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一、引言
機電氣一體化工業(yè)物流控制與管理系統(tǒng)實驗設備是為提高學生動手能力和實踐技能而設計、生產的一套實用性實驗設備。讓學生有一個完整、實用、接近真實的實驗過程，學習并掌握其中所涉及到的操作，加強學生對相關理論知識的理解，訓練并提高學生實際動手能力；在此基礎上，通過設計相關的創(chuàng)新實驗，初步培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力；此外，為教師的科研提供支持平臺。
該裝置由七套各自獨立而又緊密相連的工作站組成。 這七站分別為：上料檢測站、搬運站、加工站、安裝站、安裝搬運站、分類站(智能立體倉庫) 和現(xiàn)場總線�！�
該實驗裝置的一大顯著特點是：具有較好的柔性， 即每站各有一套PLC控制系統(tǒng)獨立控制 。 將七個模塊分開培訓可以容納較多的學員同時學習�！≡诨締卧K培訓完成以后， 又可以將相鄰的兩站、三站…直至七站連在一起， 學習復雜系統(tǒng)的控制、編程、裝配和調試技術。
由于該系統(tǒng)囊括了機電一體化專業(yè)學習中所涉及的諸如電機驅動、氣動、 ＰＬＣ （可編程控制器）、傳感器等多種技術， 給學生提供了一個典型的綜合科技環(huán)境，使學生曾學過的諸多單科專業(yè)知識在這里得到全面認識、綜合訓練和相互提升。因此該套裝置非常適合對在校學生和初上崗位的工程技術人員進行培訓，是培養(yǎng)機電一體化人才的理想設備。
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| 二、通過該套系統(tǒng)可以學到： |
l、上料料斗的工作原理
2、各種傳感器的使用
3、學習方法等
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4、氣動元件的使用和調整
5、技術技能
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在實驗過程中，通過這套系統(tǒng)還可以培訓和發(fā)展學員如下能力；團隊精神、合作精神和組織能力。
課程的進行和培訓形式可按下述方式進行： |
三、 系統(tǒng)結構
該系統(tǒng)的各站是安裝在帶槽的鋁平板上，各站可容易的連接在一起組成一條自動加工生產線。
3.1 各站介紹
上料檢測站
--回傳上料臺將工件依次送到檢測工位
--提升裝置將工件提升并檢測工件顏色
搬運站
將工件從上站搬至下一站
加工站
--用回轉工作臺將工件在四個工位間轉換
--鉆孔單元打孔
--檢測打孔深度
安裝站
--選擇要安裝工件的料倉
--將工件從料倉中推出
--將工件安裝到位
安裝搬運站
--將上站工件拿起放入安裝工位
--將裝好工件拿起放下站
分類站(智能立體倉庫)
--按工件類型分類
--將工件推入庫房
現(xiàn)場總線
3.2系統(tǒng)組成
| 料檢測站主要包括以下幾個部分： |
| 機械部分： |
. 料斗
2. 回轉臺
3. 工件滑道
4. 提升裝置
5. 計數(shù)電容開關
6. 檢測工件和顏色的光電開關 |
| 控制部件: |
1. 可編程序控制器 (一套)
2. 開關電源: 220V/ 24V/ 5V (帶短路保護)
3. 控制面板: 八個按鈕
4. 兩套I/O接口板
5. 一套I/O通訊接口板
6. 24V齒輪減速電機
7. 一組電控氣閥及其執(zhí)行器件 |
| 3.2.2. 搬運站 |
搬運站主要包括以下幾個部分：
機械部分：
1. 機械手
2. 橫臂
3. 回轉臺
4. 電感式傳感器
控制部件:
1. 可編程序控制器 (一套)
2. 開關電源: 220V/ 24V/ 5V
(帶短路保護)
3. 控制面板: 八個按鈕
4. 兩套I/O接口板
5. 一套I/O通訊接口板
6. 四組電控氣閥及其執(zhí)行器件
加工站主要包括以下幾個部分：
機械部分：
1. 回轉工作臺
2. 打孔電機組件
3. 檢測缸組件
4. 檢測工件和轉臺到位傳感器
控制部件:
1. 可編程序控制器 (一套)
2. 開關電源: 220V/ 24V/ 5V (帶短路保護)
3. 控制面板: 八個按鈕
4. 兩套I/O接口板
5. 一套I/O通訊接口板
6. 24V齒輪減速電機
7. 三組電控氣閥及其執(zhí)行器件
分類站主要包括以下幾個部分：
機械部分：
1. 滾珠絲杠、滑杠
2. 推出部件
3. 分類料倉
控制部件:
1可編程序控制器 (一套)
2 開關電源 : 220V/ 24V/ 5V (帶短路保護)
3控制面板 : 八個按鈕
4兩套 I/O接口板
5一套 I/O通訊接口板
6一組電控氣閥及其執(zhí)行器件
四、 控制技術
該自動化工業(yè)物流控制與管理系統(tǒng)每一站都有一套獨立的控制系統(tǒng)，因此，該系統(tǒng)可拆分開來學習，以保證初學者容易入門和足夠的學習工位，而將各站聯(lián)在一起集成為系統(tǒng)后，能為學員提供一個學習復雜和大型控制系統(tǒng)的學習平臺，該系統(tǒng)可用不同廠商所提供的控制器進行控制。
