自動化控制實驗室建設(shè)方案論證

一、論證小組成員
組長：
副組長：
成員：
二、實驗室現(xiàn)狀分析
秋季學(xué)期我系新增工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、模具設(shè)計與制造和機(jī)電一體化三個專業(yè)，其中機(jī)電一體化專業(yè)6個教學(xué)班級、共315人（16級188人，17級127人），該專業(yè)從春季學(xué)期開始已開設(shè)相關(guān)專業(yè)課程，例如：電氣控制技術(shù)（含PLC）、自動化生產(chǎn)線運(yùn)行與維護(hù)、可編程控制器實訓(xùn)等課程，但目前沒有相關(guān)實驗室。
三、實驗室建設(shè)的必要性
機(jī)電工程系現(xiàn)有工業(yè)機(jī)器人、機(jī)械設(shè)計與制造、數(shù)控技術(shù)、機(jī)電一體化、模具設(shè)計與制造專業(yè)。目前，學(xué)院一直沒有機(jī)電一體化專業(yè)核心技能訓(xùn)練的實驗室，特別是自動化電氣控制類的實驗實訓(xùn)從未展開，理論的教學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足技能教學(xué)日益發(fā)展的需求。
為深入貫徹落實《教育部等部門關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高校實踐育人工作的若干意見》和《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》要求，進(jìn)一步提高學(xué)生的實驗實訓(xùn)技能，特別是高職學(xué)生的實踐操作能力（機(jī)電一體化專業(yè)方面的實驗實訓(xùn)技能課是在下學(xué)期教學(xué)任務(wù)中也明確體現(xiàn)）。
四、實驗室主要承擔(dān)課程
根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，自動化控制實驗室主要承擔(dān)實驗室課程有可編程控制器實訓(xùn)、自動化生產(chǎn)線運(yùn)行與維護(hù)、電氣控制技術(shù)等課程的實驗實訓(xùn)。
五、下學(xué)期教學(xué)需求：
機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)下學(xué)期主要涉及專業(yè)核心課程有自動化生產(chǎn)線運(yùn)行與維護(hù)、電氣控制技術(shù)課內(nèi)實驗學(xué)時共24課時，集中實訓(xùn)32學(xué)時。
學(xué)期教學(xué)情況實驗室項目數(shù)實驗實訓(xùn)總學(xué)時現(xiàn)有實驗室情況現(xiàn)有實驗室周課時電氣控制技術(shù)8無0自動化生產(chǎn)線運(yùn)行與維護(hù)16無0電氣控制實訓(xùn)32無0合計560綜上所述，為滿足學(xué)生實訓(xùn)要求，做好學(xué)生的技能培養(yǎng)的需要，系部申請急需建設(shè)1個自動化控制實驗室。
六、設(shè)備預(yù)算費(fèi)用
序號名稱單元部分?jǐn)?shù)量單價總價1自動化實驗設(shè)備流水燈流動顯示、天塔之光單元1套三相異步電動機(jī)控制單元1套交通燈控制單元1套運(yùn)動控制集合單元1套工業(yè)觸摸屏運(yùn)用單元1套組態(tài)王模擬實驗單元1套公用器件單元1套2合計備注：如需正版組態(tài)王軟件，軟件費(fèi)用按官方購買價另算。
七、建設(shè)方案：
該實驗室需要建設(shè)面積80左右平方米，具體實施見附件。附件：
一、儀器設(shè)備概況
儀器設(shè)備名稱自動化控制實驗設(shè)備型號儀器設(shè)備用途教學(xué)儀器設(shè)備生產(chǎn)廠名參考價（萬元）數(shù)量（套）30套總 價（萬元）預(yù)算100儀器設(shè)備安放地點自動化控制實驗室主要功能一、流水燈、天塔之光、數(shù)碼顯示系統(tǒng)單元
1、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計與安裝
2、控制電路的設(shè)計與調(diào)試
3、PLC程序設(shè)計
l符號表編制
l梯形圖、語句表或功能圖設(shè)計
l基本指令認(rèn)識與運(yùn)用
l程序運(yùn)行調(diào)試
4、執(zhí)行器件部分
l電動控制回路的設(shè)計與調(diào)試
l常用低壓電器的設(shè)計與安裝
5、工藝過程的設(shè)計與調(diào)試
二、三相異步電動機(jī)點動和自鎖控制、聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)、帶延時正反轉(zhuǎn)、Y/△換接啟動系統(tǒng)單元
