GC-31B电气自动化安装与维护实训装置

一、设备概述
GC-31B 电气自动化安装与维护实训装置包含实训平台、控制挂板、应用模块、电脑桌、圆凳三部分组成，实训平台采用优质铝型材做骨架，铝型材立柱与实训桌面连接。左右两侧及后面封装优质钢板，正面设计储物柜与抽屉。
主体工作台分为实训电源区、控制对象实训区、控制挂板实训区、工具耗材存放区三个区域，控制对象实训区可以放置任意机电类的模块化应用模块作为控制对象设备，控制挂板区可以放置模块化的PLC控制挂板，用户根据专业课程和实训需求配置外围设备，满足用户学校不同层次，不同专业的教学及培训要求。

                                                            (参考图片)
二、知识技能全面性
1、设备涉及PLC应用技术、触摸屏应用技术、通信应用技术、交流伺服应用技术、交流变频应用技术、电力电子应用技术、传感器应用技术、气动控制技术、机械装调技术等机电一体化知识性能。
2、实训教学功能相结合
设备组合灵活，模块扩展方便，增加减少各功能模块，不影响其它模块的安装与接线。可以进行更加灵活的题目输出。设备有多个工作单元，每个单元侧重于不同的知识与技能，方便教学展开，同时高度模块化的设计，又让设备的维修与维护变得相当简单更方便于教学实训。
3、组合灵活性
可灵活搭配，模块化的设计，可以模块装调，位置灵活调整，总装连接迅速方便；单元中自由组合模块连接进行实训
三、设备功能与结构
“模块化”的设计理念，标准化电路接口、气路接口和机械接口。单元模块组合可形成多种功能，每个单元由实训桌、执行机构、电气挂板、操作面板等构成。设备在配置主体实训单元外，还配电脑桌、学生凳教学工作站辅助设备等。设备选配模块及功能如下：
3.1.型材主桌体
型材主桌体采用优质铝型材做骨架，由铝型材立柱与实训桌面连接。左右两侧及后面封装优质钢板，外表面喷涂彩色环氧聚塑，整机既坚固耐用，又美观大方。采用25mm厚高密度纤维板外贴防火板，PVC截面封边，桌边鸭嘴型设计。桌面具有耐磨、耐热、耐污、耐烟灼、耐火、耐菌、防霉、抗静电及易清洁等特点。桌体下部两侧设有储物空间和3抽屉。桌子的底部采用带刹车的万向轮，移动和固定两相宜，方便调整设备的摆放位置。
3.2.网孔板
网孔板采用1.5mm优质不锈钢板折弯成型，两侧安装有拉手。网孔采用椭圆长孔加工，整体设计规范、合理，使各类元器件在任何角度、任何方位都能轻松装配、调整。网孔板倾斜角度符合人体力学。
3.3. 电源控制屏
采用优质钢板做骨架，经过机械加工成型，外表面静电喷彩色环氧塑粉，坚固耐用，美观大方。操作面板文字符号采用现代彩色UV打印技术处理，使面板标识清晰且经久耐用。面板部件包括总电源通断开关、电源指示灯、电源安全插座输出、控制变压器安全插座交流电输出、直流电源插座输出。
3.4.电脑桌
电脑桌采用优质Q235冷轧钢板折弯焊接加中纤板台面组装而成，包括台面、键盘抽屉、主体架等部分，桌腿安装4个万向轮，方便实训活动时因编程线不够长度而需要移动电脑桌。
3.5.产品配件包
配件包是由设备安装、调试、实训所需要的配件、配线、耗材等组成，包括PLC编程线、通讯线、空气压缩机、排插座、物料、安装耗材等。
3.6.自动化控制对象
该执行对象应由供料机构、装配机构、分拣机构、放料台、带保护接线端子单元等组成。该执行对象的功能应是将料仓内的工件在送料抬上进行装配。
该执行对象在使用过程中应用到机电一体化专业学习中所涉及的诸如电机驱动、机械传动、气动控制、可编程控制器应用技术、传感器等多项应用技术，应为学生提供了一个典型的系统综合实训环境，使学生掌握的各项专业知识得到全面、综合地加深巩固并灵活应用。本单元执行机构主要由气缸、传感器、电磁阀、三相交流减速电机以及气动回路组成。
3.6.1.三相交流减速电机
1)型号：4IK25GN-S3/4GN50K
2)额定电压：380V
