自動(dòng)化控制實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案論證

一、論證小組成員
組長(zhǎng)：
副組長(zhǎng)：
成員：
二、實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀分析
秋季學(xué)期我系新增工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、模具設(shè)計(jì)與制造和機(jī)電一體化三個(gè)專業(yè)，其中機(jī)電一體化專業(yè)6個(gè)教學(xué)班級(jí)、共315人（16級(jí)188人，17級(jí)127人），該專業(yè)從春季學(xué)期開始已開設(shè)相關(guān)專業(yè)課程，例如：電氣控制技術(shù)（含PLC）、自動(dòng)化生產(chǎn)線運(yùn)行與維護(hù)、可編程控制器實(shí)訓(xùn)等課程，但目前沒有相關(guān)實(shí)驗(yàn)室。
三、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的必要性
機(jī)電工程系現(xiàn)有工業(yè)機(jī)器人、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、數(shù)控技術(shù)、機(jī)電一體化、模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)。目前，學(xué)院一直沒有機(jī)電一體化專業(yè)核心技能訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)室，特別是自動(dòng)化電氣控制類的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)從未展開，理論的教學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足技能教學(xué)日益發(fā)展的需求。
為深入貫徹落實(shí)《教育部等部門關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高校實(shí)踐育人工作的若干意見》和《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》要求，進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)技能，特別是高職學(xué)生的實(shí)踐操作能力（機(jī)電一體化專業(yè)方面的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)技能課是在下學(xué)期教學(xué)任務(wù)中也明確體現(xiàn)）。
四、實(shí)驗(yàn)室主要承擔(dān)課程
根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，自動(dòng)化控制實(shí)驗(yàn)室主要承擔(dān)實(shí)驗(yàn)室課程有可編程控制器實(shí)訓(xùn)、自動(dòng)化生產(chǎn)線運(yùn)行與維護(hù)、電氣控制技術(shù)等課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)。
五、下學(xué)期教學(xué)需求：
機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)下學(xué)期主要涉及專業(yè)核心課程有自動(dòng)化生產(chǎn)線運(yùn)行與維護(hù)、電氣控制技術(shù)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)共24課時(shí)，集中實(shí)訓(xùn)32學(xué)時(shí)。
學(xué)期教學(xué)情況實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目數(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)總學(xué)時(shí)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室情況現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室周課時(shí)電氣控制技術(shù)8無0自動(dòng)化生產(chǎn)線運(yùn)行與維護(hù)16無0電氣控制實(shí)訓(xùn)32無0合計(jì)560綜上所述，為滿足學(xué)生實(shí)訓(xùn)要求，做好學(xué)生的技能培養(yǎng)的需要，系部申請(qǐng)急需建設(shè)1個(gè)自動(dòng)化控制實(shí)驗(yàn)室。
