一、概述
       LGMX-08型 機(jī)電液綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置是針對(duì)機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)裝置，由鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺(tái)、機(jī)電一體化、儀表校驗(yàn)與檢測(cè)、儀表自動(dòng)化、過(guò)程控制、熱處理爐控制教學(xué)的要求而研發(fā)的。設(shè)備對(duì)象分上下兩層，主要包含四大功能部分，分別為液位儀表控制、液位溫度控制、熱處理控制及運(yùn)動(dòng)控制部分。設(shè)備結(jié)構(gòu)分為上下兩層。下層為液位儀表控制系統(tǒng)、液位溫度控制系統(tǒng)、熱處理系統(tǒng)。上層為運(yùn)動(dòng)控制部分。涵蓋了PLC、氣動(dòng)控制、電機(jī)傳動(dòng)、電磁鐵控制、位置控制、傳感器檢測(cè)等學(xué)科，是實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備的微縮裝置。基于多種傳感器的檢測(cè)及旋轉(zhuǎn)編碼器的精確定位，多種電機(jī)（步進(jìn)、伺服、普通減速電機(jī)、雙速電機(jī)）控制方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同材質(zhì)、不同顏色物體的分揀，6個(gè)方向機(jī)械手控制控制；并具有模擬化工過(guò)程自動(dòng)化控制、儀表檢測(cè)實(shí)訓(xùn)、PID調(diào)節(jié)等多種過(guò)程控制方式；裝置還具有冶金行業(yè)的熱處理爐控制方式、能夠模擬熱處理爐的冶金控制，小車(chē)裝卸料控制。適合于自動(dòng)化、電氣自動(dòng)化、電氣工程等專(zhuān)業(yè)的《運(yùn)動(dòng)控制》、《氣壓系統(tǒng)》、《機(jī)電一體化技術(shù)》、《檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)》、《可編程控制技術(shù)》、《儀表檢測(cè)》《傳感器技術(shù)》《過(guò)程控制》《工業(yè)自動(dòng)化》《熱處理爐控制》《冶金控制技術(shù)》等課程開(kāi)設(shè)實(shí)訓(xùn)課。 二、技術(shù)參數(shù)
1、 交流電源：三相 AC 380V±10%  50 Hz；
2、 溫度：-10℃~40℃；環(huán)境濕度：≤90%（25℃）；
3、 實(shí)訓(xùn)桌外形尺寸：長(zhǎng)×寬×高=1200mm×800mm×1400mm；
4、 整機(jī)消耗：1.5kVA；
5、 安全保護(hù)措施：具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)功能，安全性符合相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護(hù)套的高強(qiáng)度安全型實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線(xiàn)。
三、液位儀表系統(tǒng)與溫度控制系統(tǒng)
  液位儀表系統(tǒng)與溫度控制系統(tǒng)主要是由上下兩個(gè)水箱為對(duì)象進(jìn)行的，上水箱作為液位實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)對(duì)象和溫度控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)對(duì)象。下水箱為儲(chǔ)水箱。上下水箱通過(guò)閥門(mén)控制其互通，上水箱尺寸都為300mm*400mm*350mm ，下水箱尺寸為800mm*500mm*250mm。系統(tǒng)配有1個(gè)液位傳感器、加熱棒、可控硅模塊、溫度變送器、溫度傳感器、攪拌電機(jī)、變頻泵、流量傳感器。上水箱采用進(jìn)口亞克力材料制造，能夠直觀看到液位變化情況，下水箱采用不銹鋼材質(zhì)制造。
1、液位儀表控制系統(tǒng)
  做液位控制實(shí)驗(yàn)時(shí)，打開(kāi)變頻器電源，通過(guò)PLC實(shí)訓(xùn)臺(tái)，變頻器改變變頻泵的出水大小來(lái)控制進(jìn)入液位水箱的水流量，上水箱液位傳感器將測(cè)量的值反饋給控制系統(tǒng)（PLC）,PLC通過(guò)與液位設(shè)定值進(jìn)行比較判斷來(lái)控制變頻器的頻率大小，竟而形成一個(gè)一階閉環(huán)控制系統(tǒng)。PLC通過(guò)PID控制算法，可以使進(jìn)出水量相等從而實(shí)現(xiàn)液位定值控制。液位傳感器及流量計(jì)全部采用485通信（或模擬量）方式進(jìn)行控制。
2、液位溫度控制系統(tǒng)
