RL-TC-MPS-8八站模块化柔性生产线控制系统方案（西门子，三菱）

一、 设备概况

该系统是我公司为提高学生动手能力和实践技能而设计、生产的一套实用性实验设备。该设备由八台各自独立而又紧密相连的工作站组成。这八站分别为：上料检测站、搬运站、加工站、废料分拣站、传送站、安装站、安装搬运站和分类站。　

该实验设备的一大显著特点是：具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制，可将六个模块分开培训，同时容纳较多的学员同时学习。在基本单元模块培训完成以后，又可以将相邻的二站、三站…直至八站连在一起，学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。

由于该系统囊括了机电一体化专业学习中所涉及的诸如电机驱动、气动、PLC（可编程控制器）、传感器等多种技术，给学生提供了一个典型的综合科技环境，使学生的专业知识在这里得到全面认识、综合训练和相互提升。因此该套设备非常适合对在校学生和初上岗位的工程技术人员进行培训，是培养机电一体化人才的理想设备。设备外观如下图（此图仅供参考）

二、技术指标:

1.   输入电压: 220V/1A

2.   执行驱动电压：24V/4.5A

3.   环境温度：0-55℃（工作） -20-70℃（保存）

4.   相对湿度：35-85%（无冷凝）

5.   接地：第三种接地

6.   工作环境：禁止腐蚀性，可燃性气体接触,防止导电尘埃

三、 系统结构：

1. 上料检测站：

尺寸 (长×宽×高):720mm×390mm×1500mm   净重量： 40Kg

上料检测站主要包括以下几个部分：

机械部分：

1.   井式储存料仓

2.   自动推料装置

3.   DC24V齿轮减速电机驱动的传送带机构

4.   自动拦截颜色检测机构

控制部件:

1、可编程序控制器

2、开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A

3、按钮控制面板: 八个按钮

4、检测工件和颜色的光电传感器

5、两组电控气阀及其执行器件

6、PLC控制回路面板

2. 搬运站：

   尺寸 (长×宽×高):720mm×350mm×1500mm   净重量： 35Kg

搬运站主要包括以下几个部分：

机械部分：

1.  小型气动机械手

2．气动伸缩横臂

3．交流伺服电机与蜗轮减速箱驱动的回转台

4．气动夹爪上下抓取机构

控制部件:

1．可编程序控制器

2．开关电源模块：AC 220输入输出DC 24V/4.5A

3．按钮控制面板:八个按钮

4．三组电控气阀及其执行器件

5．PLC控制回路面板

机械结构选配：摆动缸旋转结构M03。

3. 加工站：

 尺寸 (长×宽×高):720mm×350mm×1500mm    净重量：40Kg

加工站主要包括以下几个部分：

机械部分：

1.   24V直流电机与蜗轮减速机驱动的回转工作台

2.   模拟换刀加工机构（步进电机控制）（选配）

3．气缸驱动的打孔电机组件

4．气缸驱动的检测缸组件

控制部件: 

1．可编程序控制器

2．开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A

3．控制面板: 八个按钮

4．检测工件和转台到位传感器

5．三组电控气阀及其执行器件

6．PLC控制回路面板

４. 安装站：

   尺寸 (长×宽×高):720mm×380mm×1500mm    净重量：38Kg

　安装站主要包括以下几个部分：

机械部分：

1.   吸盘机械手

2.   上下摇臂部件

3.   料仓换位部件

4.   工件推出部件

5.   真空发生器

控制部件:

1．可编程序控制器

2．开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A

3按钮控制面板: 八个按钮

4．四组电控气阀及其执行器件

5．PLC控制回路面板

5. 安装搬运站：

    尺寸 (长×宽×高):720mm×350mm×1400mm   净重量：40Kg

　  安装搬运站主要包括以下几个部分：

机械部分：

1.  平移工作台

2.   回转工作塔

3.   气动元件驱动的吊臂

4.   小型气动机械手

控制部件:

1．可编程序控制器

2．开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A

3．按钮控制面板: 八个按钮

4．四组电控气阀及其执行器件

5．PLC控制回路面板

６. 分类站：

尺寸 (长×宽×高):720mm×350mm×1300mm   净重量：35Kg

分类站主要包括以下几个部分：

机械部分：

1.  步进电机驱动的水平滑台

2.   步进电机驱动的顶升平台

3.   气动驱动的推出部件

4.   分类料仓

控制部件: 

1．可编程序控制器

2．开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A

3．按钮控制面板: 八个按钮

4．单电控气阀及其执行器件

5．PLC控制回路面板

６. 废料分拣站：

尺寸 (长×宽×高):720mm×350mm×1300mm   净重量：35Kg

废料分拣站主要包括以下几个部分：

机械部分：

1．无杆直线传输机构                            

2．升降机构

3．气动机械手

4．废料存放槽

控制部件: 