六、設(shè)備預(yù)算費(fèi)用
序號(hào)名稱單元部分?jǐn)?shù)量單價(jià)總價(jià)1自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)設(shè)備流水燈流動(dòng)顯示、天塔之光單元1套三相異步電動(dòng)機(jī)控制單元1套交通燈控制單元1套運(yùn)動(dòng)控制集合單元1套工業(yè)觸摸屏運(yùn)用單元1套組態(tài)王模擬實(shí)驗(yàn)單元1套公用器件單元1套2合計(jì)備注：如需正版組態(tài)王軟件，軟件費(fèi)用按官方購(gòu)買價(jià)另算。
七、建設(shè)方案：
該實(shí)驗(yàn)室需要建設(shè)面積80左右平方米，具體實(shí)施見附件。附件：
一、儀器設(shè)備概況
儀器設(shè)備名稱自動(dòng)化控制實(shí)驗(yàn)設(shè)備型號(hào)儀器設(shè)備用途教學(xué)儀器設(shè)備生產(chǎn)廠名參考價(jià)（萬元）數(shù)量（套）30套總 價(jià)（萬元）預(yù)算100儀器設(shè)備安放地點(diǎn)自動(dòng)化控制實(shí)驗(yàn)室主要功能一、流水燈、天塔之光、數(shù)碼顯示系統(tǒng)單元
1、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與安裝
2、控制電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試
3、PLC程序設(shè)計(jì)
l符號(hào)表編制
l梯形圖、語句表或功能圖設(shè)計(jì)
l基本指令認(rèn)識(shí)與運(yùn)用
l程序運(yùn)行調(diào)試
4、執(zhí)行器件部分
l電動(dòng)控制回路的設(shè)計(jì)與調(diào)試
l常用低壓電器的設(shè)計(jì)與安裝
5、工藝過程的設(shè)計(jì)與調(diào)試
二、三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)和自鎖控制、聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)、帶延時(shí)正反轉(zhuǎn)、Y/△換接啟動(dòng)系統(tǒng)單元
1、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與安裝
2、控制電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試
3、PLC程序設(shè)計(jì)
l符號(hào)表編制
l梯形圖、語句表或功能圖設(shè)計(jì)
l基本指令認(rèn)識(shí)與運(yùn)用
l程序運(yùn)行調(diào)試
4、執(zhí)行器件部分
l電動(dòng)控制回路的設(shè)計(jì)與調(diào)試
l常用低壓電器的設(shè)計(jì)與安裝
5、工藝過程的設(shè)計(jì)與調(diào)試
三、不帶數(shù)字與帶數(shù)字顯示交通燈系統(tǒng)單元
1、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與安裝
2、控制電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試
3、PLC程序設(shè)計(jì)
l符號(hào)表編制
l梯形圖、語句表或功能圖設(shè)計(jì)
l基本指令認(rèn)識(shí)與運(yùn)用
l程序運(yùn)行調(diào)試
4、執(zhí)行器件部分
l電動(dòng)控制回路的設(shè)計(jì)與調(diào)試
l常用低壓電器的設(shè)計(jì)與安裝
5、工藝過程的設(shè)計(jì)與調(diào)試

四、運(yùn)動(dòng)控制集合單元
1、伺服控制裝置的設(shè)計(jì)與調(diào)試
l伺服電機(jī)與伺服驅(qū)動(dòng)器的安裝與調(diào)試
l直線運(yùn)動(dòng)位置識(shí)別、定位控制、速度控制
l基于PLC的伺服電機(jī)控制技術(shù)
2、步進(jìn)控制裝置的設(shè)計(jì)與調(diào)試
l步進(jìn)電機(jī)與步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的安裝與調(diào)試
l直線運(yùn)動(dòng)位置識(shí)別、定位控制、速度控制
l基于PLC的步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)
3、變頻器控制裝置的設(shè)計(jì)與調(diào)試
l變頻電機(jī)與變頻器的安裝與調(diào)試
l變頻器基本指令控制、PID閉環(huán)控制
l基于PLC的變頻器控制技術(shù)
五、工業(yè)觸摸屏運(yùn)用單元
1、監(jiān)控畫面編程
