运动控制实训室、运动控制实验室
运动控制实训室、运动控制实验室、其主要功能为学院所开设的基础专业课程的实验课、项目实践课程、及教师、研究生工程项目研究提供支持。运动控制实训室、运动控制实验室面对院校本科生和研究生开放。运动控制实验室配备有工业机器人综合实训系统,包含有自由度和自由度工业机械手、仓储系统、装配检测单元、视觉检测单元、监控及操作触摸屏及无油静音泵等模块。双机械手协调动作,能自动完成特定产品的装配检测。
运动控制实验室主要面向机械设计制造及自动化、机械电子工程、电子科学与技术等本科专业。承担《机电传动与控制》、《运动控制系统原理与应用》和《机器人技术基础》等课程的实验教学工作,可开设实验项目。
通过实验操作,使学生熟悉掌握电机传动与控制系统的基本控制原理、运动平台结构类型、运动模式分析、数控代码基本指令功能和含义、程序编写等,使学生可以根据自己的需求,选择特定的运动模式,基于C语言和Arduion语言进行编程,以实现实际控制要求,编制满足自己特定需求的控制应用程序。全面培养学生独立完成控制系统调试测量、故障诊断及可靠性分析等重要技能,为后期其他专业课程学习和实训打下坚实的理论和实践基础。
SB-YDKZ运动控制的实训室plc 变频器、触摸屏
参考图(以实物图为准)
1、产品概述
本装置是PLC可编程控制器综合实验设备。做到一机多用、资源共享、便于管理、PLC部分模拟实际工业控制过程中典型的控制对象,它形象生动的演示了PLC的整个执行过程。能够形象生动的执行机构验证自己编写程序的正确性,掌握PLC的实际应用,增强学生对PLC的学习兴趣。产品采用挂箱式,便于实验项目扩展和用户第二次开发。自产品推出以来,得到了各大院校教学教师和专家的一致好评。全套装置设计合理、功能强大、操作简单方便,对学生理解和掌握可编程控制器的控制原理和操作方法。加快学习PLC的编程方法。都具有极大的帮助。
2、主要设备构成
(1)西门子S7-1200可编程控制器(1214C)
1)CPU∶数字量输入
14 路; 数字量输出 10 路;模拟量输入 2 路;高速计数6 路;脉冲输出4 路; 脉冲捕捉输入 14 路;通信端口 1 个,支持PROFINET 通信;供电
2)电压 20.4-28.8VDC
(4)数据可视化单元(KTP700)
西门子触摸屏KTP700∶7寸;分辨率800*480;前面板尺寸214*158mm; 串 口 、 MPI、PROFINET、USB;2556色;LED;背光;
(5)伺服控制系统(西门子V90)
1) 交流伺服电机:高动态性能;低惯量;带滑键;无抱闸;主题尺寸60*63*123mm ;轴 径14mm;轴高 30SH;额定功 率 0.2kW; 马 力0.54HP ; 额 定 扭 矩
1.27Nm ; 额 定 速 度3000rpm; 最 大 扭 矩3.82Nm ; 最 大 速 度3000rpm ;额 定 电 流2.6A;最大电流 7.8A; 扭矩常数 0.49Nm/A;惯量 0.351;IP65;推荐负载惯量于电机惯量比最大 30 倍,增量编码器TTL2500ppr;安装 IBM5。
2)交流伺服驱动器∶ 最大电机功率 0.2KW;额定输出电流 2.6A;最大输出电流 7.8A;电源电压 1/3 AC 200-240 (- 15%/+10%); 电 源 频率 50Hz/60Hd ( - 10%/+10% ) ; 电源容量 1.2KVA(1AC),1.1KVA ( 3AC ); 自冷却; 外形FSB;数字量,4 个输入(NPN/PNP),2 个输出( NPN/PNP ) ; 通讯,3)电源电缆∶ 1m
4)编码器电缆∶1m; 用于增量编码器TTL2500ppr
(6)多轴运动控制系统
1)一体式变频器(G120C)∶ 额定功率 0.37KW;电压/ 频率AC220V;输入/输出信号4DI/2DO;通讯;RS485,最大100Mbits (全双工); 输出电流 1.7A;6 路数字量输入;2 路数字量输出;1 路模拟量输入;1 路模拟量输出;集成控制面板∶
