，5 數字量輸出。
l 檢測工作單元必需包括下列主要組成部分：氣動及電氣元件、傳感器。
主要技術指標
l 控制電源：直流24V/5A
l PLC控制器：西門子S7-200系列
l 專用插座：24PIN
l 傳感器：電磁式傳感器、光電傳感器、電感傳感器、高度傳感器
l 控制面板：開始、復位、特殊功能按鈕、自動/手動、單站/聯(lián)網、停止、上電、急停
1.3-3、加工單元：
★ 完成下列加工功能：在加工工作單元，工件應在旋轉平臺上被檢測及加工。旋轉平臺應由交流伺服電機驅動。可通過電感式傳感器檢測平臺的位置。工件必需在平臺并行完成檢測及鉆孔的加工。加工完的工件，應通過氣動拔條輸出送到下一個工作站。
l 機械:鋁合金結構，表面經過硬質氧化處理，表面強度增加300倍，防止劃傷，方便組裝及調試，車體尺寸為:350mmX720mmX750mm,方便學生拆卸、按鈕采用工業(yè)級，使用壽命可以達到10萬次以上，按鈕數量為8個。工作單元的機械安裝、線性驅動器的選擇；
l 電氣: 電氣元器件的正確布線；
l 傳感器: 限位開關的正確使用；
l PLC: PLC編程及并行加工順序。
l 系統(tǒng)糾錯: 生產過程中的系統(tǒng)糾錯；
l 基本技術參數：穩(wěn)壓電源 24 V DC、8 數字量輸入、8 數字量輸出。
l 加工工作單元必需包括下列主要組成部分：電氣元件、傳感器。
主要技術指標：
l 控制電源：直流24V/5A
l PLC控制器：西門子S7-200系列
l 交流伺服電機及其控制器
l 調速閥、磁性開關：D-C73、D-Z73
l 氣缸：CDJ2B10-45-B、MGP16-75、CDJ2B10-15-B
l 專用插座： 24PIN
l 傳感器：光電傳感器、電磁感應器 、電感傳感器
l 控制面板：開始、復位、特殊功能按鈕、自動/手動、單站/聯(lián)網、停止、上電、急停
主要功能如下:
l PLC綜合編程使用實驗；
l PLC與電感、光電、磁性、機械傳感器綜合實驗；
l 觸摸屏人機界面實操實驗；
l 觸摸屏人機界面開發(fā)實驗；
l 組態(tài)軟件開發(fā)實驗；
l 組態(tài)軟件實操實驗；
l 組態(tài)軟件與PLC通訊實驗；
1.3-4、直線坐標機器人組裝單元
直線坐標機器人組裝單元實現工件的組裝，本單元是本系統(tǒng)的核心單元，它將不同的工件進行裝配，生成一套完整的成品，本單元要實現工件包裝底座運輸、轉移，模擬工件準確放置、還要準確加放頂蓋功能，能實現比較復雜的邏輯控制。本裝置配置一套SIEMENS PLC系統(tǒng)。該站可單獨完成PLC綜合編程、直線坐標機器人綜合控制、氣動技術綜合使用、傳感器技術、步進電機綜合控制、單相調速電機、機械安裝與調試技術、電氣控制技術等各項訓練。也可與別的工作站組合在一起，完成復雜的工業(yè)系統(tǒng)的綜合訓練。
主要功能如下:
l 直線坐標機器人PLC綜合編程使用實驗；
l 直線坐標機器人HMI觸摸屏人機界面開發(fā)實驗；
l 直線坐標機器人HMI觸摸屏人機界面與PLC通訊實驗；
l 直線坐標機器人HMI觸摸屏人機界面與PLC通訊實驗；
l 直線坐標機器人組態(tài)軟件實操實驗；
l 直線坐標機器人組態(tài)軟件開發(fā)實驗；
l 直線坐標機器人組態(tài)軟件與PLC通訊實驗；
l 直線坐標機器人步進電機與PLC轉移機械手位置定位實驗；
l 直線坐標機器人雙坐標定位實驗；
l 直線坐標機器人PLC與氣動換向電磁閥綜合控制實驗；
1.3-5、工業(yè)級回形傳送帶模塊
★ 主要組成與功能： 執(zhí)行部件由工業(yè)級交流傳送帶、光電傳感器、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、多種類型電磁閥及氣缸組成；主要完成將工件環(huán)形傳送。
