GL-CS-2E機電一體化柔性生產綜合實訓系統

一、生產線實訓系統簡介：根據機電類、自動化類、先進制造類行業、企業中工業自動化應用的特點，對各類自動生產線的工作過程和相關的技術進行研究，對工業現場設備進行提煉和濃縮，并針對實訓教學活動進行專門設計，融機、光、電、氣、液于一體，包含了17套羅克韋爾PLC、2臺ABB機器人、多種類型傳感器、液壓、氣動、工業控制網絡、電機驅動與控制、計算機、機械傳動等諸多技術領域，整個系統由MES生產管理系統、主控PLC和下位PLC通過網絡通訊技術構成一個完整的多級計算機控制系統，通過訓練，能強化學生對復雜柔性自動生產線的設計、安裝、接線、編程、調試、故障診斷與維修等綜合職業能力，適合機電類、自動化類相關專業的教學和實訓，同時也適合工程技術人員上崗培訓。

二、功能組成：本系統是一種典型的環形柔性自動生產線（規格：8m×5m），它由上料單元、多軸加工單元、搬運單元、落料單元、噴涂烘干單元、加蓋單元、穿銷單元、半成品和成品檢測單元、分揀輸送單元、物流倉儲單元、行車機械手單元、圖像處理單元、圖像檢測單元、液壓沖壓單元、條形碼識別單元、堆垛解垛倉儲單元組成。傳動機構具有：輥道、皮帶、鏈條滾輪三種模式，配有相應的圓帶、滾筒、直角轉向等轉角，通過傳輸鏈和轉角連成環形生產線。系統中的機械結構、電氣控制回路、執行機構完全獨立，采用工業標準件設計，便于拆、裝。每個單元配置羅克韋爾2080-LC50-48QBBPLC可單獨使用也可聯網使用。

   控制系統主站（西門子、三菱可選）采用羅克韋爾CompactLogix PLC 1769-PA2，從站采用羅克韋爾PLC2080-LC50-48QBB，系統采用三層網絡結構，分別是管理網絡MNet、系統網絡SNet、控制網絡CNet。I/O功能模板內部通過SmartBus連接智能I/O調理模塊；CNet連接各個功能模板；SNet采用工業以太網，可連接多套控制站，或多臺操作站/工程師站，并通過MNet可無縫連接MIS/ERP。

三、實驗項目簡介

1、系統有單機、聯機二種工作方式。在單機模式下，各從站獨立運行，站間沒有數據傳送，學員可進行外部接線操作，使用以太網電纜將編寫程序下載到PLC中，并監控程序運行，在聯機模式下，系統各從站同時工作，工件依次進行上料、沖壓、加工、搬運、落料、噴涂烘干、視頻檢測、加蓋、穿銷、檢測、條形碼識別、分揀、入庫、托盤暫存及搬運等操作，各站間通過TCP/IP進行通訊，在主站的控制下實現相關的互鎖、數據傳送操作，系統中的上位工控機使用昆侖通態組態監控軟件，對現場設備生產狀況進行動態實時監控。協調各站運行，并為上位機的監控程序提供數據，同時系統還配有工業以太網通信模塊和10.4英寸彩色工業觸摸屏，可以完成系統控制網絡的集成。

2、系統工業現場總線和標準的電氣接口，支持RS232、RS485、Ethernet IP分別是管理網絡MNet、系統網絡SNet、控制網絡CNet多種通信方式。系統具備多種組態軟件、編程軟件、人機交互、管理軟件功能，如RSLOGIX500、可連接多套控制站，或多臺操作站/工程師站，并通過MNet可無縫連接MIS/ERP，PLC仿真、氣動仿真、多媒體教室課件。

（1）本部分內容主要構建控制層的車間級管理網絡。此網絡可以綜合和協調屬于設備層的底層設備的信息，并向設備層發出各種參考數據和工作指標等。此部分內容主要用于構建羅克韋爾自動化設備的控制層及信息層網絡，用于溝通各單元設備控制信息，指揮全車間協調運行。信息層主要用于各種生產信息的記錄及顯示。

（2）系統采用三層網絡結構，分別是管理系統網絡SNet、控制網絡CNet。I/O功能模板內部通過以太網連接智能I/O調理模塊； SNet采用工業以太網，可連接多套控制站，或多臺操作站/工程師站，并通過MNet可無縫連接MIS/ERP。

3.系統軟件：

方便易用的組態軟件：工程管理組態、系統硬件組態、實時數據庫組態、控制算法組態、人機界面組態、報表組態、報警、歷史記錄組態、安全性組態。

四、實驗功能：

1. 機械系統安裝與調試

1:各站同步帶傳動機構的安裝與調整

2:多軸加工單元上下下降導軌的安裝與調整

3:物流倉儲單元滾珠絲桿的安裝與調整

4:模擬多軸加工單元的安裝與調整

5:落料單元間歇輪的安裝與調整

6:穿銷單元不完全齒輪的安裝與調整

2. 電氣控制電路設計、安裝及接線

1：PLC I/O地址查對和設備電路連線方法

2:各從站、傳輸線及轉角配套組件的安裝、接線

:3:各從站、傳輸線及轉角控制電路的設計

3:伺服電機控制系統的安裝、控制電路的設計、接線

4:倉庫電機正反轉控制電路的設計、安裝及接線

5:行車機械手電機變頻調速控制電路的設計、安裝及接線

6：氣路連接和電路連接

7：設置步進電機驅動器及變頻器參數

8：設置伺服電機驅動器及伺服電機參數

9：完成PLC程序編制和程序調試

10：工業控制網絡的組建，通信測試與網絡故障診斷

3. 傳感器的應用

1：傳感器接線與應用包括電感式、電容式、光電式、光纖式、霍爾式、電磁式、紅外以及色標傳感器

2：傳感器安裝與調整、測試應用技能訓練

3：:傳感器與PLC信號連接在自動線中的使用。

4. 氣動應用技術

1：電控氣動閥、氣動缸、氣動夾爪、真空吸盤、真過濾減速閥接線與驅動。

2：PLC實訓中的氣動自鎖互鎖協調實訓

3:電控氣動閥的安裝與調整

4:真空發生器的安裝與調整

5:氣動二聯體的安裝與調整

6:各種氣缸的安裝與調整

5. PLC程序編制和程序調試

1：PLC單獨模組的指令應用與控制

2:總控臺單元控制程序的編寫與調試

3:上料單元控制程序的編寫和調試

4:行車搬運單元控制程序的編寫與調試

5:落料單元控制程序的編寫與調試

6: 多軸鉆孔加工單元控制程序的編寫與調試

7: 多軸加工單元控制程序的編寫與調試

8:廢料處理單元控制程序的編寫與調試

9:噴涂烘干單元控制程序的編寫與調試

10:加蓋單元控制程序的編寫與調試

11:穿銷單元控制程序的編寫與調試

12:檢測單元控制程序的編寫與調試

13: 物流倉儲單元控制程序的編寫與調試

6. 工業網絡通信

1:組態監控軟件的運行使用及與PLC的通信

2:RSLOGIX5000系統軟件的使用

3:觸摸屏工程的編寫