2)2 轴直线运动控制系统∶(结构要求采用碳钢材料制作;尺寸:长*宽*高 500*450*100mm;
2、滚珠丝杠与直线滑轨组成的X-Y轴运动平台;
滚珠丝杠装置要求采用工业级产品,机械精度高,直径16MM;直线滑轨要求采用工业级产品,配置高性能滑块2个;有效行程为200㎜;平台尺寸要求:长*宽*高(形成+360)*300*150㎜;
3)电气控制系统∶ 开放式工业机架结构,含成套器件;面板采用网孔板形式,4 只万向轮(2 只带刹车)。可将 PLC、电源、变频器、触摸屏等安放在该平台上,配有空气开关、接线端子、电缆线、辅料,接地可靠,设有漏电等保护装置,安全性符合相关的国标标准,保护学生在实训过程中的安全性。采用工业规范制作,所有接线有标号,便于实训和日常维护。
1套 实训台尺寸(台式):H2000*W800*D800
配套电脑桌,铝型材钢木结构。
3、设备主要配置
序号 |
名称 |
型号 |
数量 |
备注 |
1 |
网孔架 |
H2000*W800*D800 |
1 |
|
2 |
PLC主机2 |
1214C |
1 |
|
3 |
触摸屏 |
KTP700 |
1 |
|
4 |
伺服驱动器 |
V90 |
1 |
|
5 |
伺服电机 |
V90 |
1 |
|
6 |
变频器 |
G120C |
1 |
|
7 |
2 轴直线运动控制系统 |
|
1 |
|
8 |
电脑桌 |
|
1 |
|
4、可实训内容
1) PLC的基本逻辑指令练习
2) PLC之间的通讯
3) 触摸屏与PLC之间的通讯
4) 变频器面板启停控制
5) 变频器参数设置
6) PLC的控制变频器的外部端子启停
7) PLC控制外部端子的多段速
8) 伺服电机的参数设置
9) 伺服电机的脉冲控制
10) 伺服电机的转矩控制
SBDJZP-3型运动控制实训装置、plc 变频器
运动控制实训装置具备了三相异步电动机、步进电机、伺服电机等多种电机的实验功能。且采用数字化检测手段,更直观地反应了电机控制的过程,强化了多种电机制作和电气控制(拖动)方式,是一款可满足多层次教学的实训考核设备。适合高职、高专、中等职业院校开设的相关专业的教学与技能实训。同时该实训装置还可作为技工学校、职教中心、职业资格鉴定站进行技能实训与技能鉴定的考核装置。
一、运动控制实训装置特点
1、安全性强:各电源输出、各测量仪表均有可靠的保护功能,具有完善、可靠的人身安全保护体系。
2、适应性强:能满足各类学校相应课程的实验教学,深度和广度可根据需要作灵活调整,普及与提高可根据教学的进程作有机的结合。
3、科学性强:采用高精度智能化数据测量,实验仪表采用指针式、数字式等多种形式,测量数据精度高。还可以利用计算机与其联网,通过组态软件在计算机组态,完成对实验装置的远程监控。
4、综合性强:同时提供多种交流与直流电机,在一个实验平台上即可完成多种电机控制实验。节省实验用房,安装方便灵活。
5、配套性强:从仪器仪表、专用电源、电机装配工具到实验连接专用导线等均配套齐全,仪器仪表、部件的性能、规格等均密切结合实验的需要进行配套。
二、技术指标
1、输入电源:三相四线(或三相五线)~380V±10% 50Hz
2、整机功率:≤1 KVA
3、工作环境:温度-10℃~+40℃ 相对湿度<85%(25℃) 海拔<4000m
4、外形尺寸:展开:1850mm×1130mm×1050mm(长×宽×高)
5、不展开:1200mm×750mm×1050mm(长×宽×高)
6、安全保护:具有漏电压、漏电流保护装置,安全符合国家标准
三、结构功能要求:实训装置台采用电源控制及采集
1) 电源控制操作箱:采用抽屉式结构,平时可推进藏于实训装置内,电源控制操作箱提供整台实验装置所需的各种电源和检测仪表。