5.1 PLC接口
在各站與PLC之間是由一個標準電纜進行連接的，通過這個電纜可連接8個傳感器信號和8個輸出控制信號。通過該電纜各站的傳感器和輸出控制器可得到24V電壓。（包括24V和地線）
5.2 控制面板
各站都可通過一控制面板來控制PLC的控制程序使各站按要求進行工作，一個控制面板上有5個按鈕開關，二個選擇開關和一個急停開關。
五、模塊化生產系統(tǒng)可進行的培訓
由于模塊化生產系統(tǒng)所提供的是一個綜合的科技環(huán)境, 因此在本設備上可進行多種技術的培訓。 在本設備上我們可進行傳感器技術、氣動技術、電機驅動和PLC技術等多方面的培訓，而且隨這套裝我們介紹給大家的是一種不同的教學理念和教學方法。
該設備可培訓的內容：
傳感器培訓
該系統(tǒng)所使用的傳感器數(shù)量達四十多個， 有電容式的、電感式的、光電式的以及電磁式的， 每一個都有著各自的特性、發(fā)揮著不同的作用， 使系統(tǒng)得以可靠工作。學員可通過了解工作中各類傳感器的工作特性來加強對這些傳感器的感性認識， 再結合老師對傳感器的工作原理分析和特性演示，可使學員快速掌握所學知識。
氣動技術培訓
該裝置上使用了大量的氣動元件，包括多種電控氣動閥、多種氣動缸、氣動夾爪、真空吸盤、真空發(fā)生器、過濾減速閥等。 在學習這些氣動元件時， 我們不但可以單獨學習每一種分離元件， 而且還可以在學習時了解各種氣動元件之間以及氣動元件與其它元件之間是如何配合起來進行協(xié)調工作的。
PLC 技術培訓
模塊化生產系統(tǒng)所提供的六套工作站各自都有一套PLC 控制器， 這使得模塊化生產系統(tǒng) 可以分成六個完全獨立的工作單元， 使二十幾個學生可以同時進行學習， 而且每個學員都有動手的機會。 在該設備上學員不但可以學習PLC 的各種技術， 而且可以學習綜合科技環(huán)境下PLC 的多種應用。 為靈活學習和掌握PLC 的各方面知識提供了條件。
電氣控制系統(tǒng)培訓
模塊化生產系統(tǒng)七個工作站其電控部分全部按照工業(yè)標準和習慣進行設計， 并且以附件方式提供全部設計圖紙和說明書。 學員在該設備上可學習電路原理圖分析、PLC 各I/O 地址查對和新設備電路連線分析方法。
機械系統(tǒng)安裝調試培訓
模塊化生產系統(tǒng)上的六個工作站可讓各組學員將機械部分全部的或部分的拆去， 再按要求將其重新組裝， 并且調試至系統(tǒng)可正常、可靠地工作。 這對提高在校學生動手能力有極大幫助。
系統(tǒng)維護和故障檢測技術培訓
這部分培訓重點介紹機電一體化系統(tǒng)日常維護的內容和方法， 以及系統(tǒng)常見故障分析、排除的方法。
十、各站可進行的實驗
第一站：
1. 第一站氣動元件學習
2. 第一站傳感器實驗
3. 第一站機械安裝調試實驗
4. 電氣回路實驗（一）
5. PLC基本指令學習和實際應用實驗（一）
6. 第一站上料程序控制實驗
7. 第一站系統(tǒng)故障檢測實驗
8. 第一、二站聯(lián)網(wǎng)程序控制實驗（一）
第二站：
1. 第二站氣動回路學習
2. 第二站傳感器實驗
3. 第二站機械安裝調試實驗
4. 電氣回路實驗（二）
5. PLC基本指令學習和實際應用實驗（二）
6. 第二站搬運程序控制實驗
7. 第二站系統(tǒng)故障檢測實驗
8. 第二、一站聯(lián)網(wǎng)程序控制實驗（二）
第三站：
1. 第三站氣動元件學習
2. 第三站傳感器實驗
3. 第三站機械安裝調試實驗
4. 電氣回路實驗（三）
5. PLC基本指令學習和實際應用實驗（三）
6. 第三站多工位工作臺程序控制實驗
7. 第三站系統(tǒng)故障檢測實驗
8. 第三、五站聯(lián)網(wǎng)程序控制實驗（三）
第四站：
1. 第四站氣動元件和回路學習
2. 第四站傳感器實驗
3. 第四站機械安裝調試實驗
4. 電氣回路實驗（四）
5. PLC基本指令學習和實際應用實驗（四）
6. 第四站工件安裝程序控制實驗
7. 第四站系統(tǒng)故障檢測實驗
8. 第四、五站聯(lián)網(wǎng)程序控制實驗（四）
第五站：
1. 第五站氣動元件和回路學習
2. 第五站機械安裝調試實驗
3. 電氣回路實驗（五）
4. PLC基本指令學習和實際應用實驗（五）
5. 第五站工件搬運程序控制實驗
6. 第五站系統(tǒng)故障檢測實驗
7. 第五、三站聯(lián)網(wǎng)程序控制實驗（五）
8. 第五、四站聯(lián)網(wǎng)程序控制實驗（六）
第六-七站：
1. 第六站氣動元件和回路學習
2. 第六站機械安裝調試實驗
3. 電氣回路實驗（六）
4. PLC基本指令學習和實際應用實驗（六）
5. 第六站工件分類程序控制實驗
6. 第六站系統(tǒng)故障檢測實驗
7. 第六、五站聯(lián)網(wǎng)程序控制實驗（七）
8. 全部六站聯(lián)網(wǎng)程序控制實驗（八）
9. 步進電機驅動控制實驗
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