机电工程自动化综合实训装置 JGHK-JD1 型机电工程自动化控制实训平台
一、 系统概述
本实训系统依据相关国家职业标准及行业标准，结合各职业学校机械类、机电类专业要求，按照职业教育的教学和实训要求而研发，适用职业学校开设的“液压与气压传动技术”、 “液压与 PLC 技术”、“气动与 PLC 技术” 、“ 机械设计基础”、“电工电子技术”、“自动检测技术”、“机电设备控制技术”、“自动控制系统技术”、“设备电气控制与维修技术”、“传感器技术”、“低压电气控制技术”等课程的实训教学。实训系统集单轴、双轴、液压、气动、 PLC 电气控制及人机界面触摸屏技术于一体，除了满足专业实训教学，还能开展技能考核以及职业技能竞赛 , 通过开展项目式实训，培养液压泵站安装与调试、液压系统组装与调试、气动系统安装与调试、 PLC 和触摸屏程序编写、步进伺服电机控制技术、电气控制技术、 PLC 应用技术和液压与气动系统运行维护等职业能力。
二、 技术参数
1. 输入电源：三相四线（或三相五线）～ 380V±10% 50Hz ；
2. 工作环境：温度 -10℃ ～ 40℃ 相对湿度≤ 85% （ 25℃ ）
3. 装置容量：≤ 5.0kVA
4. 外型尺寸：
（ 1 ）实训平台尺寸： 2400mm×1000mm×980mm
（ 2 ）液压站尺寸： 1200mm×600mm×800mm
5. 安全保护：具有漏电压、漏电流保护，安全符合国家标准
三、 产品特点
1. 贴近工业现场：液压泵站和气泵按照工业级标准设计；液压和气动元件采用国内知名品牌，采用液压控制阀与行业应用接轨；运动控制平台采用工业典型的控制装置，接近行业实际运用。
2. 系统组合灵活：采用模块化结构设计，模块和模块之间既可以独立运行，也可以由几个模块组合成综合控制系统，方便设备的升级和扩展。
3. 综合性强：系统集各种工业 PLC 控制单元、触摸屏、步进电机及驱动、直线导轨、液压气动元件、继电器控制单元于一体 ，是典型的电液气一体化的综合实训设备，不仅可以满足基本轴运动控制、液压和气动系统实训教学、还可以完成工程训练及职业技能竞赛。
4. 实操性强：依据相关国家职业标准、行业标准和岗位要求设置各种实际工作任务，以职业实践活动为主线，通过“做中学”，真正提高学生的动手技能和就业能力。
5. 安全性强：带有电流型漏电保护，带有过流保护，防止误操作损坏设备；带相序保护，当断相或相序改变后，切断回路电源防止电机反转；系统配有报警功能，以免损坏元件及保证安全。
四、 系统结构与组成
系统由单轴运动平台、双轴运动平台、液压与气动综合实训平台、液压站和自动送料钻孔模拟装置三大部分组成。
机电自动化控制实训平台主要由实训平台、单轴运动模块、物料输送平台、工件夹紧模块、搬运实训模块、双轴运动模块、液压元件模块、气动元件模块、电气控制模块、装调工具、实训配件、电脑桌等组成。
液压站采用液压泵机组 , 配置为高压定量柱塞泵机组，机组上安装有系统调压组件，配套泵站控制单元，泵站系统中配置有系统压力表、风冷却器、蓄能器、液位控制继电器、油温液位计、压力管路过滤器、空气滤清器等。
机电自动化控制实训平台由气动上料实训模块、物料输送实训模块（液压马达控制）、工件夹紧模块（油缸控制）、单轴运动模块（钻孔加工）和搬运实训模块（气动机械手）、双轴运动模块（上升接料和推料入库）及组成，通过 PLC 控制可以完成独立站点的运行，也可以组成系统实现联动控制。
五、系统基本配置及技术参数
1 、机电工程自动化控制实训平台基本配置
序号 |
实训模块名称 |
主要配置 |
数量 |
备注 |
基础实训模块 |
实训平台 |
平台采用铁质双层亚光密纹喷塑结构，实训元件存储柜、工具抽屉，底部安装有 4 只万向轮，方便移动和布局。尺寸： 2000mm×1000mm×980mm |
1 台 |
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电气控制桌 |
设有电气控制操作面板、底部安装有 4 只万向轮，方便移动和布局。尺寸： 400mm×1000mm×980mm |
1 台 |
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电脑桌 |
尺寸： 560mm×600mm×1020mm ，铝型材和钣金结构，用于放置计算机，下方装有万向轮 |
1 张 |
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导线架 |
欧式导线架，用于悬挂和放置实训专用连接导线，安装有五个万向轮。尺寸： 500mm×400mm×1300mm |
1 套 |
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空气压缩机 |
公称容积 24L ，额定流量： 116L/min ，额定输出气压 1MPa |
1 台 |
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配套工具 |
数字式万用表、剥线钳、尖嘴钳、斜口钳、螺丝刀、镊子、剪刀、电烙铁、烙铁架、焊锡丝等；内六角扳手（九件套装）、内六角扳手（ 4mm ） 1 把、活动扳手（ 0-150mm ） 1 把、活动扳手（ 0-250mm ） 1 把、活动扳手（ 0-300mm ） 1 把、双开口呆扳手 2 把。 |
1 套 |
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实训配件 |
工业液压胶管 4 根（含两端快速接头）；气管 10 米、 T 型三通 (APE6)2 个、管塞 (APE6)10 个；专用实训导线 1 包；保险丝及其它易损件。 |
1 套 |
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电气控制模块 |
电源控制单元 |
电源控制单元由总电源控制及保护单元，电源电压指示单元、系统启 / 停控制单元、系统电源输出单元等组成。 |
1 套 |
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控制按钮模块 |
由三相电源总开关（带漏电和短路保护）、三相熔断器、交流接触器、热保护继电器、开关电源、钥匙开关、急停按钮、停止启动按钮（红、绿）、系统控制旋钮开关及指示灯等组成，可提供系统电源（交流 380V ，交流 220V, 直流 24V ） |