包含以下几部分
2) 交流电源保护装置
(1)三相四线电源经漏电保护器和短路保护装置,由接触器通过起、停按钮进行操作,输出到面板的安全连接插座
(2)短路保护采用专利技术,当面板U、V、W输出出现短路现象,保护装置将断开接触器,并发出声光报警。故障排除复位后方可重新启动
3) 交流电源
(1)三相可调交流电源,通过6KVA三相同轴自耦调压器进行调压,可输出三相0~450V。可调交流电源输出处设有过流保护。
(2)输出三相交流220V专用电源,供外部设备使用。
4) 直流电源
(1)提供两路可调直流电源为DC 30~220V/2A,并带过载、短路保护功能;配有专用数显表对输出电压电流进行显示。
(2)5V/2A、24V/6A稳压直流电源各一组,还有短路保护功能。
(3)0-1A稳流电源一组,用于对磁粉制动器控制。
5) 测量仪表
(1)智能数字多功能交流仪表(一只)
液晶显示,多功能电力仪表能高精度测量显示三相电网系统中常用的电量参数,如三相电压电流、有功功率、无功功率、频率功率因素数等,具有显示直观,精度高,稳定性好,抗震动等优点。功率表精度为0.5级,电压、电流量程分别为450V、15A。
(2)指针式交流电流表(三只):量程0-10A用于监视三相可调电源电流。
(3)数显直流电压表(两只):量程0-300V,分别监视直流可调电源(一)(二)输出电压。
(4)数显直流电流表(两只):量程0-2A,分别监视直流可调电源(一)(二)输出电流。
(5)数显直流电流表(一只):量程0-1A,用于监视稳流源输出值。
(6)数显转速表(一只):量程0-9999r/min,显示转速传感器测量的转速值
(7)数显转矩表一只(一只):量程20N.M,用于显示转矩传感器测量值
6) 电机机械载体
电机机械载体是采用钢结构,由原动电机通过弹性联轴器、传动轴、齿轮、皮带轮等不同的连接机构与扭矩传感器对接,通过磁粉制动器对原动机进行加载。
包含以下部件:
无刷直流电动机500W、他励直流电动机123W、磁粉制动器20Nm、三相鼠笼式异步电动机370W、两相步进电机、伺服电机。
(一)电气安装版
采用灵活的多空板设计,位于桌子右侧面,用时电气安装板可以翻开,通过三角角支撑与桌面持平。实验结束后收起贴在实验台右侧面。
(二)安装工具与辅助器材
包括工具箱、一字螺丝刀、十字螺丝刀、自动剥线钳、斜口钳、尖嘴钳、压线钳、压线钳、插针、冷压插子、游标卡尺、橡皮锤、兆欧表、钢角尺、内六角扳手、锉刀、钢直尺、开口扳手、活扳手、导轨C45、绝缘垫等。
(三)电机控制器件
包括直流无刷电机控制板、变频器0.75KW、触摸屏、cpu模块、扩展模块、步进电机驱动器、伺服驱动器、无刷直流电机驱动器、3P空气开关6A、熔断器3P、交流接触器220V、热继电器、辅助触头组、辅助触头组,辅助触头。
四、实训项目
1)三相异步电动机直接起动、停车的控制电路连接实训;
2)接触器联锁的三相交流异步电动机正、反转控制电路的连接实训;
3)按钮联锁的三相交流异步电动机正、反转控制电路的连接实训;
4)按钮、接触器联锁的三相交流异步电动机正、反转控制电路的连接实训;
5)三相交流异步电动机Y-△(时间继电器切换)启动控制电路的连接实训;
6)直流他励电动机的启停控制控制实训;
7)直流他励电动机的正反转控制实训;
8)步进电机的控制实训;
9)步进驱动器的参数设置实训;
10)步进电机的PLC开环控制实训;
11)交流伺服电机的控制实训;
12)交流伺服驱动器的参数设置实训;
13)交流伺服电机的PLC半闭环控制实训;
14)无刷直流电机驱动器参数设置实训;
15)无刷直流电机的控制实训;
16)速度传感器的使用实训;
17)磁粉制动器的使用实训;
18)变频器面板功能参数设置和操作实训;
19)变频器对电机点动控制、启停控制实训;
20)电机转速多段控制实训;