l觸摸屏軟件認(rèn)識(shí)與運(yùn)用
l觸摸屏軟件基本功能應(yīng)用
2、通信參數(shù)設(shè)置
l觸摸屏與PLC通信協(xié)議對(duì)接
六、組態(tài)王模擬實(shí)驗(yàn)單元
1、上位機(jī)軟件認(rèn)識(shí)
l組態(tài)軟件基礎(chǔ)學(xué)習(xí)
l組態(tài)王軟件的基本操作學(xué)習(xí)與簡(jiǎn)單運(yùn)用
2、上位機(jī)軟件組態(tài)
l界面設(shè)計(jì)
l與PLC對(duì)應(yīng)控制點(diǎn)編制
l通信對(duì)接主要技術(shù)參數(shù)一、總體要求
該實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)各種常見控制方式、流水燈、LED數(shù)碼顯示、交通燈、電梯、水塔水位、裝配流水線、液體混合裝置、機(jī)械手、傳送帶、自動(dòng)配料系統(tǒng)、軋鋼機(jī)、郵件分揀、自動(dòng)售貨機(jī)、加工中心等33個(gè)自動(dòng)控制實(shí)訓(xùn)任務(wù)，本實(shí)驗(yàn)室可供高職高專機(jī)械、電氣、自動(dòng)化專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)和電工培訓(xùn)使用，也可供自動(dòng)控制設(shè)計(jì)人員和電工愛好者從事開發(fā)工作參考。本裝置系統(tǒng)綜合運(yùn)用PLC控制技術(shù)、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)、多種傳感器檢測(cè)技術(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)總線等多方面自動(dòng)控制技術(shù)。同時(shí)從選材、造型及功能等多方面力求貼合實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)，著重體現(xiàn)真實(shí)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)應(yīng)用。該總線控制裝置系統(tǒng)為典型的機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備，尤其適合機(jī)電一體化、自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和培訓(xùn)。同時(shí)本設(shè)備的各個(gè)模塊可分別逐次運(yùn)行，可以由淺入深、漸進(jìn)全面的掌握各項(xiàng)自動(dòng)控制及相關(guān)技術(shù)，并可以通過拆裝、調(diào)試進(jìn)一步提高學(xué)生的動(dòng)手能力。
針對(duì)系統(tǒng)裝置特點(diǎn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容要提供詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書和技術(shù)資料。
該系統(tǒng)裝置的各單元是安裝在鋁型材面板上，各站可容易的連接在一起組成一條自動(dòng)加工生產(chǎn)線。
二、系統(tǒng)裝置組成單元及技術(shù)指標(biāo)：
一）、流水燈流動(dòng)顯示、天塔之光單元部分
（一）主要單元
1、工作臺(tái)架單元
2、流水燈組單元
3、天塔之光單元
4、控制器單元
5、電氣箱單元
6、操作盒單元
（二）主要技術(shù)指標(biāo)：
實(shí)訓(xùn)科目一 流水燈流動(dòng)顯示、天塔之光序號(hào)代號(hào)名稱作用1QF1空氣開關(guān)主電源開關(guān)　2QF2空氣開關(guān)控制電路電源開關(guān)　3FU1熔斷器主回路保護(hù)　4FU2熔斷器控制回路保護(hù)　5SB1～SB6按鈕啟動(dòng)、停止　6HL1黃燈流水燈　7HL2綠燈流水燈　8HL3紅燈流水燈　9HL4白燈流水燈　10HL5藍(lán)燈流水燈　11HL6紫燈流水燈　二）、三相異步電動(dòng)機(jī)控制單元部分
三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)和自鎖控制、聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)、帶延時(shí)正反轉(zhuǎn)、Y/△換接啟動(dòng)等控制
（一）主要單元
1、工作臺(tái)架單元
2、電機(jī)安裝單元
3、控制器單元
4、電氣箱單元
5、操作盒單元
（二）主要技術(shù)指標(biāo)：
