平面双轴运行控制实训装置

平面双轴运行控制实训装置

一、概述

平面双轴运行控制实训装置是专为满足机电一体化教学需求而精心研发的。它融合了 PLC 控制、定位控制以及工控组态技术等多种先进技术，堪称一款理想的综合性教学实训设备。借助 PLC 编程，该装置能够实现较为复杂的运行轨迹控制，从而充分满足机械制造及自动化、机电一体化、自动化、电气工程等相关专业的多门课程，如《机电传动与控制》《可编程控制技术》《运动控制》《机电一体化技术》《检测与转换技术》等课程实训课的开设要求。

二、特点

1. 此平面双轴运行控制实训装置的执行机构选用了直线导轨，传动机构则采用了钢丝加固型 HTD 同步齿形带。这样的设计，不仅能够实现双轴同步传动，还能支持单轴独立传动。X、Y 轴在水平方向相互垂直，使得整个机构不仅具备高精密定位功能，而且能够完成平面复杂轨迹的运行，进而可轻松应对各种高精度、高难度平面运行轨迹描绘任务。

2. 电气元件采用网孔板安装方式，这种安装方式极大地简化了接线和安装流程，为学习者提供了一个全开放性的学习平台，方便学习者深入研究平面双轴运行控制实训装置的电气系统。

3. 该平面双轴运行控制实训装置主要由实训桌（型材结构）、网孔板、可编程控制器、双轴运动功能模块、XY 轴执行机构、轨迹描绘机构、交流伺服电机及驱动器、控制按钮盒、编程软件、工控组态软件等部分构成。其中，三菱主机为 FX2N - 32MT，其内置开关量 I/O（16 路开关量输入 /16 路晶体管输出）并搭配 FX2N - 20GM 定位模块；而西门子则采用 CPU224 DC/DC/DC（14 路数字量输入 /10 路数字量输出）加上 EM253×2 位置控制模块。所选用的主机功能强大、性能卓越，为平面双轴运行控制实训装置的高效运行提供了坚实保障。

三、技术参数

1. 工作电源：单相三线～220V±10% 50Hz，确保了平面双轴运行控制实训装置在常规电源环境下的稳定运行。

2. 工作环境：温度范围在 - 10℃～+40℃，相对湿度小于 85%(25℃)，海拔高度低于 4000m，适应各种常见的教学与实训环境。

3. 外形尺寸为 1200mm×800mm×1400mm，空间占用合理，便于在实训室内布置和使用。

4. 安全保护方面，平面双轴运行控制实训装置具备漏电压、漏电流保护功能，其安全性能完全符合国家标准，为使用者提供全方位的安全保障。

四、实训项目

1. 系统的组成和基本操作，帮助学习者初步了解平面双轴运行控制实训装置的整体架构和基本运行原理。

2. 可编程控制器高级指令编程，深入掌握平面双轴运行控制实训装置中可编程控制器的高级编程技巧。

3. 运行定位特殊功能模块应用技术，学会运用平面双轴运行控制实训装置的定位模块实现精准运行定位。

4. 单轴定位运动控制，专注于单轴的定位与运动控制操作，为后续复杂的双轴控制打下基础。

5. 二维双轴定位运动控制，在此基础上实现二维空间内的双轴协同定位与运动控制。

6. 直线插补技术应用，学习平面双轴运行控制实训装置如何通过直线插补实现精确的直线轨迹运动。

7. 圆弧插补技术应用，掌握利用平面双轴运行控制实训装置进行圆弧轨迹运动的控制方法。

8. 基于 PLC 控制基础上的单色圆弧环绘制，将 PLC 控制与图形绘制相结合，完成单色圆弧环的绘制任务。

9. 基于 PLC 控制基础上的多色圆弧环绘制，进一步拓展，实现多色圆弧环的绘制，提升平面双轴运行控制实训装置的图形绘制能力。

10. 基于 PLC 控制基础上的复杂运动轨迹，挑战更为复杂的运动轨迹控制，充分发挥平面双轴运行控制实训装置的功能，满足多样化的教学与实训需求。