1、組成

柔性系統須有五個分系統構成即：數字化設計分系統、模擬加工制造分系統、檢測裝配分系統、生產物分流系統和信息管理分系統。它應包含供料檢測單元，操作手單元，加工單元，搬運單元，安裝單元，圖像檢測單元，提取單元，分類存儲單元，環形輸送單元，總控平臺等多個單元模塊。系統具有可進行小批量多品種柔性加工、無人值守加工生產能力等，采用數字化信息系統管理模式，每一臺設備均采用網絡型式對外聯接，由服務器統一管理生產過程中的各種數字聯接任務,具有現代化柔性制造加工系統的特征。

2、功能

（1）可服務的相關課程

機械制造基礎、機械工程測試技術、機電傳動控制、液壓與氣壓傳動、機器人技術與應用、機電一體化系統設計、數控技術、機電系統仿真、CAD/CAM、PLC原理及應用、數字化制造技術、機電設備故障診斷、先進制造技術、多軸數控加工技術、虛擬與仿真技術等，和其它相關課程。

（2）教學演示類項目

（4）專業綜合訓練類、設計類等項目

機械制造技術項目綜合訓練、機床檢測綜合實驗、數字化技術項目綜合訓練、多軸數控技術項目綜合訓練、機電控制綜合實驗、機電一體化系統綜合設計、機電一體化系統綜合設計、工件傳輸線應用設計、工件裝配項目應用設計、立體倉庫應用設計、氣壓系統應用設計、系統供電方案應用設計、計算機輔助工藝規程設計、數據庫應用及開發、總控系統的應用與開發、傳感器應用與選擇、PLC應用編程設計、PLC網格通訊應用、伺服驅動應用、人機界面編程設計、遠程組態系統設計、生產實習、畢業實習、畢業設計等等。

1. 輸入電源：三相四線～380V±10% 50Hz

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

3. 裝置容量：＜4.5kVA

4. 外形尺寸：7000mm×4500mm×2400mm

5. 安全保護：具有漏電保護，安全符合國家標準

1. PLC的設計與應用

(1) 數據傳輸功能實訓

(2) 定時、計數、移位功能實訓

(3) 比較功能實訓

(4) 步進功能的應用實訓

(5) 跳轉功能的應用實訓

(6) 子程序調用功能的應用實訓

(7) 中斷控制功能的應用實訓

(8) 變頻調速的PWM控制功能的應用實訓

(9) 伺服電機速度位置控制功能的應用實訓

(10) 檢測系統的程序設計

(11) 變頻調速環行自動傳輸系統的程序設計

(12) 自動儲存系統的程序設計

2. 傳感器技術及應用

(1) 光電傳感器的特性研究及應用

(2) 電感傳感器的特性研究及應用

(3) 電磁傳感器的特性研究及應用

(4) 位置傳感器的特性研究及應用

3. 氣動控制技術

(1) 電控氣動閥的工作原理及應用

(2) 真空發生器的工作原理及應用

(3) 氣動二聯體的工作原理及應用

(4) 各種氣缸的工作原理及應用

4. 運動控制系統

(1) 伺服電機定位的控制技術

(2) 直流電機的控制技術

(3) 交流電機的變頻調速技術

(4) 步進電機的定位控制技術

5. 組態監控及人機界面技術

(1) 組態監控軟件的基本應用

(2) 組態監控軟件通信應用實訓

6. 機械結構訓練技術

(1) 同步帶傳動機構的設計及特性研究

(2) 直齒輪傳動機構的設計及特性研究

(3) 錐齒輪傳動機構的設計及特性研究

(4) 直線導軌的設計及特性研究

(5) 滾珠絲桿的特性研究及應用

7. 故障檢測技術技能培訓

(1) 程序故障設置的排除訓練

(2) 參數故障設置的排除訓練

(3) 電氣接線故障設置的排除訓練

(4) 機械故障設置的排除訓練

8. 網絡通訊技術和PROFIBUS總線技術

(1) 網絡通訊基礎的原理與應用

(2) PROFIBUS-DP模塊的研究與應用

(3) PROFIBUS通訊協議的研究與應用

(4) PROFIBUS主站與從站之間的通訊研究

1. 系統的硬件由九個基本單元站組成

總控平臺主要由三相電網電壓指示、電源控制部分、控制主機、狀態指示燈、二位選擇開關、啟動和停止開關、急停開關、復位開關、10.4英寸工業彩色觸摸屏等組成，主要完成監視各分站的工作狀態并協調各站運行，完成工業控制網絡的集成。

