工业控制网络技术概述(工业控制网络总结)

sukai 05-04 120

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HYRX-3型 FMS柔性生产制造实验系统（工程型）

　　一、产品概述1、组成是使用柔性制造技术中最具有代表性的制造自动化系统，可实现多品种、中小批量的加工管理。柔性制造技术是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上，将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程，在计算机及其软件的支撑下，构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统，以实现全局动态最优化，总体高效益、高柔性，并进而赢得竞争全胜的智能制造技术。它是当今世界制造自动化技术发展的前沿科技。专门为职业院校、职业教育培训机构研制的FMS柔性生产实验系统，根据机电类、自动化类、先进制造类行业、企业中工业对工业现场设备进行提炼和浓缩，并针对实验教学活动进行专门设计，融机、光、电、气，包含了PLC、机器人、传感器、气动、工业控制网络、电机驱动与控制、计算机等诸多技术领域，整个系统由MES生产管理系统自动化应用的特点，对柔性制造技术的工作过程进行研究，、MCGS监控系统、主控PLC和下位PLC通过网络通讯技术构成一个完整的多级计算机控制系统，通过训练，使学生了解FMS的基本组成和基本原理，让学生全面掌握机电一体化技术的应用开发和集成技术，帮助学生从系统整体角度去认识。2、功能既能完成认知型和综合型实验实训，又能完成开发设计型实验实训，还能实现学生现场动手操作和网络计算机同步观测与分析相结合；对样件具有全程演示及生产能力；系统应具有全自动控制功能，能充分展示现代工业中进行数字化管理生产的各个环节；系统应具有单机独立控制、独立运行功能；系统应具有启停控制、动态作业计划调度、库存资源动态显示、系统故障诊断与处理、工件位置动态显示等等功能。该系统除能服务于工程训练实践教学环节外，还应能覆盖相关课程，并能进行相关的实践性教学环节，具体如下：（1）可服务的相关课程数控技术、机器人技术基础与操作、机械制造基础、机械工程测试技术、机电传动控制、液压与气压传动、机器人技术与应用、机电一体化系统设计、数控技术、机电系统仿真、CAD/CAM、PLC原理及应用、数字化制造技术、机电设备故障诊断、先进制造技术、多轴数控加工技术、虚拟与仿真技术等，和其它相关课程。（2）教学演示类项目柔性化加工系统演示、远程控制演示、机电控管一体化技术演示、自动传输系统演示、工件自动装配演示、数控编程使用、机器人编程使用、产品自动仓储系统演示等等。（3）专业综合训练类、设计类等项目机械制造技术项目综合训练、机床检测综合实验、数字化技术项目综合训练、多轴数控技术项目综合训练、机电控制综合实验、机电一体化系统综合设计、机电一体化系统综合设计、工件传输线应用设计、工件装配项目应用设计、立体仓库应用设计、气压系统应用设计、系统供电方案应用设计、计算机辅助工艺规程设计、数据库应用及开发、总控系统的应用与开发、传感器应用与选择、PLC应用编程设计、PLC网格通讯应用、伺服驱动应用、人机界面编程设计、远程组态系统设计、生产实习、毕业实习、毕业设计等等。