主要技術指標：
l 控制電源：直流24V/5A
l PLC控制器：西門子S7-200系列
l 交流電機及變頻控制器
l 調速閥、磁性開關：D-C73、D-Z73
l 氣缸： MK20-40
l 專用插座： 24PIN
l 傳感器：光電傳感器、電磁感應器 、電感傳感器
l 控制面板：開始、復位、特殊功能按鈕、自動/手動、單站/聯(lián)網、停止、上電、急停
1.3-6、立體存儲單元：
★ 主要組成與功能：立體倉庫模塊將加工工件分裝多層倉位上。X軸、Y軸由步進電機驅動，用以確定倉位，Z軸由氣動推塊組成，可將工件輕松推入立體倉庫。作為加工流程的*后一站，存儲加工處理過的工件，將系統(tǒng)加工完成或前站送來的合格產品，按照不同類別進行分類立體存儲。
l 機械:鋁合金結構，表面經過硬質氧化處理，表面強度增加300倍，防止劃傷，方便組裝及調試，車體尺寸為:350mmX720mmX750mm,方便學生拆卸、按鈕采用工業(yè)級輕感應觸摸式，使用壽命可以達到10萬次以上，觸摸按鈕數量為8個。工作單元的機械安裝、不同電氣驅動件的選擇及使用；
l 氣動：氣動元器件間的管路連接；
l 電氣：電氣元器件的正確布線；步進驅動系統(tǒng)的應用；
l 傳感器：限位開關的應用、各種接近式傳感器的操作模式及應用；
l PLC：PLC控制器：西門子S7-200系列
l 系統(tǒng)調試：完整加工順序的調試。
l 基本技術參數：工作壓力 600 kPa (6 bar)、穩(wěn)壓電源 24 V DC、4數字量輸入、4 數字量輸出。
主要技術指標：
l 控制電源：直流24V/5A
l PLC控制器
l 步進電機
l 步進驅動器：
l 調速閥：出氣節(jié)流式
l 磁性開關：D-C73
l 氣缸：CDJ2B10-60-B
l 專用插座：24PIN
l 限位開關：RENEW RV-163-1C25
l 控制面板：開始、復位、特殊功能按鈕、自動/手動、單站/聯(lián)網、停止、上電、急停
主要功能如下:
l PLC與電感、光機電一體化技能考核系統(tǒng)、磁性、機械傳感器綜合實驗；
l 變頻器操作、參數設置實驗；
l PLC與變頻器調速實驗；
l 編碼器原理、接線與實操實驗；
l PLC與編碼器位置測量編程實驗；
l 立體倉庫PLC綜合編程使用實驗；
l 立體倉庫HMI觸摸屏人機界面開發(fā)實驗；
l 立體倉庫HMI觸摸屏人機界面與PLC通訊實驗；
l 立體倉庫組態(tài)軟件開發(fā)實驗；
l 立體倉庫組態(tài)軟件與PLC通訊實驗；
l 步進電機原理、接線和維護實驗；
l 立體倉庫步進電機與PLC位置定位實驗；
l 立體倉庫PLC與氣動換向電磁閥綜合控制實驗；
l 立體倉庫裝置全自動控制編程課程；
1.3-7、搬運單元：
★ 組成與功能：執(zhí)行部件由機械手、橫臂、上下桿不回轉氣缸、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、多種類型電磁閥及氣缸組成；主要完成將工件從上站搬至下一站。
l 機械:鋁合金結構，表面經過硬質氧化處理，表面強度增加300倍，防止劃傷，方便組裝及調試，車體尺寸為:350mmX720mmX750mm,方便學生拆卸、按鈕采用工業(yè)級輕感應觸摸式，使用壽命可以達到10萬次以上，觸摸按鈕數量為8個。工作單元的機械安裝；
l 氣動:氣動元器件間的管路連接、氣抓手、氣動線性驅動器；
l 電氣: 電氣元器件的正確布線；傳感器: 正確使用限位開關；PLC的編程及應用、控制操作手裝置；采用FX2N型PLC。
