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，源于机电一体化教学的实际需要，是一款集PLC控制、定位控制及工控组态技术于一体的卓越教学实训工具。通过运用PLC编程，它能实现复杂的运行轨迹控制等实训项目，非常适合机械制造及自动化、机电一体化、自动化、电气工程等专业的学生进行实践操作。此装置能够满足多门课程的实训需求，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》以及《检测与转换技术》等。

二、特点

1. 实训装置的执行机构选用了高精度的直线导轨，传动机构则采用钢丝加固型HTD同步齿形带，实现双轴同步传动和单轴独立传动。X、Y轴在水平方向上相互垂直，使得整个机构不仅具有高精度的定位功能，还能完成平面复杂轨迹的运行，满足各种高精度、高难度的平面运行轨迹描绘需求。

2. 电气元件采用网孔板安装方式，使得接线和安装工作变得简便快捷，为学生提供了一个开放且直观的学习平台。

3. 该装置主要由实训桌、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、工控组态软件等组成。主机部分，我们特别选用了功能齐全、性能卓越的三菱FX2N-32MT和西门子CPU224，确保了装置的高效稳定运行。

三、技术参数

1. 工作电源设定为单相三线～220V±10% 50Hz，确保装置在稳定的电压环境下运行。

2. 工作环境要求温度范围为-10℃～+40℃，相对湿度应小于85%（在25℃时），海拔应低于4000m，以保证装置的正常使用。

3. 外形尺寸设定为1200mm×800mm×1400mm，紧凑的结构设计既便于存放，又方便学生进行操作。

4. 装置具备漏电压、漏电流保护功能，完全符合国家安全标准，确保学生在实训过程中的安全。

四、实训项目

1. 学习和掌握系统的基本组成及操作方法。

2. 通过实训，深入理解和应用可编程控制器的高级指令编程技术。

3. 学习和掌握运行定位特殊功能模块的应用技术，提升定位精度和稳定性。

4. 进行单轴定位运动控制的实训，熟悉单轴运动的基本原理和控制方法。

5. 开展二维双轴定位运动控制的实训，掌握双轴协同工作的技巧。

6. 学习直线插补技术的应用，实现直线轨迹的精确控制。

7. 探索圆弧插补技术的应用，实现圆弧轨迹的平滑控制。

8. 基于PLC控制，进行单色圆弧环的绘制实训，提升绘图精度和速度。

9. 基于PLC控制，进行多色圆弧环的绘制实训，增强色彩处理和应用能力。

10. 进行基于PLC控制的复杂运动轨迹实训，锻炼学生对复杂运动轨迹的控制和处理能力。