1．可编程序控制器

2．开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A

3．按钮控制面板: 八个按钮

4．三组电控气阀及其执行器件

5．PLC控制回路面板

６. 传送站：

尺寸 (长×宽×高):720mm×350mm×1300mm   净重量：35Kg

废料分拣站主要包括以下几个部分：

机械部分：

1．直流减速电机带动的传诵带机构                      

2．工件到位和传诵到位检测装置

控制部件: 

1．可编程序控制器

2．开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A

3．按钮控制面板: 八个按钮

4．直流减速电机

5．检测装置传感器

6．PLC控制回路面板

注：本装置适合多种控制核心，可根据需要有客户选择相关控制系统：

每站数量：

三菱

西门子

触摸屏可选 三菱、西门子、威伦通。

搬运站可选机械结构：

机械部分：

  1．小型气动机械手

2．气动伸缩横臂

3．气动夹爪上下抓取机构 

  4．摆动旋转缸

四、模块化自动生产系统可进行的培训

由于系统所提供的是一个综合的科技环境, 因此在本设备上可进行多种技术的培训。在本设备上我们可进行传感器技术、气动技术、电机驱动和PLC技术等多方面的培训，通过这套设备我们介绍给大家的是一种不同的教学理念和教学方法。该设备可培训的内容：

传感器培训

   该系统所使用的传感器数量达四十多个， 有光纤的（选配）、电感式的、光电式的以及磁电感应式的，每一个都有着各自的特性、发挥着不同的作用， 使系统得以可靠工作。通过了解设备中各类传感器的工作特性,可加强学生对这些传感器的感性认识， 再结合老师对传感器工作原理的分析和特性演示，可使学员快速掌握所学知识。

气动技术培训

该装置上使用了大量的气动元件，包括多种电控气动阀、多种气动缸、气动夹爪、真空吸盘、真空发生器、过滤调压阀等。 在学习这些气动元件时，学生不但可以单独学习每一种分离元件， 还可以在学习时了解各种气动元件之间以及气动元件与其它元件之间是如何配合起来进行协调工作的。

PLC 技术培训

系统所提供的六站工作站各自都有一套PLC 控制器（废料分拣站与传送站共用PLC控制器），这使得系统可以分成七个完全独立的工作单元，使二十几个学生可以同时进行学习，而且每个学员都有动手的机会。在该设备上学员不但可以学习PLC 的各种技术，而且可以学习综合科技环境下PLC 的多种应用。为灵活学习和掌握PLC 的各方面知识提供了条件。

电气控制系统培训

八个工作站其电控部分全部按照工业标准和习惯进行设计， 并且以附件方式提供全部设计图纸和说明书。 学员在该设备上可学习电路原理图分析、PLC 各I/O 地址查对和新设备电路连线分析方法。

机械系统安装调试培训

系统上的八个工作站可让各组学员将机械部分全部的或部分的拆去， 再按要求将其重新组装， 并且调试至系统可正常、可靠地工作。 这对提高在校学生动手能力有极大帮助。

电机驱动技术培训

 第六站上有两套步进电机及电机驱动器系统，学生在学习步进电机的原理及应用时，在这里可以得到切实的应用；此外，系统中第二站升级版上还有交流伺服电机，并运用了驱动器，学生可全面学习电机知识。

系统维护和故障检测技术培训

这部分培训重点介绍机电一体化系统日常维护的内容和方法， 以及系统常见故障分析、排除的方法。

计算机组态监控技术培训

随着对工业自动化的要求越来越高，以及大量控制设备和过程监控装置之间通信的需要,监控和数据采集系统越来越受到重视。掌握上位计算机监控技术也是学生的必修课程。该系统采用的是国内流行的典型工业控制组态监控软件。通过该软件的学习可了解实际工程中的常见问题及处理方法。

网络技术培训（可变更）

    该系统集成了FX2N系列的485通讯网络，并通过485网络形式传递各站信息，协调各站有序运行。学生依据控制要求配置相应的硬件网络模块，编写各单元PLC程序，通过485网络技术、把多个单元联成一套完整的现代生产物流系统。使学生在编程和控制实践中，更加直接、有效地学习和掌握该总线通讯技术，了解现场通讯在工业自动化生产中的重要作用。

MES生产管理软件培训（选配）

    生产制造执行系统MES是处于计划层和现场自动化系统之间的执行层,通过MES在MPS自动生产性中的实际应用,培养学生对MES理念的认识,了解它的功能模型;以及MES与上层管理系统及现场自动化系统之间的关系,熟悉MES系统的典型结构.

四、设备清单