一、電機一體化實訓考核裝置概述

電機一體化實訓考核裝置是一種***為典型的機電一體化產品，是為職業(yè)院校、職業(yè)教育培訓機構而研制的，它適合機電一體化、自動化等相關***的教學和培訓。電機一體化實訓考核裝置采用型材結構，其上安裝有交流伺服電機及驅動單元、步進電機及驅動單元、直流無刷電機及驅動單元、交流電機及變頻調速單元、觸摸屏單元、PLC及A/D D/A單元、傳感器及旋轉編碼器單元、皮帶輸送單元、滾珠絲杠單元、蝸輪蝸桿單元。采用工業(yè)元器件，所有傳感器、執(zhí)行器、控制器接口開放，培訓內容包含：PLC（數(shù)字量和模擬量）技術，傳感器及旋轉編碼器技術、直流無刷電機特性研究、步進電機特性研究、交流伺服電機特性研究、特種電機控制技術、觸摸屏技術、位置及速度控制技術、機械傳動（皮帶傳動、滾珠絲杠傳動及蝸輪蝸桿傳動）技術、組態(tài)軟件監(jiān)控技術等。平面模塊化結構，所有控制電機的接線開放，安裝尺寸完全一致，可做到電機互換，控制電平一致。

二、電機一體化實訓考核裝置特點

1. 電機一體化實訓考核裝置有機融合了機械、電氣、傳感器、交流電機變頻調速、直流無刷電機控制、步進電機驅動控制、伺服電機驅動控制、能開展任務驅動的項目教學。

2. 整體結構采用開放式和拆裝式，具有明顯的動手拆裝實訓功能，可以拆裝到各零部件及每顆細小的螺絲，能很好的服務于項目實訓教學；能根據不同的任務更換組合模塊，具有很強的重組性，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊，非常適合廣大職業(yè)院校自動化技能實訓需求。

3. 用于教學，以工作過程為導向、工學結合的模式規(guī)劃教學活動，可完成多種工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境下的技能培訓任務。

4. 電機一體化實訓考核裝置PLC模塊I/O端子、變頻器接線端子、各常用模塊接線端子，均采用安全型插座，使用帶安全插頭的導線進行電路連接；各指令開關、光電開關、傳感器和指示元件的電路通過端子排進行連接。插拔線連接電路與端子排連接電路相結合，既保證學生基本技能的訓練、形成和鞏固，又保證電路連接的快速、安全和可靠。

三、技術性能

1. 輸入電源：三相四線（或三相五線）～380V&plu***n;10%  50Hz

2. 工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度≤85%（25℃）海拔＜4000m

3. 裝置容量：≤1.0kVA

4. 結構尺寸：1200mm×800mm×840mm

5. 安全保護：具有漏電保護，安全符合***標準

四、實訓內容

1.觸摸屏實訓

Ø 觸摸屏與PLC之間的通訊實訓

Ø 觸摸屏監(jiān)視電機的運行狀態(tài)和控制電機的運行參數(shù)

Ø 利用觸摸屏做交互式人機介面

Ø 基于觸摸屏→PLC→數(shù)字伺服（步進驅動）方式的運行曲線組態(tài)顯示控制

Ø 基于觸摸屏→PLC→交直流電機方式的運行曲線組態(tài)顯示控制

2.PLC訓練

Ø 基本指令編程練習

Ø ***指令編程實訓

Ø PID控制指令應用實訓

Ø 利用PLC（脈沖、模擬量）控制步進電機、交流減速電機、伺服電機、直流無刷電機

Ø 用PLC采集各種傳感器信號

Ø PLC采集旋轉編碼器信號

3.三相異步電機變頻調速

Ø 變頻器功能參數(shù)設置與操作

Ø 變頻器報警與保護功能

Ø 多段速度選擇變頻調速

Ø 外部端子點動控制

Ø 控制電機運行時間操作

Ø 控制電機正反轉運動控制

Ø 外部模擬量（電壓/電流）變頻調速

Ø 三相異步電機的變頻器閉環(huán)調速

4.步進電機

Ø 啟動特性的研究：通過PLC修改頻率，運行頻率加速時間及運行長度，觀察運轉特性。

Ø 細分特性研究：通過細分撥碼開關改變細分，觀察步進電機在低速運行時的振動和噪聲變化，掌握細分意義和如何計算細分距角

Ø 脫機信號作用研究

Ø 驅動電壓的影響

Ø 驅動電流的影響

5.伺服電機

Ø 位置模式：通過PLC修改啟動頻率，運行頻率，加減速時間以及運行長度，觀察電機運轉特性

Ø 速度模式1：將伺服電機的控制模式調整為速度模式的外部控制方式，通過PLC的模擬量控制伺服電機的運行，學會如何調速零漂、加減速的調整、速度增益和輸入增益的調整，控制零速鉗位端口了解它的作用，通過編碼器反饋做閉環(huán)實現(xiàn)位置控制并通過人機界面進行位置和速度的顯示

Ø 速度模式2：將伺服電機的控制模式調整為速度模式的內部控制方式，通過PLC的脈沖輸出和模擬量輸出控制電機的速度和位置，兩個模式通過PLC的輸出點來切換，通過這個實訓可以了解伺服ON與模式切換之間的關系，通過PLC編程加深對伺服運行的理解

Ø 位置速度模式：將伺服電機的控制模式調整為位置速度模式，通過PLC的脈沖輸出和模擬量輸出控制電機的速度和位置，兩個模式通過PLC的輸出點來切換，通過這個實訓可以了解伺服電機ON與模式切換之間的關系，通過PLC編程加深對伺服運行的理解

6.直流無刷電機

Ø 內部電位器調速：調節(jié)電位器使速度由慢到快，觀察電機在低速和高速和運行特性，比較與伺服的區(qū)別

Ø 模擬量調速：PLC模擬量輸出控制電機的速度，編碼器反饋作為速度位置反饋，實現(xiàn)低精度的***。通過正反向控制端子控制轉向

7.各種傳感器及編碼器實訓

Ø 光電傳感器

Ø 電感傳感器

Ø 電容傳感器

Ø 旋轉編碼器

8.皮帶輸送帶電機綜合控制（PLC、觸摸屏、異步電機、直流無刷電機、編碼器）

9.絲杠傳動綜合控制（PLC、觸摸屏、步進電機、伺服電機）

10.轉動擺臺***控制（PLC、觸摸屏、步進電機、伺服電機）

五、電機一體化實訓考核裝置配置

電機一體化實訓考核裝置采用型材結構，其上安裝有交流伺服電機及驅動單元、步進電機及驅動單元、直流無刷電機及驅動單元、交流電機及變頻調速單元、觸摸屏單元、PLC及A/D D/A單元、傳感器及旋轉編碼器單元、皮帶輸送單元、滾珠絲杠單元、蝸輪蝸桿單元等組成。培訓內容包含：PLC（數(shù)字量和模擬量）技術，傳感器及旋轉編碼器技術、直流無刷電機特性研究、步進電機特性研究、交流伺服電機特性研究、特種電機控制技術、觸摸屏技術、位置及速度控制技術、機械傳動（皮帶傳動、滾珠絲杠傳動及蝸輪蝸桿傳動）技術、組態(tài)軟件監(jiān)控技術等。平面模塊化結構，所有控制電機的接線開放，安裝尺寸完全一致，可做到電機互換，控制電平一致。學生可以對各零件、部件、單元、直至整體機構進行零部件拆裝、調試、運行。

表1:基本配置表（標準配置）

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