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光机电一体化实训考核装置,光机电实训台,光机电实验室设备

1.电机执行机构的组成

　　目前较常用的主要是交流电动机，它可分为三相异步电动机、单相交流电动机两，前一种比较多的用在工业上，而后一种通常用在民用电器上。从电机的结构上看，主要分为控制部分和执行驱动部分，控制部分主要由三相PWM波发生器、单片机、智能逆变模块、整流模块、A/D、故障检测、输入输出通道等组成；执行驱动部分主要包括三相伺报电机和位置传感器。

2.电机的工作原理

　　电机执行机构系统通过电流与电压传感器和位置传感器的检测，得出逆变模块三相输出电流、电压及阀门的位置信号，然后由A/D转换后送入单片机。单片机通过控制PWM波发生器的作用，最后实现电机的运行控制。逆变模块工作时所需要的直流电压信号由整流电路对380V电源进行全桥整流得到。对于电动机运行原理的分析，这里主要针对工业中应用的三相异步电动机的原理进行探讨。电动机转动的基本工作原理是三相对称绕组中通人三相对称电流产生圆形旋转磁场，转子导体切割旋转磁场感应电动势和电流，转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，从而形成电磁转距，驱使电动机转子转动。

一、光机电一体化实训考核装置设备概述

光机电一体化实训考核装置,光机电实训台适合机电设备安装与维修、机电技术应用、电气运行与控制、电气技术应用、电子电器应用与维修等专业和非机电类专业的必修课程模块《可编程控制器技术》、《电器及PLC控制技术》或选修课程模块、《PLC及其应用》的教学与实训。

光机电一体化实训考核装置,光机电实训台主要包括实训台架、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、光机电一体化实训考核装置,光机电实训台功能特点

光机电一体化实训考核装置,光机电实训台采用铝合金导轨式实训台，模块采用标准结构和抽屉式模块放置架，互换性强；按具有生产性功能和整合学习功能的原则确定模块内容，使教学或竞赛时可方便的选择需要的模块。

本设备的PLC模块的I/O 端子、变频器的接线端子、各常用模块与PLC的连接端子，均与安全插座连接，使用带安全插头的导线进行电路连接；各指令开关、光电开关、传感器和指示元件的电路，则通过端子排进行连接。插拔线连接电路与端子排连接电路相结合，既保证学生基本技能的训练、形成和巩固，又保证电路连接的快速、安全和可靠。

（1）PLC、变频器及触摸屏模块：PLC为西门子S7-200 CPU 226 AC/DC/RELAY；变频器采用西门子MM420；模块材料要求：高强度塑料外壳、重量轻，面板是铝塑板，图案、文字符号采用进口油墨丝印。人机界面采用昆仑通态7寸彩色触摸屏，配套安装支架，支架可固定与实训台架铝合金台面上。

（2）电源模块：包括三相电源总开关（带漏电和短路保护）1个，熔断器3只，单相电源插座2个，安全插座5个；按钮模块：24 V/6 A、12 V/2 A各一组；急停按钮1只，转换开关2只，蜂鸣器1只，复位按钮黄、绿、红各1只，自锁按钮黄、绿、红各1只，24V指示灯黄、绿、红各2只；铁质模块，尺寸：300×285mm.。

（3）一体化接线排：接线排壳体上两侧相对设置有一初级接线区（接线端子）和一次级接线区（安全插座）；接线端子与对应的安全插座通过导电弹性件连接；接线排壳体边缘卷折，设有固定用的螺孔，可以通过螺丝杆固定在实训桌上。

（4）送料装置：圆型的送料盘，边缘开有一出料口；通过送料盘机架与实训台固定；送料盘底部装有直流减速电机，作为旋转动力，并通过连轴器与送料盘内部的螺旋叶片连接；送料槽其一段与出料口相连接。调整立柱上装有一载料台，高度与出料口平齐，通过光电传感器检测是否有物料。

（5）气动机械手装置：四自由度气动机械手，气缸及附属传感器；气动手臂两侧装有2个限位挡板，挡板上装有电感传感器、缓冲阀，进行对手臂的旋转限位。整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。

（6）物料分拣装置：传送带通过三相异步电动机驱动，在传送带端点处设计有落料口，通过光电传感器检测物料；传送带上装有三个出料槽，对应位置有电感传感器、光纤传感器等同时正对料槽位置装有推料气缸，共计三个气缸。传送带采用可拆卸的铝合金支架。

（7）设备台架：采用铝合金导轨式实训台，以经氧化处理的高材质20mm×80mm、30mm×60mm铝合金作为设备主要框架材料，实训台采用单面单抽屉结构，采用拉出式的抽屉结构，底部装有4个导向轮，方便实训台架移动， PLC、变频器等模块可以放置在抽屉上，整体结构为开放式和可拆装式。外形尺寸为：1190mm×800mm×840 mm。

三、光机电一体化实训考核装置,光机电实训台技术参数

1、交流电源：三相五线 AC 380 V±10% 50Hz；

2、温度：-10～50℃；环境湿度：≤90％无水珠凝结；

3、外形尺寸：长×宽×高=1200mm×800mm×1500mm；

4、整机功耗：≤1.5 kVA；

5、安全保护措施：实训台桌面采用高绝缘、高强度、耐高温的高密度板。具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国标标准。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

四、光机电一体化实训考核装置,光机电实训台实训项目

光机电一体化实训考核装置,光机电实训台用于教学，可按工作过程导向，工学结合的模式规划教学活动，完成以下工作任务：

1.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；

自动生产线控制程序编写。

2. 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、旋转气缸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；

摆动控制回路的安装；

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；

3.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。

光机电一体化实训考核装置,光机电实训台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。

4. 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；

搬运机械手设备安装与调试；

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。

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