  做液位溫度控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，PLC通過(guò)模擬量（4—20MA）控制可控硅加熱模塊，來(lái)調(diào)節(jié)加熱棒的加熱速度，溫度傳感器PT100將檢測(cè)的溫度信號(hào)反饋給PLC，PLC通過(guò)返回的溫度信號(hào)來(lái)控制加熱模塊的加熱快慢，PLC也可以啟動(dòng)攪拌電機(jī)進(jìn)行攪拌作業(yè)，使水溫均勻，除此之外，也可以啟動(dòng)變頻泵，使水循環(huán)流動(dòng)，做動(dòng)態(tài)溫度控制實(shí)驗(yàn)。
3、熱處理控制系統(tǒng)
  熱處理系統(tǒng)主要由不銹鋼模擬加熱爐，加熱爐側(cè)面配有觀察窗，加熱爐固定在鋁合金框架上，加熱爐配有長(zhǎng)度220mm紅外石英加熱管，旁邊配有溫度傳感器，加熱爐框架側(cè)面配有自動(dòng)門(mén)，自動(dòng)門(mén)采用直流電機(jī)進(jìn)行拉伸控制，全部通過(guò)PLC進(jìn)行控制，在加熱爐下面配有效行程500mm直線(xiàn)導(dǎo)軌滑臺(tái)，運(yùn)料小車(chē)放置于滑臺(tái)上，運(yùn)料小車(chē)運(yùn)動(dòng)電機(jī)采用雙速電機(jī)控制，溫度變送器采用4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，電機(jī)全部用PLC來(lái)進(jìn)行控制啟停與正反轉(zhuǎn)控制及速度控制。
四、多功能運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
1、整體概述
  多功能運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主要由鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺(tái)、典型的機(jī)電一體化設(shè)備的機(jī)械部件、機(jī)械手模塊、傳感器分揀單元、電磁閥氣動(dòng)單元、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)模塊及生產(chǎn)設(shè)備實(shí)訓(xùn)模塊、接線(xiàn)端子排和各種傳感器等組成。整體結(jié)構(gòu)采用開(kāi)放式和拆裝式，實(shí)訓(xùn)裝備用于機(jī)械部件組裝，可根據(jù)現(xiàn)有的機(jī)械部件組裝生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，也可添加機(jī)械部件組裝其他生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，使整個(gè)裝備能夠靈活的按教學(xué)或者實(shí)訓(xùn)考核要求組裝成具有模擬生產(chǎn)功能的機(jī)電一體化設(shè)備。模塊采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)放置架，互換性強(qiáng)；按照具有生產(chǎn)性功能和整合學(xué)習(xí)功能的原則確定模塊內(nèi)容，使教學(xué)或競(jìng)賽時(shí)可方便的選擇需要的模塊。該系統(tǒng)包含了機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)中所涉及的諸如電機(jī)驅(qū)動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)、氣動(dòng)、觸摸屏控制、可編程控制器、傳感器，變頻調(diào)速等多項(xiàng)技術(shù)，為學(xué)員提供了一個(gè)典型的綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)境，使學(xué)生對(duì)過(guò)去學(xué)過(guò)的諸多單科專(zhuān)業(yè)和基礎(chǔ)知識(shí)在這里能得到全面的認(rèn)識(shí)、鞏固、綜合的訓(xùn)練和實(shí)際運(yùn)用。
1）機(jī)械手單元
  機(jī)械手具有臺(tái)面橫向移動(dòng)功能，能夠?qū)Σ牧戏謷нM(jìn)行移動(dòng)后的廢料元件進(jìn)行抓取存放于指令的地點(diǎn)。左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)采用絲桿直線(xiàn)滑塊導(dǎo)軌，采用伺服電機(jī)，導(dǎo)軌滑塊上放有高度為200mm的機(jī)械手伸縮裝置，機(jī)械手通過(guò)氣動(dòng)元件來(lái)進(jìn)行伸縮控制，當(dāng)電磁閥啟動(dòng)時(shí)氣缸伸出機(jī)械手向前伸出，當(dāng)電磁閥出氣時(shí)氣缸縮回機(jī)械手向下收縮。氣缸前端配有氣動(dòng)手指機(jī)械元件，當(dāng)電磁閥打開(kāi)充氣時(shí)，氣動(dòng)手指夾住元件，當(dāng)?shù)竭_(dá)指定地點(diǎn)后，電磁閥關(guān)閉時(shí)氣動(dòng)手指松開(kāi)元件。