21)工频、变频切换控制实训;
22)基于模拟量控制的电机开环调速实训;
23)基于面板操作的电机开环调速实训;
24)变频器的保护和报警功能实训;
25)基于PLC的变频器开环调速实训;
26)PLC控制电机顺序启动实训;
27)PLC控制三相异步电动机Y-△启动电路实训;
28)触摸屏的参数设置实训;
29)触摸屏的编程实训;
30)触摸屏、PLC、变频器的综合实训;
五、配置清单
序号 |
名称 |
技术指标 |
单位 |
数量 |
1 |
运动控制实训装置 |
1850mm×1130mm×1050mm(长×宽×高) |
台 |
1 |
2 |
运动控制实训装置机械载体 |
|
套 |
1 |
3 |
三相异步电动机 |
|
台 |
1 |
4 |
磁粉制动器 |
20Nm |
台 |
1 |
5 |
步进电机 |
2S56Q-02976 |
台 |
1 |
6 |
西门子伺服电机 |
|
台 |
1 |
7 |
无刷直流电机 |
92BL-5015H1-LK-B |
台 |
1 |
8 |
直流他励电动机 |
110SZ02A1 |
台 |
1 |
9 |
按钮指示灯单元 |
三种不同颜色 |
块 |
1 |
10 |
直流无刷电机控制板 |
|
块 |
1 |
11 |
西门子变频器 |
V20 |
只 |
1 |
12 |
昆仑通态触摸屏 |
7寸 |
台 |
1 |
13 |
西门子1200 |
1212C |
只 |
1 |
14 |
步进电机驱动器 |
2M530 V4.3 |
只 |
1 |
15 |
西门子伺服驱动器 |
V90 |
只 |
1 |
16 |
无刷直流电机驱动器 |
BL-2203C |
只 |
1 |
17 |
空气开关3P |
6A 3P |
只 |
1 |
18 |
熔断器 |
RT18-32 3P |
只 |
2 |
19 |
熔断器芯 |
R015 6A |
只 |
6 |
20 |
交流接触器 |
CJX2-0910 220V |
只 |
4 |
21 |
热继电器 |
JR36-20 1.5-2.4A |
只 |
1 |
22 |
辅助触头组 |
F4-22 |
只 |
3 |
23 |
接线端子 |
TB-1512 |
只 |
6 |
六、配套工具
序号 |
名称 |
技术指标 |
单位 |
数量 |
1 |
工具箱 |
专用电工工具箱子 |
只 |
1 |
2 |
一字螺丝刀 |
3×7.5mm |
把 |
1 |
3 |
十字螺丝刀 |
3寸 |
把 |
1 |
4 |
一字螺丝刀 |
|
把 |
1 |
5 |
十字螺丝刀 |
3×7.5mm |
把 |
1 |
6 |
自动剥线钳 |
|
把 |
1 |
7 |
斜口钳 |
|
把 |
1 |
8 |
尖嘴钳 |
6寸 |
把 |
1 |
9 |
压线钳 |
HS-06WF |
把 |
1 |
10 |
压线钳 |
HS-30J |
把 |
1 |
11 |
插针 |
QE1008 |
只 |
1000 |
12 |
冷压插子 |
SV 1.25-4 |
只 |
100 |
13 |
游标卡尺 |
0-150mm |
把 |
1 |
14 |
橡皮锤 |
|
把 |
1 |
15 |
兆欧表 |
ZC25-4 |
只 |
1 |
16 |
钢角尺 |
|
把 |
1 |
17 |
内六角扳手 |
BM-C9 |
套 |
1 |
18 |
锉刀(扁锉) |
8寸 |
把 |
1 |
19 |
钢直尺 |
300mm |
把 |
1 |
20 |
开口扳手(呆扳手) |
18-21 |
把 |
1 |
21 |
活扳手 |
200*24 8" |
把 |
1 |
22 |
导轨C45 |
C45 20cm |
条 |
3 |
23 |
铜棒 |
32X160mm |
只 |
1 |
24 |
台虎钳 |
QT-100 |
台 |
1 |