电气智能化系统安装技术实训装置

电气智能化系统安装技术实训装置

一、建设背景与意义

随着《中国制造2025》战略的深入实施，中国正加速迈向工业4.0时代，智能制造成为推动制造业转型升级的关键力量。智能装备与智能工厂作为智能制造的核心组成部分，正引领着制造业生产方式的深刻变革。鉴于制造业在国民经济中的核心地位，培养适应高端智能制造需求的高技能人才，对于提升国家综合国力、保障经济安全、实现强国梦想具有不可估量的价值。

为此，我们积极响应国家号召，通过深入的市场调研与紧密的校企合作，成功研发出系列工业机器人应用与维护专业实训考核系统设备。该系统精准对接“四个定位”：即职业技能竞赛、技能培训与鉴定、一体化教学改革、高技能人才培训基地，旨在全面贯彻落实国家对中等职业教育教学改革的指导意见，以国家职业标准为依据，以综合职业能力培养为核心，通过典型工作任务驱动，实现理论教学与实践教学的深度融合，促进学生技术能力、方法能力和社会能力的全面提升。

二、建设目标

本次规划设计的工业机器人技能工作室，旨在构建一个集教学实训、考核鉴定、综合培训、师资培养及学术交流于一体的多功能综合性平台。具体目标包括：

• 满足各专业教学实训需求，涵盖基本技能、综合技能、创新技能及各级职业资格培训。

• 紧跟先进制造业技术发展步伐，引入新工艺、新知识、新技能、新任务。

• 承担紧缺人才、高技能人才、农村劳动力转移、退役士兵及职业能力转换等综合培训任务。

• 提供国家骨干师资、一体化教学师资及其他双师型师资的综合性培训。

• 支持教学研讨、技能竞赛、学术交流及课程改革等多元化活动。

三、技术性能与配置要求

1. 技术性能要求

• 输入电源：单相220V±10%，50Hz

• 工作环境：温度-10℃～+40℃，相对湿度＜85%（25℃），海拔≤4000m

• 装置容量：≤1kVA

• 重量：约100kg

• 外形尺寸：约1300mm×1200mm×750mm

• 安全保护：具备漏电压、漏电流保护装置，符合国家标准

2. 基本配置及功能要求

• 电气智能化系统安装技术实训装置：集成电气接线、上料、输送线、视觉识别、三维模组控制、称重、RFID产品溯源、物料摆放、小车运动控制、温控箱变频控温等模块。

• PLC单元：采用西门子1511C主机，配备显示屏及多种输入输出模块，支持PROFINET IO通信及多种高级功能。

• 工业视觉识别单元：配备高性能CMOS相机、镜头及专业处理软件，实现工件颜色、尺寸、标识等信息的精准检测。

• RFID识别单元：集成天线读写器及小尺寸标签，实现产品信息的快速读取与溯源。

• 触摸屏单元：采用高亮度LED背光TFT显示屏，支持多种通讯接口，便于人机交互。

• 以太网交换机：非网管型工业以太网交换机，构建稳定可靠的通信网络。

• 变频调速单元：集成多种控制模式及保护机制，确保电机运行的安全与稳定。

• 小车运动控制单元：通过传感检测与PLC编程，实现小车的精确定位与运动控制。

• 三维模组控制单元：采用伺服与步进驱动技术，支持位置、速度、力矩等多种控制方式。

• 温控箱变频控温模块：通过PLC与变频器控制，实现箱内环境温度的稳定调节。

• 称重系统：集成称重传感器、重量变送器及不锈钢承重板，实现物体重量的精准测量与显示。

四、实训项目规划

1. PLC认知实训：涵盖PLC软硬件结构、系统组成、基本指令、接线、编程下载等内容。

2. PLC虚拟与实物控制应用实训：包括视觉识别、RFID控制、长度定长控制、气动基本回路控制、直线运动位置检测与定位控制、步进与伺服电机控制等。

3. PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训：涉及变频器功能设置、外部端子控制、多段速度选择、无级调速、基于PLC与触摸屏的综合控制等。

4. 网络通讯综合实训：包括PLC与变频器、触摸屏、RFID、工业相机等设备的通讯控制，以及PLC主机之间的PROFINET通讯实训。