3)功率：25W   
4)减速比:1:50
3.6.2.数字光纤传感器
1)型号：FM-E31
2)电源电压：12V至24VDC±10%
3)控制输出：NPN型
4)保护电路：电源具有逆电极保护、输出具有过流保护、过电压保护功能
5)输出功能：LIGHT-ON/DARK-ON(开关选择）
6)延时功能：断开延时计时器/开启延时计时器/单次计时器
7)响应时间：50μs（HIGH SPEED)/250μs（FINF)1ms(SUOER)/16ms(MEGA)。
3.6.3.光纤头
1)型号：FN-D076
2)检测距离：20至190mm
3)*小弯曲半径：R20。
3.6.4.金属传感器
1)型号：C2B1204NO
2)检测头尺寸：M18
3)检测距离：10mm±10%,
4)设定距离：0-8mm,
5)电源电压：DC12-24V,
6)输出NPN格式；
3.6.5.电容传感器
1)型号：LJC18A3-B-Z/BX
2)控制输出：NPN型，
3)检测范围：11cm，
4)反应时间：*迟1.5ms，
5)电源电压：12V至24VDC±10%。       
3.7.虚实结合模块
包含模拟量信号和开关量信号，能够模拟工业现场的设备运行状态。提供三层电梯、自动售货机、机械手、自动门、天塔之光、全自动洗衣机、自动成型机、红绿灯、装配流水线、四路抢答器、音乐喷泉、轧钢机、邮件分拣、物料分拣、多级传输带、汽车电路控制、机床PLC改造控制、隧道监控等模拟控制实训（不少于36实训模块），指示灯采用贴片双色LED，面板采用3D立体彩色搭配设计，使模拟对象更直观立体，开关采用自复位兼自锁一体设计使实训能灵活实用，为适用各类PLC模块具有输入信号高低电平切换功能。
3.8.工业自动化数字孪生仿真软件（正版）
采用单片机技术，具备多路数字量输入输出、模拟量输入输出，有通讯接口与电脑相连，通过内置协议与上位机中虚拟仿真教学软件实时通讯，实现数据采集和对外控制等操作。具有RS232通信接口或UGC通信接口、24路开关量输入接口及指示、24路开关量输出接口及指示、4路模拟量输入接口、4路模拟量输出接口、系统协同传感器模块将动作信号反馈给上位机仿真软件中的虚拟对象模型，虚拟对象模型给出反馈信号，PLC等智能控制器根据信号执行相应的输出操作，以此反应整个系统执行动作过程。能在具有物理属性的3D环境中进行虚拟设备的仿真调试。具有高度的人机交互性，通过虚拟对象进行各种与实际环境中相1同的操作。软件通过自动、手动和PLC控制三种模式再现了以下虚拟工业场景，3D场景的PLC实验项目和36个PLC虚实结合控制实训模块1:1一致：
1）三层电梯控制、2）自动售货机、3）机械手、4）自动门、5）天塔之光、6）全自动洗衣机、7）自动成型机、8）红绿灯、9）装配流水线、10）四路抢答器、11）音乐喷泉、12）轧钢机、13）邮件分拣、14）物料分拣、15）多级传输、16）八段码显示、17）多种液体混合、18）双面铣床、19）电镀槽、20）交流电机正反转控制、21）小车运动、22）搅拌站、23）汽车灯光控制、24）汽车火花塞点火控制、25）加工中心控制、26）隧道监控、27）自动扶梯、28）CA6140普通车床PLC改造控制、29）X62W*铣床PLC改造控制、30）T68卧式镗床PLC改造控制、31）M7120平面磨床PLC改造控制、32）Z3050摇臂钻床PLC改造控制、33）电动葫芦PLC改造控制、34）Z35摇臂钻床PLC改造控制、35）M1432A*外圆磨床PLC改造控制、36）PLC基础电路实训。
四、设备技术指标：
1、工作电源：三相五线 AC380V±10% 50HZ
2、额定功率：≤1.9kW
3、电源输出：AC380V/AC220V/DC24V
4、工作站尺寸：L2000*W750*H1600mm（含电脑桌）
5、环境湿度：≤90%
6、控制器模块