1、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計與安裝
2、控制電路的設(shè)計與調(diào)試
3、PLC程序設(shè)計
l符號表編制
l梯形圖、語句表或功能圖設(shè)計
l基本指令認(rèn)識與運(yùn)用
l程序運(yùn)行調(diào)試
4、執(zhí)行器件部分
l電動控制回路的設(shè)計與調(diào)試
l常用低壓電器的設(shè)計與安裝
5、工藝過程的設(shè)計與調(diào)試
三、不帶數(shù)字與帶數(shù)字顯示交通燈系統(tǒng)單元
1、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計與安裝
2、控制電路的設(shè)計與調(diào)試
3、PLC程序設(shè)計
l符號表編制
l梯形圖、語句表或功能圖設(shè)計
l基本指令認(rèn)識與運(yùn)用
l程序運(yùn)行調(diào)試
4、執(zhí)行器件部分
l電動控制回路的設(shè)計與調(diào)試
l常用低壓電器的設(shè)計與安裝
5、工藝過程的設(shè)計與調(diào)試

四、運(yùn)動控制集合單元
1、伺服控制裝置的設(shè)計與調(diào)試
l伺服電機(jī)與伺服驅(qū)動器的安裝與調(diào)試
l直線運(yùn)動位置識別、定位控制、速度控制
l基于PLC的伺服電機(jī)控制技術(shù)
2、步進(jìn)控制裝置的設(shè)計與調(diào)試
l步進(jìn)電機(jī)與步進(jìn)驅(qū)動器的安裝與調(diào)試
l直線運(yùn)動位置識別、定位控制、速度控制
l基于PLC的步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)
3、變頻器控制裝置的設(shè)計與調(diào)試
l變頻電機(jī)與變頻器的安裝與調(diào)試
l變頻器基本指令控制、PID閉環(huán)控制
l基于PLC的變頻器控制技術(shù)
五、工業(yè)觸摸屏運(yùn)用單元
1、監(jiān)控畫面編程
l觸摸屏軟件認(rèn)識與運(yùn)用
l觸摸屏軟件基本功能應(yīng)用
2、通信參數(shù)設(shè)置
l觸摸屏與PLC通信協(xié)議對接
六、組態(tài)王模擬實驗單元
1、上位機(jī)軟件認(rèn)識
l組態(tài)軟件基礎(chǔ)學(xué)習(xí)
l組態(tài)王軟件的基本操作學(xué)習(xí)與簡單運(yùn)用
2、上位機(jī)軟件組態(tài)
l界面設(shè)計
l與PLC對應(yīng)控制點編制
l通信對接主要技術(shù)參數(shù)一、總體要求
該實驗室系統(tǒng)由電動機(jī)各種常見控制方式、流水燈、LED數(shù)碼顯示、交通燈、電梯、水塔水位、裝配流水線、液體混合裝置、機(jī)械手、傳送帶、自動配料系統(tǒng)、軋鋼機(jī)、郵件分揀、自動售貨機(jī)、加工中心等33個自動控制實訓(xùn)任務(wù)，本實驗室可供高職高專機(jī)械、電氣、自動化專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)和電工培訓(xùn)使用，也可供自動控制設(shè)計人員和電工愛好者從事開發(fā)工作參考。本裝置系統(tǒng)綜合運(yùn)用PLC控制技術(shù)、氣動驅(qū)動技術(shù)，伺服驅(qū)動技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)、多種傳感器檢測技術(shù)以及現(xiàn)場總線等多方面自動控制技術(shù)。同時從選材、造型及功能等多方面力求貼合實際工業(yè)生產(chǎn)，著重體現(xiàn)真實工業(yè)現(xiàn)場的技術(shù)應(yīng)用。該總線控制裝置系統(tǒng)為典型的機(jī)電一體化實訓(xùn)設(shè)備，尤其適合機(jī)電一體化、自動化等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和培訓(xùn)。同時本設(shè)備的各個模塊可分別逐次運(yùn)行，可以由淺入深、漸進(jìn)全面的掌握各項自動控制及相關(guān)技術(shù)，并可以通過拆裝、調(diào)試進(jìn)一步提高學(xué)生的動手能力。
針對系統(tǒng)裝置特點教學(xué)實驗項目內(nèi)容要提供詳細(xì)的實驗指導(dǎo)書和技術(shù)資料。
該系統(tǒng)裝置的各單元是安裝在鋁型材面板上，各站可容易的連接在一起組成一條自動加工生產(chǎn)線。
二、系統(tǒng)裝置組成單元及技術(shù)指標(biāo)：
一）、流水燈流動顯示、天塔之光單元部分