 

圖像處理單元主要由光源、鏡頭、CCD照相機、圖像處理控制器、顯示器、位移傳感器等組成。主要檢測加工完成后工件外觀形狀品質是否合格，通過攝像頭獲取工件的圖像，由圖像處理器完成工件合格與否的判斷并檢測加工孔深，將不合格工件剔除。

 

由步進電機、滾珠絲桿、立體庫、推料氣缸、電磁閥等組成。主要完成對成品工件分類存儲。           

控制系統主站采用西門子S7-300(CPU315-2DP)，從站采用西門子S7-200(CPU224)，各站之間使用ProfiBus-DP總線進行通訊，S7-200從站主要用于控制與驅動設備層，并對現場反饋的信號進行采集，S7-300主站采集各從站數據，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。

 

軟件采用三維建模基于虛擬現實技術的計算機仿真模擬技術，可以進行PLC電氣控制仿真、氣動仿真、液壓仿真、傳感器仿真等工業常用技術仿真

1）PLC仿真可以通過PLC編程控制模型的相應動作從而完成工序動作包含機械手仿真、自動門仿真、升降機仿真、分揀仿真、正反轉仿真、郵件分揀、流水線、自動分揀等。

2）氣動回路仿真

（1）軟件以氣動經典22回路為依據開發出28回路的在線及離線仿真

（2）軟件中設置的14路“考考你！”表現為典型氣路設備故障。

（3）軟件狀態含“模擬運行”“聯機運行”即離線仿真、在線仿真。兩種運行狀態自動切換，當連接外部設備時自動切換為在線仿真，無外部設備連接時為離線仿真即模擬運行。

軟件中離線仿真13個回路包括：1、單作用氣缸的換向回路（a）2、雙作用氣缸的換向回路（a）3、單作用氣缸的速度控制回路（a）4、單作用氣缸的速度控制回路（b）5、雙作用氣缸單向調速回路（a）6、雙作用氣缸單向調速回路（b）7、雙作用氣缸的速度控制回路一 8、雙作用氣缸的速度控制回路二 9、壓力控制回路 10、計數回路 11、延時回路 12、用機械行程閥的單往復控制回路 13、過載保護回路。

離線、在線自動切換的15個回路包括：1、單作用氣缸的換向回路（b）2、雙作用氣缸的換向回路（b）3、速度換接回路4、緩沖回路5、互鎖回路6、用行程開關的單缸往復運動回路7、單缸連續往復動作回路8、直線缸、旋轉缸順序動作回路9、多缸順序動作回路10、雙缸同步動作回路11、四缸聯動回路12、卸荷回路13、或門型梭閥的應用回路14、快速排氣閥的應用回路15、高低壓切換控制回路。

（4）設置14路“考考你！”當點開了“考考你”對話框回路自動設置故障，當回答正確或關閉“考考你”對話框，故障自動接觸，回路正常仿真。14路“考考你”包括模擬故障有：1單作用氣缸故障2、電磁閥故障3、雙作用氣缸故障4、調節閥故障5、節流閥故障6、手動換向閥異常7、節流閥堵死故障8、行程開關故障9過濾三聯件故障10、氣容故障11、行程閥故障12、順序閥故障13、行程開關失靈14、負載阻力過小

3）液壓回路仿真其界面可清楚的展示液壓元器件的內部結構以及液壓回路的工作過程。液壓傳動原理的動態演示并不少于18種動態演示。

a) 多級高壓回路b) 減壓回路c) 先導式溢流閥缷荷回路d) 順序平衡回路e) 回油節流調速回路 f) 旁路節流調速回路 g) 液壓缸差動連接回路

h) 三位四通電磁換向閥換向回路 i) 液控單向閥鎖緊回路 j) 順序閥控制順序動作回路k) 壓力繼電器控制順序動作回路 l) 行程開關控制順序同步回路 m) 調速閥控制同步回路 n) 液壓馬達回油節流調速回路 o) 二位四通電磁閥換向回路 p) 手動閥換向回路 q) 速度換接回路 r) 二位二通缷荷

