智能制造設備技術應用平臺，生產(chǎn)線教學實訓系統(tǒng)
2025-03-10 07:10
智能制造工業(yè)技術生產(chǎn)線教學實訓系統(tǒng)方案
一、 平臺整體概述
1.1整體概述
智能制造工業(yè)技術生產(chǎn)線教學實訓系統(tǒng)既能夠獨立使用、自成系統(tǒng)，可分別讓學生在每種設備上進行課程訓練、畢業(yè)設計，并且可根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)代工藝流程完成組合功能，能夠組合成流水線使用，組合后可完成貨物的供給、檢測、分類、加工、傳輸、搬運、加熱、倉儲等過程。系統(tǒng)可滿足《PLC原理及應用》《PLC網(wǎng)絡技術》《機電一體化系統(tǒng)設計與應用》《運動控制》《傳感器檢測技術》《機械傳動與控制》《氣動技術》《變頻調(diào)速技術》《人機界面技術》《機器人控制技術》《機械視覺》和《智能控制》等課程的訓練教學要求，能夠反映出典型的實際工業(yè)生產(chǎn)線現(xiàn)場，能清楚地反映工廠生產(chǎn)線中的供料環(huán)節(jié)、檢測環(huán)節(jié)、加工環(huán)節(jié)、搬運環(huán)節(jié)、加熱環(huán)節(jié)、倉儲環(huán)節(jié)等部分，能綜合采用多種工廠典型應用的電氣設備和機械結(jié)構(gòu)。
智能制造工業(yè)技術生產(chǎn)線教學實訓系統(tǒng)可涵蓋PLC控制技術、傳感器檢測與裝調(diào)技術、氣動技術、伺服電機驅(qū)動技術、步進電機驅(qū)動技術、交流電機驅(qū)動技術、直流電機驅(qū)動技術、工業(yè)機器人控制技術、機械結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)安裝技術、工業(yè)視覺技術、工業(yè)網(wǎng)絡技術、變頻調(diào)速技術、人機界面及組態(tài)技術、執(zhí)行元件及控制技術、PID控制技術、自動化生產(chǎn)線工作站安裝調(diào)試與運行技術等。
智能制造工業(yè)生產(chǎn)流水線教學實訓實訓室主要涉及在較為復雜環(huán)境下，運用所學的邏輯控制、順序控制等技能，實現(xiàn)小型自動化傳送系統(tǒng)的正常運行。通過對系統(tǒng)狀態(tài)分析，使學生在實訓環(huán)境中掌握 PLC程序編寫，觸摸屏編程，通訊和變頻器調(diào)試，系統(tǒng)診斷。同時還可進行高級語言編程、柔性生產(chǎn)、工廠數(shù)據(jù)分析、工藝優(yōu)化、質(zhì)量管理等智能制造相關的進階訓練科目內(nèi)容。
智能制造工業(yè)技術生產(chǎn)線教學實訓系統(tǒng)
實訓室效果圖
1.2設計思路
系統(tǒng)采用模塊化設計理念，以自動化的物料傳輸、加工以及加熱為對象體現(xiàn)常用的控制、機械傳動原理的應用、裝置的選擇、調(diào)試和系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)。每個教學實訓平臺可自成系統(tǒng)，可分別讓學生在每個單元上進行課程訓練、畢業(yè)設計，并且可根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)代工藝流程完成上述模塊化組合功能。1.3設計特點
① 模塊化設計系統(tǒng)采用模塊化設計理念，以自動化的物料傳輸、加工以及加熱為對象體現(xiàn)常用的控制、機械傳動原理的應用、裝置的選擇、調(diào)試和系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)。每個教學實訓平臺可自成系統(tǒng)，可分別讓學生在每個單元上進行課程訓練、畢業(yè)設計，并且可根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)代工藝流程完成上述模塊化組合功能。