2）材料材料分揀單元
  材料分揀單元主要是由伺服材料分揀裝置由氣動(dòng)部分、落料機(jī)構(gòu)、物料傳送機(jī)構(gòu)、料槽及電氣控制等六部分組成。氣動(dòng)部分由電磁閥和汽缸組成；物料傳送部分由電機(jī)和同步傳送帶組成。電氣控制由步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)雙向選擇動(dòng)力源、電磁閥、氣缸、開(kāi)關(guān)電源、光電傳感器、顏色傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、磁性傳感器等組成。
  材料分揀皮帶長(zhǎng)度為800mm，兩端分別裝有步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)雙向選擇動(dòng)力源，兩個(gè)電機(jī)電源采用硬保護(hù)措施，防止兩個(gè)動(dòng)力源同時(shí)工作。材料分揀單元設(shè)置有四種材料分揀功能，機(jī)械手將材料放置于皮帶一端，皮帶運(yùn)輸材料，材料通過(guò)顏色傳感器及電容式傳感器和電感式傳感器檢測(cè)出材料種類(lèi)，當(dāng)檢測(cè)到傳感器種類(lèi)時(shí)，所屬氣缸就動(dòng)作，將材料推至指令落料機(jī)構(gòu)上。
3）步進(jìn)運(yùn)料皮帶單元
  步進(jìn)皮帶運(yùn)料單元主要由步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器、皮帶、接近傳感器等組成，能夠進(jìn)行絕對(duì)位置控制、相對(duì)位置控制等實(shí)驗(yàn)，并能配合機(jī)械手材料分揀進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)。
五、PLC控制系統(tǒng)掛箱
  控制系統(tǒng)掛箱主要包括PLC主機(jī)掛箱、按鈕掛箱、變頻器掛箱、自控原理掛箱，單片機(jī)控制掛箱，掛箱掛掛在實(shí)訓(xùn)臺(tái)前面板上的橫條上，通過(guò)3號(hào)、4號(hào)導(dǎo)線(xiàn)與實(shí)訓(xùn)臺(tái)上部的對(duì)應(yīng)插線(xiàn)排相連。

器件名稱(chēng)	規(guī)格型號(hào)	數(shù)量	備注
PLC掛箱	CPU224XP DC/DC/RLY	1套
PLC掛箱	EM235 模擬量模塊	1套
變頻器掛箱	西門(mén)子M420變頻器	1套
按鈕掛箱	正負(fù)10V可調(diào)模塊（帶數(shù)顯），Ø22紅綠按鈕	1套

六、單片機(jī)控制系統(tǒng)掛箱
  單片機(jī)控制系統(tǒng)掛箱主要由輸入，輸出電路，信號(hào)調(diào)理電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，隔離電路，通信電路，電源電路等組成。本系統(tǒng)配備光電隔離、繼電器控制模塊可完成數(shù)字I0控制、模擬量測(cè)量、模擬量輸出、PWM輸出控制等相關(guān)實(shí)驗(yàn)。上位機(jī)采用LABVIEW，支持溫度、液位閉環(huán)控制，步進(jìn)電機(jī)控制等。
七、測(cè)控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)掛箱
  本系統(tǒng)由信號(hào)產(chǎn)生電路、信號(hào)放大電路、信號(hào)處理電路、信號(hào)檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路。本實(shí)驗(yàn)箱適用于精密儀器、測(cè)控技術(shù)、儀器等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)。
1、DDS信號(hào)發(fā)生器：輸出正弦波、三角波、矩形波,頻率范圍0.1Hz～2MHz分檔連續(xù)可調(diào)，編碼器數(shù)字輸入，帶60MHz數(shù)字液晶頻率計(jì)作輸出指示，可作為外部計(jì)數(shù)，波形幅度0～9VP－P連續(xù)可調(diào)。
2、交直流數(shù)字電壓表
  真有效值交流毫伏表：測(cè)量范圍0～20V，分200mV、2V、20V三檔，直鍵開(kāi)關(guān)切換，三位半數(shù)顯，頻帶范圍10Hz～1MHz，基本測(cè)量精度±0.5%±2個(gè)字。
3、數(shù)字電流表
  具有通信接口、具有手動(dòng)自動(dòng)量程、工業(yè)級(jí)柜裝48mm*96mm、精度：0.5級(jí)，5A檔位：4999.9（帶1個(gè)小數(shù)點(diǎn)），顯示單位：mA；1000mA檔位：999.99(帶2個(gè)小數(shù)點(diǎn))，顯示單位：mA；100mA檔位：99.999(帶3個(gè)小數(shù)點(diǎn))，顯示單位：mA。采用透明面板設(shè)計(jì)，全量程內(nèi)阻10毫歐。具有工業(yè)級(jí)485通信。