（1）軟件模擬線路故障根據故障現象使用各種虛擬儀表進行排故

（2）學員根據電路圖自己布局電氣設備并連接線路，自動檢測線路錯誤。

（3）電機及電氣三維元件裝配

（4）元器件檢測

（5）電氣電路仿真

（6）自動門仿真

（7）升降機仿真

（8）機床電氣實訓排故實訓

（9）儀器儀表的使用萬用表、雙蹤示波器、信號發生器、頻譜儀、鉗形表

（10）機械手仿真

本平臺將物聯網技術運用于電氣自動化信息技術并將數據上傳至云平臺，進行海量數據存儲，并提供豐富的數據分析工具方便更加準確的掌握數據與分析數據。   

1）數據云系統上傳2）手機app數據查詢3）歷史數據查詢4）數據分析統計5）短信報警6）微信報警7）微信反向控制8）二次開發

（1）云平臺包含：

1）數據顯示顯示輸入電壓監控，輸出電壓監控，輸入開關監控，輸出開關控制以及輸入電壓模擬量實時數據，可根據實際需求添加128路。

2）控制：控制啟動停止開關的開和關，輸出電壓值的給定，可根據實際需求添加128路。

3）歷史數據：顯示輸入輸出電壓值的歷史數據，可按時、天、月進行查詢歷史數據曲線，以及歷史數據表格，可表格數據導出處理。

4）設備報警：對設備急停按鍵做的模擬設備故障報警進行微信報警，同時可以實現短信及郵箱報警。報警范圍包括模擬量，開關量的上下線、閥值等狀態進行設置報警。

（2）終端包含：1）數據顯示畫面：畫面顯示輸入電壓數值，輸出電壓監控，開關狀態輸入，開關控制輸出，以及云端連接二維碼。2）聯網設置界面：設置現場數據連接云平臺后臺數據庫管理

1、具備電壓、電流、溫度采集，可以記錄觀察電壓、電流跳變的圖像數據，精度±0.05%真有效值測量USB數據傳輸，彩屏LCD顯示

2、具有示波器、虛擬頻譜儀、虛擬萬用表、虛擬數字量輸入輸出模塊。

3、集雙通道電子信號圖像數據采集記錄儀、頻譜分析儀和邏輯分析儀于一體，不低于60M，具有1KHz基準方波輸出接口；圖像數據可以按時間和電壓輸出到EXCEL、BMP和OSC；數據記錄最大4G；FFT、相關和功率譜頻譜分析，FFT支持8～1048576點的選擇，支持triangular、cosine、Bohman、Parzen等 18種窗；

4、功率譜支持自功率譜和互功率譜的計算；相關支持自相關和互相關的計算；

5、虛擬任意波形輸出模塊，頻率25Mz ，輸出波形：正弦波，三角波，方波，TTL，任意波形。

6、虛擬萬用表模塊：直流電壓，量程60.00mV、600.00mV、6.00V、60.00V、600.0V、800V；交流電壓測量，量程 60.00mV 、600.00mV、6.00V、60.00V、600.0V；直流電流測量，量程 60.00mA 、600.00mA 、6.000A、10.00A；交流電流測量，量程 60.00mA、600.00mA、6.000A、10.00A；電阻測量，量程 600、6.000 K、60.00 K、600.0 K、6.000 M 、60.00 M；電容測量，量程 40.00nF 、400.00nF、4.000uF、40.00uF、400.0uF；二極管測量 0V~2.0V

1）本軟件系統由安裝于實驗臺學生機上的實驗軟件和教師機上的管理軟件組成，要求程序均由LabVIEW軟件編制。中文菜單式操作界面，人機對話友好。學生在啟動程序后，鍵入自己的學號，系統即在教師機數據庫中找出該學生的姓名，經過學生確認后，學生選擇所要做的相應實驗，即進入正常的實驗界面。

2）能實現密碼登錄系統，設置數據庫路，系統測試(查詢設備)，學生庫設置，題庫與題庫等級設置，考核試卷提取與存儲考核時間設置與啟動，考核成績查詢，考核成績打印，登錄密碼修改與恢復。

3）、學生終端采用LabVIEW軟件編制具有聯機考核功能，學號查詢，故障解除，時間查詢，分數查詢，設備號查詢，學生實驗數據、學生考勤及學生考試、學生實驗選做等管理功能。

4）學生在啟動程序后，鍵入自己的學號，系統即在教師機數據庫中找出該學生的姓名，經過學生確認后，學生選擇所要做的相應實驗，即進入正常的實驗界面。

2. PLC模塊及變頻器選配表