（一）主要單元
1、工作臺架單元
2、流水燈組單元
3、天塔之光單元
4、控制器單元
5、電氣箱單元
6、操作盒單元
（二）主要技術(shù)指標(biāo)：
實訓(xùn)科目一 流水燈流動顯示、天塔之光序號代號名稱作用1QF1空氣開關(guān)主電源開關(guān)　2QF2空氣開關(guān)控制電路電源開關(guān)　3FU1熔斷器主回路保護(hù)　4FU2熔斷器控制回路保護(hù)　5SB1～SB6按鈕啟動、停止　6HL1黃燈流水燈　7HL2綠燈流水燈　8HL3紅燈流水燈　9HL4白燈流水燈　10HL5藍(lán)燈流水燈　11HL6紫燈流水燈　二）、三相異步電動機(jī)控制單元部分
三相異步電動機(jī)點動和自鎖控制、聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)、帶延時正反轉(zhuǎn)、Y/△換接啟動等控制
（一）主要單元
1、工作臺架單元
2、電機(jī)安裝單元
3、控制器單元
4、電氣箱單元
5、操作盒單元
（二）主要技術(shù)指標(biāo)：
實訓(xùn)科目二 三相異步電動機(jī)控制單元部分序號代號名稱作用　1QF1空氣開關(guān)控制電路電源開關(guān)　2FU1熔斷器1號電機(jī)保護(hù)　3FU2熔斷器2號電機(jī)保護(hù)　4SB1～SB6按鈕啟動、停止、正反轉(zhuǎn)、急停等　5KA1～KA6繼電器中繼控制　6KM1～KM4綠燈電機(jī)用接觸器　7HL1綠燈運(yùn)行指示燈　8HL2紅色燈燈報警指示燈　9HL3黃燈電源指示燈　三、交通燈控制單元部分
一）主要單元（參數(shù)見技術(shù)指標(biāo)）
11、工作臺架單元
2、電機(jī)安裝單元
3、控制器單元
4、電氣箱單元
5、操作盒單元
（二）主要技術(shù)指標(biāo)
實訓(xùn)科目三 不帶數(shù)字與帶數(shù)字顯示交通燈序號代號名稱作用　1QF1空氣開關(guān)控制電路電源開關(guān)　2FU1熔斷器主回路保護(hù)　3SB1～SB4按鈕啟動、停止等　4HL1黃燈交通黃燈　5HL2綠燈交通綠燈　6HL3紅燈交通紅燈　7　數(shù)碼管顯示模塊數(shù)碼顯倒示計時　四、運(yùn)動控制集合單元部分
一）主要單元（參數(shù)見技術(shù)指標(biāo)）
11、工作臺架單元
2、變頻電機(jī)安裝單元
3、伺服電機(jī)安裝單元
4、步進(jìn)電機(jī)安裝單元
5、控制器單元
6、電氣箱單元
7、操作盒單元
（二）主要技術(shù)指標(biāo)
增補(bǔ)任務(wù)一 PLC閉環(huán)調(diào)試變頻器驅(qū)動電機(jī)的控制序號代號名稱作用備注1Q1空氣開關(guān)通斷電路　3SB1控制按鈕啟動控制綠色4SB2控制按鈕停止控制紅色5VVF變頻器變頻控制　6M電動機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)　7PLC可編程控制器編程硬件　8XT接線端子接線　增補(bǔ)任務(wù)二 PLC---步進(jìn)電機(jī)的控制序號代號名稱作用備注1Q1空氣開關(guān)通斷電路　3SB1控制按鈕啟動控制綠色4SB2控制按鈕停止控制紅色5SET步進(jìn)驅(qū)動器步進(jìn)電機(jī)控制　6M1步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)　7PLC可編程控制器編程硬件　8XT接線端子接線　增補(bǔ)任務(wù)三 PLC---伺服電機(jī)的控制序號代號名稱作用備注1Q1空氣開關(guān)通斷電路　3SB1控制按鈕啟動控制綠色4SB2控制按鈕停止控制紅色5SNC伺服驅(qū)動器伺服控制　6M2伺服電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)　7PLC可編程控制器編程硬件　8XT接線端子接線　五、公用器件單元部分
公用器件序號代號名稱作用　1　電控柜安裝電器元件　2　琴式電腦座（2人）安裝電腦，方便學(xué)生編程操作　3　工業(yè)電腦及顯示器PLC編程，上位機(jī)組態(tài)　4QF1電源總開關(guān)開關(guān)控制柜總電源　5ST60PLC可編程控制器　6EM AR02溫度測量模塊RTD　7EM DR32數(shù)字量輸入輸出數(shù)字量輸入輸出　8TCDC24V開關(guān)電源PLC供電　9KA中繼中間控制　10XT端子排進(jìn)出線連接六、工業(yè)觸摸屏運(yùn)用單元部分
一）主要構(gòu)成：
增補(bǔ)任務(wù)三 PLC---伺服電機(jī)的控制序號代號名稱作用1觸摸屏上位機(jī)組態(tài)七、組態(tài)王模擬實驗單元部分
一）主要構(gòu)成：
增補(bǔ)任務(wù)三 PLC---伺服電機(jī)的控制序號代號名稱作用1組態(tài)王軟件上位機(jī)組態(tài)二、可行性論證