西门子S7-1200系列PLC CPU1214C；本体集成14路数字量输入（源型漏型），10路数字量输出（晶体管），2路模拟量输入，0-10V；供电电源为直流宽电压，范围20.4—28.8V；程序存储器100KB；本体集成一个RJ45网口，本体支持S7、MODBUS-TCP、PROFINET通讯。配置一个数量SM1223模块,8路数字量输入，8路继电器输出。
8、变频器模块
西门子G120C；功率模块和控制单元集成与一体、配置一套操作面板；输入电源为AC380V，功率0.55KW；控制单元集成6路数字量输入，2路模拟量输入，3路数字量输出，2路模拟量输出。变频器集成2个具有交换能力的RJ45网口，支持PROFINET通讯；操作面板可拆卸，支持参数设置，英文界面。
9、人机界面模块
昆仑通泰 TPC1231Ni-WiFi带网口，开孔303*226铸铝面板白色，储存1 套，12寸，RS485/以太网/UGC接口，分辨率不小于800x480，24VDC，内存不小于128M,支持SD储存卡触摸屏与计算机通信线、触摸屏与PLC通信线，提供触摸屏通讯线。
五、可开展实训项目
PLC基础实训:
1）三层电梯控制
2）自动售货机
3）机械手
4）自动门
5）天塔之光
6）全自动洗衣机
7）自动成型机
8）红绿灯
9）装配流水线
10）四路抢答器
11）音乐喷泉
12）轧钢机
13）邮件分拣
14）物料分拣
15）多级传输
16）八段码显示
17）多种液体混合
18）双面铣床
19）电镀槽
20）交流电机正反转控制
21）小车运动
22）搅拌站
23）汽车灯光控制
24）汽车火花塞点火控制
25）加工中心控制
26）隧道监控
27）自动扶梯
28）CA6140普通车床PLC改造控制
29）X62W*铣床PLC改造控制
30）T68卧式镗床PLC改造控制
31）M7120平面磨床PLC改造控制
32）Z3050摇臂钻床PLC改造控制
33）电动葫芦PLC改造控制
34）Z35摇臂钻床PLC改造控制
35）M1432A*外圆磨床PLC改造控制
  36）PLC基础电路实训
触摸屏、变频器实训:
1、变频器参数设置
2、基于PLC控制的变频器多段速控制
3、基于PLC控制的变频器启停、正反转控制
4、基于PLC与变频器的PROFINET通讯控制
5、基于PLC控制的电机正反转
6、PLC与触摸屏通讯实验
7、于外部电位器控制的变频器开环调速
8、基于外部按钮控制的变频器多段速
9、基于面板控制的变频器启停
10、变频器参数设置实验
11、基于外部按钮控制的变频器启停、正反转实验
15、触摸屏组态实验
16、触摸屏与PLC、变频器综合应用
基础电气控制实训：
1、三相异步电动机的直接启动控制
2、三相异步电动机接触器点动控制线路
3、三相异步电动机接触器自锁控制线路
4、Y-△启动自动控制线路
5、接触器联锁的三相异步电动机正反转控制线路
6、按钮联锁的三相异步电动机接触器正反转控制线路
7、双重联锁的三相异步电动机正反转控制线路
8、三相异步电动机能耗制动控制线路
9、三相异步电动机的多地按制
10、工作台自动往返控制线路
11、PLC 控制电动机点动和自锁控制
12、PLC控制电动机手动正反转控制
13、PLC控制电动机带延时正反转控制
14、PLC控制电动机两地启动停止控制
15、PLC控制电动机顺序控制
16、PLC控制电动机星/三角启动自动控制
17、PLC控制电动机星/三角启动手动控制
自动化设备安装与调试
1、 执行机构控制模块机械安装
2、执行机构控制模块电气连接
3、执行机构控制模块编程调试
4、 执行机构控制模块人机界面设计与测试
5、 执行机构控制模块故障诊断与排除
6、自动送料系统的安装与调试
7、自动装配控制系统的安装与调试
8、自动分拣控制系统安装与调试
9、基于PLC控制的皮带传输控制
10、基于PLC控制的物料组装控制
11、基于PLC控制的物料加过程控制