② 多種控制技術的綜合應用
系統(tǒng)集PLC控制技術、PID控制技術、傳感器檢測與裝調(diào)技術、氣動技術、伺服電機驅(qū)動技術、步進電機驅(qū)動技術、交流電機驅(qū)動技術、直流電機驅(qū)動技術、機械結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)安裝技術、變頻調(diào)速技術、工業(yè)視覺技術、人機界面及組態(tài)技術、執(zhí)行元件及控制技術、自動化生產(chǎn)線工作站安裝調(diào)試與運行技術等多種現(xiàn)代工業(yè)控制技術于一體，能采用現(xiàn)場工業(yè)網(wǎng)絡技術將各個系統(tǒng)單元連成一套完整的工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，能實現(xiàn)生產(chǎn)物流系統(tǒng)中的供給、檢測、分類、裝配、傳輸、加熱、搬運、倉儲、管理等過程。
③ 多方位教學功能
系統(tǒng)是一套工業(yè)生產(chǎn)線的實驗平臺，既可滿足學校的常規(guī)的實驗教學目的，也可用于學校科研開發(fā)的平臺，同時還可為既將畢業(yè)的學生作為崗前教學實訓的小工業(yè)流水線；作為一臺實訓裝置，既可用于電氣專業(yè)、機電專業(yè)的基礎技能訓練平臺，也可用于該專業(yè)的技能考核設備。
④ 多種保護功能
系統(tǒng)設計多種保護功能，具有漏電保護、短路保護、急停保護、限位保護、智能保護等各種保護功能。
⑤ 多級網(wǎng)絡控制
系統(tǒng)每個教學實訓平臺也可實現(xiàn)獨立控制，整個系統(tǒng)由多個控制站組成，可進行多級網(wǎng)絡控制和管理實訓。設備在訓練時可分為三個層次進行：（1）通用網(wǎng)絡組網(wǎng)教學實訓；（2）網(wǎng)絡控制應用訓練；（3）工廠流水線多級網(wǎng)絡控制及管理軟件、高級語言訓練。
⑥ 可擴展性
系統(tǒng)具有可擴展性，具有開放接口，可在原有系統(tǒng)基礎上增添其他加工、檢測、裝配、配貨等設備模塊，全面兼容標準工業(yè)級設備且輕松進行集成。
平臺教學內(nèi)容豐富，具有光、機、電、氣等高度集成，基礎設備中包含 PLC技術、光電傳感器、色標傳感器、磁性傳感器等多種類型傳感器；步進、直流電機等各類技術，教學內(nèi)容豐富。工業(yè)標準化設計，按工業(yè)標準設計，完全符合相應的工業(yè)產(chǎn)品國家或國際標準，確保設備的高精度與可靠性。同時，具有漏電保護、短路保護、急停保護、限位保護等多種保護功能。具有可擴展性，具有開放接口，可在原有系統(tǒng)基礎上增添其他加工、檢測、裝配、配貨等設備模塊，全面兼容標準工業(yè)級設備且輕松進行集成。
1.4基本功能
智能制造工業(yè)生產(chǎn)流水線教學實訓設備是通過采用一套能自動進行供料、檢測、組裝、裝卸運輸?shù)臋C器設備，組成高度連續(xù)、完全自動化的生產(chǎn)線，來實現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)。系統(tǒng)抽象自真實工業(yè)中的自動化生產(chǎn)線，將各分散的學習要素集中起來，組成一個能夠讓學生參與設計、構(gòu)建和調(diào)試，讓更多老師參與研發(fā)、設計和學習，讓設備不斷更新、技術不斷前進的系統(tǒng)。系統(tǒng)為學生提供了一種嶄新的綜合實驗平臺，使他們能夠綜合運用所學知識設計、構(gòu)建各種較大規(guī)模的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)模型。1.5配置清單