l 系統(tǒng)調試:完整加工順序的調試、工作周期的優(yōu)化、氣源或電源損失情況下的安全措施。
l 基本技術參數：工作壓力 600 kPa (6 bar)、穩(wěn)壓電源 24 V DC、5數字量輸入、4 數字量輸出。
l 操作手工作單元必需包括下列主要組成部分：氣動及電氣元件、傳感器。
主要功能如下:
l 轉移機械手綜合編程控制實驗；
l 整套裝置全自動控制編程課程；
1.3-8、工業(yè)4.0無線傳感網絡控制單元
★ 工業(yè)4.0物聯(lián)網網關控制系統(tǒng)采用Cortex-A9架構核心處理器，必須具備PLC控制功能、網口、ZEGBEE無線傳感網絡網關模塊、串口等標準通用接口，可即時與各類工控設備連接通訊，投標現場必須利用制造商云平臺演示工業(yè)4.0網關與PLC之間的數據通訊及信息交互功能，云平臺必須開放資源并跨越智能手機、平板以及電腦三種平臺的應用開發(fā)。
（1）★ 無線傳感網絡控制單元由工業(yè)4.0物聯(lián)網網關控制系統(tǒng)、無線傳感網絡節(jié)點、Cortex-A9核心控制平臺、多功能輸入輸出電源和多功能創(chuàng)新平臺組合而成。
（2） ★ 無線傳感網絡控制單元采用模塊化設計，無線網關及節(jié)點采用CC2530芯片，支持IEEE 802.15.4國際標準2.4GHz頻段規(guī)范，支持ZigBee-Pro協(xié)議棧；提供Mini USB接口、可以直接通過該接口對節(jié)點進行程序燒錄及調試；支持電源供電與電池供電兩種供電方式。
（3）開發(fā)平臺提供板載網關，節(jié)點采用CC2530芯片，提供USB接口；128*64 圖形LCD 顯示屏；多路按鍵；1路復位按鍵；1路精密可調電位器；4路GPIO接口的LED；支持2.4G超低功耗無線通信技術；支持Zigbee2007/PRO；支持TinyOS。
（4）配套調試轉換節(jié)點及無線傳感網絡模塊:1個光照傳感器模塊；1個霍爾傳感器模塊；1個溫度傳感器模塊；1個繼電器模塊；1個雨滴傳感器模塊；13.6MRFID模塊。
（5）無線傳感網絡控制單元輸入電源：單相三線220V±10% 50Hz，工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25℃）；
（6）電源：多功能開關電源，正六邊形鐵制保護盒；3組9個以上多功能插座（220V）；2組以上9個弱電電源接口；輸出直流電源二組，電壓為：+12V\-12V；+5V\-5V；（7）尺寸：不小于120*120*90（CM）。
（7）無線傳感網絡控制單元配置STC15DE核心開發(fā)板、STM32F104核心開發(fā)板、MSP43-MSP430F149核心開發(fā)板、CC2530核心開發(fā)板。
（8）★ 提供豐富的硬件接口電路和功能模塊。1）顯示功能模塊：①點陣顯示模塊，由16×16單色點陣LED顯示及驅動電路組成；②選配12864、1602和TFT彩色液晶顯示；③8位七段動態(tài)數碼和1位靜態(tài)數碼顯示。2）按鍵功能模塊：①4x4 16矩陣按鍵；采用貼片式輕觸按鍵設計；②4個獨立按鍵；③4個 可進行AD采用按鍵。3）傳感器功能模塊：①板載DTHxx系列溫濕度傳感器；②DS18B20數字溫度傳感器；③紅外收發(fā)模塊；④可擴展傳感器調理電路，可以對傳感器進行模擬和數字輸出轉換。4）蜂鳴器功能模塊：①板載支持有源和無源蜂鳴器。5）AD/DA功能模塊：①板載PCF8591芯片，能夠同時進行數模/模數轉換，②外接撥盤式電位，可進行單聲道耳機輸出。