2.1 申請購置該儀器設(shè)備的理由
中國制造2025提出了宏偉的三步走戰(zhàn)略目標(biāo)，智能制造是其主攻方向，而智能制造的關(guān)鍵技術(shù)就是工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)、自動化技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，并且與物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)+相融合。
1.《四川省高等職業(yè)教育創(chuàng)新發(fā)展行動計劃總體實施方案》提出要建立100個生產(chǎn)型實訓(xùn)基地，充分體現(xiàn)了高職院校建立生產(chǎn)型實訓(xùn)基地的重要性。
2.堅持將自動化生產(chǎn)線的核心知識點融入典型項目中，打破傳統(tǒng)的液壓和氣動技術(shù)、電機(jī)和電氣控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、可編程控制技術(shù)、計算機(jī)通信技術(shù)體系，不以知識的系統(tǒng)性串聯(lián)課程體系，而以完成工程項目為目標(biāo)串聯(lián)課程體系，并以小組合作學(xué)習(xí)的方式在完成任務(wù)的過程中達(dá)到核心技術(shù)點與核心技能點的立學(xué)習(xí)與掌握。
3.科技進(jìn)步，一些新概念、新技術(shù)、新專業(yè)通過互聯(lián)網(wǎng)等手段為家長所知，家長在學(xué)生專業(yè)選擇和技能培養(yǎng)方面比較傾向于選擇智能制造相關(guān)專業(yè)，為學(xué)校的招生工作創(chuàng)造了契機(jī)。
4.建設(shè)工業(yè)機(jī)器人實訓(xùn)基地，提升學(xué)生技能水平，為廣大學(xué)生擇業(yè)、就業(yè)、創(chuàng)業(yè)提供強(qiáng)有力保障。
5.安全性：基于工學(xué)結(jié)合，理實一體的建設(shè)思路，學(xué)生可先在實訓(xùn)平臺進(jìn)行仿真模擬，程序驗證通過，由于實體工作站與虛擬工業(yè)機(jī)器人工作站的兼容性，可直接將程序傳輸?shù)綄嶓w工作站進(jìn)行驗證，保障了設(shè)備的安全同時也保障了學(xué)生的安全。
6.建設(shè)成本低：目前據(jù)市場調(diào)研公辦職業(yè)院校建設(shè)工業(yè)機(jī)器人實訓(xùn)基地的投入普遍在300萬-400萬之間，但還是不能滿足學(xué)生的工位需要，我校該方案優(yōu)勢突出。2.2 儀器設(shè)備外觀
2.3安裝使用環(huán)境及附屬設(shè)施要求
項目安裝所需條件現(xiàn)狀擬改進(jìn)措施房屋面積80平米無水學(xué)院給排水系統(tǒng)無電學(xué)院電力系統(tǒng)無空調(diào)控溫18-32℃無地板大理石無2.4儀器設(shè)備使用人員培訓(xùn)計劃
1、第yi次培訓(xùn)為現(xiàn)場安裝調(diào)試培訓(xùn)：
現(xiàn)場培訓(xùn)：3-4名以上操作、維護(hù)、開發(fā)技術(shù)人員
培訓(xùn)的目標(biāo)：是讓用戶熟悉儀器的日常操作和維護(hù)達(dá)到能立、熟練操作的程度
培訓(xùn)內(nèi)容為：基礎(chǔ)理論、條件設(shè)定、產(chǎn)品維護(hù)、上機(jī)實踐
培訓(xùn)時間：應(yīng)不少于4天，
評價標(biāo)準(zhǔn)：所培訓(xùn)人員通過國jia標(biāo)準(zhǔn)樣品考核合格。
2、第二次培訓(xùn)安排在用戶使用儀器近半年后，在賣方培訓(xùn)中心應(yīng)用實驗室培訓(xùn)
培訓(xùn)的目的：分析方法的建立和儀器的應(yīng)用提高培訓(xùn)，
培訓(xùn)時間： 每個月的上旬和下旬
培訓(xùn)地點 江蘇、成都應(yīng)用實驗中心
培訓(xùn)頻次： 每個月兩次可以隨時報名參加
3、第三次培訓(xùn)在儀器安裝一年后，賣方工程師回訪用戶,并在現(xiàn)場進(jìn)行提高培訓(xùn)。
安裝工程師：顏工
培訓(xùn)工程師：劉工
2.5單套設(shè)備預(yù)算費(fèi)用
序號名稱單元部分?jǐn)?shù)量單價總價1自動化實驗設(shè)備流水燈流動顯示、天塔之光單元1套三相異步電動機(jī)控制單元1套交通燈控制單元1套運(yùn)動控制集合單元1套工業(yè)觸摸屏運(yùn)用單元1套組態(tài)王模擬實驗單元1套公用器件單元1套2合計

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