1 套 |
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西门子主机模块 |
西门子 SMART CPU ST60 DC/DC/DC 主机，模块本体集成一个以太网接口和一个 RS485 接口 ,36 路数字量输入， 24 路数字量输出 |
1 套 |
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电机及电机驱动模块 |
伺服电机驱动器采用东元 JSDEP-15A ，具备转矩、速度、位置、点对点定位及混合模式切换功能， 220V 级，伺服电机采用东元 400W (JSMA-SC04ABK00 ，配有 2500ppr 编码器；步进电机驱动器采用雷赛 M 系列，两相，电流： 1.0-4.2 ；电压： DC （ 18-48 ）；细分： 2-128 ；适用 57 、 86 电机，步进电机采用 57SHS22-A ， |
1 套 |
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触摸屏模块 |
10.1 英寸液晶显示，供电电源 DC24V ，带网络接口、 USB 接口、串口等 |
1 台 |
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变频器 |
变频器采用三菱 D700 系列 0.4KW 变频器，三相 AC380V ，内置滤波器， V/F 开环控制，调节方式 PAM 控制， |
1 台 |
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继电器控制模块 |
配置 8 只直流 24V 继电器， 1 只直流 24V 时间继电器，触点全部引到面板上，方便于控制回路的连接。开关量 ( 包括线圈 ) 接线端子全部引到面板上，并且线圈得电时有相应的指示灯指示。 |
1 套 |
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测控仪表 |
耐震压力表 |
YN-60ZQ/10MPa 量程范围 0-10MPa ，内置甲基硅油 |
1 只 |
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液压元件模块 |
二位三通电磁换向阀 |
3WE6A61B/CG24N9Z5L |
2 只 |
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二位四通电磁换向阀 |
4WE6C61B/CG24N9Z5L |
1 只 |
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液控单向阀 |
SV10PA2 |
2 只 |
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单向节流阀 |
DRVP8-1-10B/ |
2 只 |
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直动式溢流阀 |
DBDH6P10B/100 |
1 只 |
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压力继电器 |
HED4OP |
2 只 |
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分支阀 |
三通 2 个、四通 2 个， 45# 钢 表面镀镍处理 |
1 套 |
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气动元件模块 |
双作用气缸 |
MAL-CA-32×125-S-LB （含磁性开关及绑带） |
1 只 |
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气动三联件 |
AC2000-08 |
1 只 |
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调压阀（带压力表） |
SR200-08 |
2 只 |
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单电控二位三通阀 |
3V210-08NC/DC24V |
1 只 |
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3V210-08NO/DC24V |
1 只 |
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单电控二位五通阀 |
4V210-08/DC24V |
3 只 |
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双电控二位五通阀 |
4V220-08/DC24V |
2 只 |
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单气控二位五通阀 |
4A210-08 |
2 只 |
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单气控二位三通阀 |
3A210-08NC |
2 只 |
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双气控二位五通阀 |
4A220-08 |
2 只 |
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气动盲板 |
200M-B |
3 块 |
2 、液压站基本配置
序号 |
实训模块名称 |
主要配置 |
数量 |
备注 |
泵站油箱 |
最大容积 60L ， 3mm 钢板，亚光密纹喷塑 |
1 只 |
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定量柱塞泵组 |