　　二、技术性能1. 输入电源：单相三线～220V±10% 50Hz2. 工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度≤85%（25℃）海拔＜4000m3. 装置容量：＜2.5kVA4. 外形尺寸：7000mm×5500mm×2400mm5. 安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准三、实训内容1、PLC的设计与应用(1) 数据传输功能实训(2) 定时、计数、移位功能实训(3) 比较功能实训(4) 步进功能的应用实训(5) 跳转功能的应用实训(6) 子程序调用功能的应用实训(7) 中断控制功能的应用实训(8) 变频调速的PWM控制功能的应用实训(9) 伺服电机速度位置控制功能的应用实训(10) 检测系统的程序设计(11) 变频调速环行自动传输系统的程序设计(12) 自动储存系统的程序设计2、传感器技术及应用(1) 光电传感器的特性研究及应用(2) 电感传感器的特性研究及应用(3) 电磁传感器的特性研究及应用(4) 位置传感器的特性研究及应用3、气动控制技术(1) 电控气动阀的工作原理及应用(2) 真空发生器的工作原理及应用(3) 气动二联体的工作原理及应用(4) 各种气缸的工作原理及应用4、运动控制系统(1) 伺服电机定位的控制技术(2) 直流电机的控制技术(3) 交流电机的变频调速技术(4) 步进电机的定位控制技术5、组态监控及人机界面技术(1) 组态监控软件的基本应用(2) 组态监控软件通信应用实训6、机械结构训练技术(1) 同步带传动机构的设计及特性研究(2) 直齿轮传动机构的设计及特性研究(3) 锥齿轮传动机构的设计及特性研究(4) 直线导轨的设计及特性研究(5) 滚珠丝杆的特性研究及应用7、故障检测技术技能培训(1) 程序故障设置的排除训练(2) 参数故障设置的排除训练(3) 电气接线故障设置的排除训练(4) 机械故障设置的排除训练8、网络通讯技术和PROFIBUS总线技术(1) 网络通讯基础的原理与应用(2) PROFIBUS-DP模块的研究与应用(3) PROFIBUS通讯协议的研究与应用(4) PROFIBUS主站与从站之间的通讯研究9、工业机器人实训(1) 工业机器人示教单元使用(2) 工业机器人基本指令操作与位置点设置(3) 工业机器人软件使用(4) 工业机器人工件的跟踪抓取(5) 工业机器人成品组装与入库10、数控系统实训(1) 数控系统的使用操作(2) 数控编程(3) 数控系统的调试四、系统组成1、系统的硬件由九个基本单元站组成（一）总控平台总控平台主要由单相电网电压指示、电源控制部分、控制主机、状态指示灯、10.4英寸工业彩色触摸屏S7-315主机，电脑等组成，主要完成监视各分站的工作状态并协调各站运行，完成工业控制网络的集成。（二）1、上料单元上料单元主要由料斗、回转台、螺旋导料机构、直流减速电机、光电开关等组成。主要完成将工件从回传上料台依次送到搬运工位。2、搬运单元由机械手、移动滑台、安装工作台、工业导轨、齿轮齿条、配重块等组成，主要完成对工件的搬运。(三)1、 6自由度工业机器人单元由6自由度工业机器人、抓取机构、气爪等组成，主要完成对工件的提取及搬运安装。 2、加工中心数控加工中心台湾BT40主轴单元（8000转）斗笠12把刀库，武汉华中伺服数控系统三轴线规，定位精度0.005mm全防护设计，美观大方。配置3.7kw伺服主轴，可刚性攻丝。 (三) 1、搬运单元由无杆气缸、提拉气缸、机械手爪、废料台等组成，主要完成对工件的搬运分拣。2、图像形状检测单元图像处理单元主要由光源、镜头、CCD照相机、图像处理控制器、显示器等组成。主要检测加工完成后工件外观形状品质是否合格，通过摄像头获取工件的图像，由图像处理器完成工件合格与否的判断，将不合格工件剔除。（四） 1、安装单元由料筒、换料机构、推料机构等组成，主要完成对两种不同工件的上料及安装。2、搬运单元由无杆气缸、提拉气缸、机械手爪、废料台等组成，主要完成对工件的搬运分拣。 (五) 1、操作手单元由机械手、横臂、回转台、机械手爪、等组成，主要完成对工件的搬运。2、分类存储单元由步进电机、滚珠丝杆、立体库、推料气缸、电磁阀等组成。主要完成对成品工件分类存储。（六）环行自动输送线环行自动输送线主要由铝合金型材基体、环行传输线、自动导向机构、变频调速系统、自动定位机构等组成。可完成对工件在不同速度下的输送，不同工位的自动定位，从而大大提高了自动环形传输线的工作效率。（七）控制系统控制系统主站采用西门子S7-300(CPU315-2DP)，从站采用西门子S7-200(CPU224)，各站之间使用ProfiBus-DP总线进行通讯，S7-200从站主要用于控制与驱动设备层，并对现场反馈的信号进行采集，S7-300主站采集各从站数据，协调各站运行，并为上位机的监控程序提供数据，同时系统还配有工业以太网通信模块和10.4英寸彩色工业触摸屏，将触摸屏、S7-300主机、电脑间组建成以太网络。可以完成系统控制网络的集成。