6）串并和并串轉換模塊：①串行信號轉并行信號芯片74hc164，通過串口或者模擬串口信號輸入，輸出8位并口信號，多用于單片機本身端口不夠使用的情況；②SN74HC595D是8位并行輸入串行輸出移位寄存器，板載兩片SN74HC595D可在末級得到互斥的串行輸出。 7）譯碼和數據鎖存模塊：①三八譯碼芯片SN74HC138D，輸出8路信號，多用于單片機本身端口不夠使用的情況；②SN74HC573DW可完成對8路信號進行鎖存輸出。 8）方波產生模塊：①板載兩片SN74HC4040D芯片和8M晶振，可產生4MHz-1Hz的方波輸出。9）電機控制模塊：①板載ULN2003D電機驅動芯片，可實現步進電機和直流電機驅動。10）串口轉換：①板載MAX232串口芯片和CH340G 串口轉USB芯片，可以實現兩種串口通信功能。11）485和CAN通信：①板載PCA82C250 RS485芯片，支持全雙工485通信和CAN通信。12）RTC實時時鐘電路：①板載PCF8563時鐘電路，可實現RTC實時時鐘功能。13）供電電路：①板載大功率LM2576 DC-DC電源轉換電路和AMS1117-3.3電源芯片，為系統(tǒng)提供5V和3.3V電源；同時擴展了3組電源輸出；電源采用全橋整流，可實現9V交直流輸入。14）大容量Flash存儲模塊：①板載 W25Q16 16K大容量Flash存儲芯片，實現對大數量的存儲，電路巧妙采用3.3V-5V接口，實現對不同電壓微處理器對Flash芯片的讀寫。15）MicroSD卡模塊：①SD卡模塊，電路巧妙采用3.3V-5V接口，實現對不同電壓微處理器對MicroSD卡；16）繼電器輸出模塊：①1路大功率繼電器，市電專用接線端子，預留常開、常閉、公共接點，可以直接連接220V電器設備。
（9）多功能實訓臺:輸入電源相三線220V±10% 50Hz，工作環(huán)境溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25℃），實訓臺尺寸不低于是120CM×130CM×90CM。
（10）物聯(lián)網多功能輸入輸出電源：必須配帶安全保護模具，3組9個以上多功能插座（220V）；2組以上9個弱電電源接口；輸出直流電源二組電壓為：+12V/-12V、+5V/-5V 。
（11）★ 提供全部的原理圖，內核代碼及配套設備的網絡課程體系作為設備驗收的必要條件；網絡課程體系需提供網站地址、網絡課程體系截圖及投標現場演示；每個課時的網絡課程體系必需配備完善的實驗導學、實驗課程支撐文檔、配套實驗講解視頻，實驗課程實施及考核要求。投標現場演示與STC15DE核心板配套的網絡教學課程體系15課時，與STM32F104核心板配套的網絡教學課程體系12課時，與MSP43-MSP430F149核心板配套的網絡教學課程體系12課時，與CC2530核心開發(fā)板核心板配套的IAR網絡教學課程體系18課時，開放授權45個，簽合同前與用戶確認。
1.3-9、先進制造工業(yè)4.0的物聯(lián)網云平臺管理與大數據采集系統(tǒng)
★ 先進制造工業(yè)4.0的物聯(lián)網云平臺管理與大數據采集系統(tǒng)平臺是一種基于物聯(lián)網上層云服務器的計算模型，實現將所有的數據中心進行托管并統(tǒng)一管理，同時用戶可以獲得完整數據使用及交互使用及數據處理，運用物聯(lián)網云平臺、遠程控制技術、RFID技術、網絡通訊技術等信息技術把處理后的決策數據送到工業(yè)設備終端。
1.3-10、氣泵：
l 輸出壓力：*大700 kPa (7 bar)；流量： 95 l/min；儲氣罐容量：50 l；噪音量：2 m處68 dB (A)；壓縮機：220V/50 Hz; 0.55 kW。
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