定量柱塞泵： 5MCY14-1B ，排量 5cc/r ，系统额定压力： 10MPa ；电机：三相交流电压 380V ，额定功率： 2KW ，额定转速 1420r/min ，绝缘 B |
1 套 |
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定量泵调压组件 |
系统调压阀底座、二位三通电磁换向阀、直动式溢流阀、单向阀等组成 |
1 套 |
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蓄能器 |
NXQ1-L1.6/20-H （含支架及抱箍） |
1 只 |
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风冷却器 |
AH0608 |
1 只 |
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压力管路过滤器 |
QU-H10*20DLS |
2 只 |
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抗磨液压油 |
L-HL32 号 |
60 升 |
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耐震不锈钢压力表 |
量程范围 0-10MPa 精度 2.5 级，内置甲基硅油，含固定支架 |
1 只 |
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泵站电气控制箱 |
泵站控制电气部分包含智能温度仪、液位继电器，交流接触器、热保护器，急停按钮等器件组成，电气元件接口全部开放，内置接线端子排，通过 PLC 可实现自动化远程控制 |
1 只 |
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油箱附件 |
油温液位计（ YWZ-100T 含测温功能） 1 只、清洁盖（ FCL-04 ） 1 只、空气滤清器（ QUQ2 ） 1 只、吸油过滤器（ WU-40×100J ） 1 只 |
1 套 |
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3 、机电自动化控制实训平台基本配置
序号 |
实训模块名称 |
主要配置 |
数量 |
备注 |
运动控制平台控制单元 |
西门子 SMART CPU ST60 DC/DC/DC 主机，模块本体集成一个以太网接口和一个 RS485 接口 ,36 路数字量输入， 24 路数字量输出 |
1 套 |
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气动上料实训模块 |
上料实训模块由上料机构、顶料气缸、推料气缸、机械结构件等组成，主要采用金属件精加工，表面喷塑处理。 |
1 套 |
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物料输送平台（液压马达控制） |
物料输送平台采用同步带传动、链条传动等传动机构，由摆线液压马达、辊子链轮、 12 只滚筒、同步带轮、基座等部件组成。机械结构件采用 45# 钢精加工工艺而成，表面镀镍处理。 |
1 套 |
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单轴运动模块（钻孔加工） |
单轴运动模块由 1 台步进电机、 钻孔动力电机、 钻孔支架、钻夹头、 轴承座、直线导轨副，滚珠丝杆副、联轴器、钻头等组成， 机械结构件采用 45# 钢精加工工艺而成，表面镀镍处理。 |
1 套 |
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工件夹紧模块 |
工件夹紧模块由上顶缸、定位缸等组成，机械结构件采 45# 钢精加工工艺而成，表面镀镍处理。 |
1 套 |
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搬运实训模块（气动机械手） |
搬运实训模块由真空吸盘，无杆气缸、双杆气缸等组成，机械结构件采用硬铝精加工，表面喷砂处理等组成。 |
1 套 |
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双轴运动模块（上升接料和推料入库） |
双轴运动模块由 2 台伺服电机、支架、 轴承座、滚珠丝杠螺母副、直线导轨和滑块、工作台面、联轴器、轴承、等高块、推料气缸等组成；为保证设备的稳定性全部采用精密工艺加工而成 |
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六、 实训项目
项目一、液压站安装与调试
1. 定量泵 - 溢流阀调压回路
2. 单泵供油回路
3. 液压油液冷却回路
4. 换向阀中位保压回路
项目二、基本液压回路搭建与调试
( 一 ) 压力调节回路
1. 简单的压力调节回路
2. 采用换向阀卸荷回路
3. 二级调压回路
4. 换向阀的中位卸荷回路
5. 蓄能器稳压回路
( 二 ) 速度调节回路
1. 节流调速回路
2. 快速运动回路
( 三 ) 方向控制回路
1. 采用电磁换向阀的换向回路
2. 采用手动阀的换向回路
3. 采用液控单向阀的锁紧回路
4. 换向阀中位保压回路
项目五、气动回路实训项目
1. 气源压力控制回路
2. 气源压力延时输出回路
3. 工作压力控制回路
4. 高低压转换回路
7. 双作用气缸换向回路
8. 双作用气缸的单向 / 双向调速回路
9. 行程阀控制的往复动作回路
10. 顺序动作回路
11. 用磁性开关的位置控制回路
项目六、气动上料装置控制回路搭建与调试
项目七、气动搬运装置的气动机械手控制回路搭建与调试
项目八、物料输送装置（液压马达控制）回路搭建与调试
1. 采用电磁阀控制马达的正反转回路
3. 采用节流调速的马达调速回路
项目九、单轴运动装置（钻孔加工）自动控制调试
1. 采用 PLC 控制钻头平台前进与后退的编程
2. 采用 PLC 控制深度点位控制的编程
3 、采用变频器实现调速加工编程
项目十、双轴运动装置自动控制调试
1. 采用 PLC 控制物料平台上升接料的编程
2. 采用 PLC 控制物料平台推料入库的编程
。 。