| 序號 | 工藝單元 | 設備名稱 | 數(shù)量 | 單位 |
| 1 | 物料供給教學實訓平臺 | PLC控制器 | 1 | 套 |
| 2 | 移動型材工作臺 | 1 | 套 | |
| 3 | 不銹鋼網(wǎng)孔板 | 1 | 套 | |
| 4 | 多通道井式供料機 | 1 | 套 | |
| 5 | 帶式傳輸機構(gòu) | 1 | 套 | |
| 6 | 智能接口單元及控制面板 | 1 | 套 | |
| 7 | 氣路控制裝置 | 1 | 套 | |
| 8 | 物料檢測教學實訓平臺 | PLC控制器 | 1 | 套 |
| 9 | 移動型材工作臺 | 1 | 套 | |
| 10 | 不銹鋼網(wǎng)孔板 | 1 | 套 | |
| 11 | 智能傳感器檢測單元 | 1 | 套 | |
| 12 | 機器視覺檢測單元 | 1 | 套 | |
| 13 | 帶式傳輸機構(gòu) | 1 | 套 | |
| 14 | 廢品收回槽 | 1 | 套 | |
| 15 | 智能接口單元及控制面板 | 1 | 套 | |
| 16 | 氣路控制裝置 | 1 | 套 | |
| 17 | 多工位加工訓練平臺 | PLC控制器 | 1 | 套 |
| 18 | 移動型材工作臺 | 1 | 套 | |
| 19 | 不銹鋼網(wǎng)孔板 | 1 | 套 | |
| 20 | 沖壓裝置 | 1 | 套 | |
| 21 | 供料裝置 | 1 | 套 | |
| 22 | 多工位旋轉(zhuǎn)工作臺 | 1 | 套 | |
| 23 | 帶式傳輸機構(gòu) | 1 | 套 | |
| 24 | 智能接口單元及控制面板 | 1 | 套 | |
| 25 | 氣路控制裝置 | 1 | 套 | |
| 26 | 直線行走搬運倉儲教學實訓平臺 | PLC控制器 | 1 | 套 |
| 27 | 移動型材工作臺 | 1 | 套 | |
| 28 | 不銹鋼網(wǎng)孔板 | 1 | 套 | |
| 29 | 庫體工作臺 | 1 | 套 | |
| 30 | 直角坐標機器人搬運裝置 | 1 | 套 | |
| 31 | 帶式傳輸機構(gòu)1 | 1 | 套 | |
| 32 | 帶式傳輸機構(gòu)2 | 1 | 套 | |
| 33 | 推料裝置 | 1 | 套 | |
| 34 | 智能預診斷模塊 | 1 | 套 | |
| 35 | 智能接口單元及控制面板 | 1 | 套 | |
| 36 | 溫度控制教學實訓平臺 | PLC控制器 | 1 | 套 |
| 37 | 移動型材工作臺 | 1 | 套 | |
| 38 | 不銹鋼網(wǎng)孔板 | 1 | 套 | |
| 39 | 加熱爐 | 1 | 套 | |
| 40 | 帶式傳輸機構(gòu) | 1 | 套 | |
| 41 | 觸摸屏單元 | 1 | 套 | |
| 42 | 智能接口單元及控制面板 | 1 | 套 | |
| 43 | 自動化倉庫教學實訓平臺 | PLC控制器 | 1 | 套 |
| 44 | 移動型材工作臺 | 1 | 套 | |
| 45 | 不銹鋼網(wǎng)孔板 | 1 | 套 | |
| 46 | KUKA工業(yè)機器人單元 | 1 | 套 | |
| 47 | 機器人夾具 | 1 | 套 | |
| 48 | 立體倉庫主體 | 1 | 套 | |
| 49 | 平面軌跡單元 | 1 | 套 | |
| 50 | 氣路控制裝置 | 1 | 套 | |
| 51 | 交換機 | 1 | 套 | |
| 52 | 智能接口單元及控制面板 | 1 | 套 |