4、直流穩(wěn)壓電源：±15V/0.5A；±15V/0.5A，±5V/0.5A共六路，每路均有短路保護(hù)自動(dòng)恢復(fù)功能。
5、豐富的實(shí)驗(yàn)?zāi)K
提供通用電路，信號(hào)放大電路，窗口比較電路，電阻細(xì)分電路單元等模塊。
八、液壓技術(shù)控制系統(tǒng)
  本系統(tǒng)配置有液壓站，直線(xiàn)液壓缸、換向閥等多種運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，完成系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。
九、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
1、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)使用實(shí)訓(xùn)
2、氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
3、可編程控制器編程實(shí)訓(xùn)
4、電氣控制電路實(shí)訓(xùn)
5、變頻器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
5、自動(dòng)控制技術(shù)教學(xué)與實(shí)訓(xùn)
7、機(jī)械系統(tǒng)安裝和調(diào)試實(shí)訓(xùn)
8、工業(yè)化工過(guò)程控制實(shí)訓(xùn)
9、溫度控制實(shí)訓(xùn)
10、液位控制實(shí)訓(xùn)
11、脈沖傳感器使用
12、工業(yè)熱處理爐模擬實(shí)訓(xùn)
13、步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)訓(xùn)
14伺服電機(jī)控制實(shí)訓(xùn)
15、編碼器使用實(shí)訓(xùn)
16、信號(hào)放大實(shí)訓(xùn)
17、電壓比較器實(shí)訓(xùn)
18、信號(hào)運(yùn)算電路實(shí)訓(xùn)
19、幅度調(diào)制及解調(diào)實(shí)訓(xùn)
20、調(diào)相電橋?qū)嵱?xùn)
21、脈寬調(diào)制實(shí)訓(xùn)
22、開(kāi)關(guān)電容濾波器實(shí)訓(xùn)
23、電阻鏈分相細(xì)分實(shí)訓(xùn)
24、鎖相環(huán)單元實(shí)訓(xùn)
25、分頻器實(shí)訓(xùn)
26、鎖相倍頻實(shí)訓(xùn)
27、燈光閃爍實(shí)驗(yàn)
28、跑馬燈實(shí)驗(yàn)
29、獨(dú)立按鍵輸入實(shí)驗(yàn)
30.光電隔離輸入輸出實(shí)驗(yàn)
31.金屬檢測(cè)實(shí)訓(xùn)
32.動(dòng)態(tài)數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)
33.矩陣鍵盤(pán)接口實(shí)訓(xùn)
34.繼電器隔離控制實(shí)驗(yàn)
35.蜂鳴器演奏實(shí)驗(yàn)
36.8255 芯片擴(kuò)展IO口實(shí)驗(yàn)
37.字符型液晶顯示模塊控制實(shí)驗(yàn)
38.液晶顯示模塊控制實(shí)驗(yàn)
39.點(diǎn)陣LED屏漢字顯示實(shí)驗(yàn)
40.AD轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
41.DA轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
42.LM35 溫度傳感器采集實(shí)驗(yàn)
43.單總線(xiàn)溫度傳感器采集實(shí)驗(yàn)
44.交直流減速電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)
45.步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)控制實(shí)訓(xùn)
46.RS232 通信實(shí)驗(yàn)
47.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)云系統(tǒng)上傳實(shí)驗(yàn)
48.手機(jī)app實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)查詢(xún)實(shí)驗(yàn)
49.新浪微博報(bào)警實(shí)驗(yàn)
50.微信反向控制實(shí)驗(yàn)
51.五位半數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)
52.LabVIEW 軟件基礎(chǔ)
53.基于LabVIEW的PID運(yùn)算測(cè)試系統(tǒng)
54.LabVIEW 的能源管理監(jiān)控系統(tǒng)