實(shí)訓(xùn)科目二 三相異步電動(dòng)機(jī)控制單元部分序號(hào)代號(hào)名稱作用　1QF1空氣開關(guān)控制電路電源開關(guān)　2FU1熔斷器1號(hào)電機(jī)保護(hù)　3FU2熔斷器2號(hào)電機(jī)保護(hù)　4SB1～SB6按鈕啟動(dòng)、停止、正反轉(zhuǎn)、急停等　5KA1～KA6繼電器中繼控制　6KM1～KM4綠燈電機(jī)用接觸器　7HL1綠燈運(yùn)行指示燈　8HL2紅色燈燈報(bào)警指示燈　9HL3黃燈電源指示燈　三、交通燈控制單元部分
一）主要單元（參數(shù)見技術(shù)指標(biāo)）
11、工作臺(tái)架單元
2、電機(jī)安裝單元
3、控制器單元
4、電氣箱單元
5、操作盒單元
（二）主要技術(shù)指標(biāo)
實(shí)訓(xùn)科目三 不帶數(shù)字與帶數(shù)字顯示交通燈序號(hào)代號(hào)名稱作用　1QF1空氣開關(guān)控制電路電源開關(guān)　2FU1熔斷器主回路保護(hù)　3SB1～SB4按鈕啟動(dòng)、停止等　4HL1黃燈交通黃燈　5HL2綠燈交通綠燈　6HL3紅燈交通紅燈　7　數(shù)碼管顯示模塊數(shù)碼顯倒示計(jì)時(shí)　四、運(yùn)動(dòng)控制集合單元部分
一）主要單元（參數(shù)見技術(shù)指標(biāo)）
11、工作臺(tái)架單元
2、變頻電機(jī)安裝單元
3、伺服電機(jī)安裝單元
4、步進(jìn)電機(jī)安裝單元
5、控制器單元
6、電氣箱單元
7、操作盒單元
（二）主要技術(shù)指標(biāo)
增補(bǔ)任務(wù)一 PLC閉環(huán)調(diào)試變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制序號(hào)代號(hào)名稱作用備注1Q1空氣開關(guān)通斷電路　3SB1控制按鈕啟動(dòng)控制綠色4SB2控制按鈕停止控制紅色5VVF變頻器變頻控制　6M電動(dòng)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)　7PLC可編程控制器編程硬件　8XT接線端子接線　增補(bǔ)任務(wù)二 PLC---步進(jìn)電機(jī)的控制序號(hào)代號(hào)名稱作用備注1Q1空氣開關(guān)通斷電路　3SB1控制按鈕啟動(dòng)控制綠色4SB2控制按鈕停止控制紅色5SET步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器步進(jìn)電機(jī)控制　6M1步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)　7PLC可編程控制器編程硬件　8XT接線端子接線　增補(bǔ)任務(wù)三 PLC---伺服電機(jī)的控制序號(hào)代號(hào)名稱作用備注1Q1空氣開關(guān)通斷電路　3SB1控制按鈕啟動(dòng)控制綠色4SB2控制按鈕停止控制紅色5SNC伺服驅(qū)動(dòng)器伺服控制　6M2伺服電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)　7PLC可編程控制器編程硬件　8XT接線端子接線　五、公用器件單元部分
公用器件序號(hào)代號(hào)名稱作用　1　電控柜安裝電器元件　2　琴式電腦座（2人）安裝電腦，方便學(xué)生編程操作　3　工業(yè)電腦及顯示器PLC編程，上位機(jī)組態(tài)　4QF1電源總開關(guān)開關(guān)控制柜總電源　5ST60PLC可編程控制器　6EM AR02溫度測(cè)量模塊RTD　7EM DR32數(shù)字量輸入輸出數(shù)字量輸入輸出　8TCDC24V開關(guān)電源PLC供電　9KA中繼中間控制　10XT端子排進(jìn)出線連接六、工業(yè)觸摸屏運(yùn)用單元部分
一）主要構(gòu)成：
增補(bǔ)任務(wù)三 PLC---伺服電機(jī)的控制序號(hào)代號(hào)名稱作用1觸摸屏上位機(jī)組態(tài)七、組態(tài)王模擬實(shí)驗(yàn)單元部分
一）主要構(gòu)成：
增補(bǔ)任務(wù)三 PLC---伺服電機(jī)的控制序號(hào)代號(hào)名稱作用1組態(tài)王軟件上位機(jī)組態(tài)二、可行性論證
2.1 申請(qǐng)購(gòu)置該儀器設(shè)備的理由
中國(guó)制造2025提出了宏偉的三步走戰(zhàn)略目標(biāo)，智能制造是其主攻方向，而智能制造的關(guān)鍵技術(shù)就是工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，并且與物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)+相融合。
1.《四川省高等職業(yè)教育創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃總體實(shí)施方案》提出要建立100個(gè)生產(chǎn)型實(shí)訓(xùn)基地，充分體現(xiàn)了高職院校建立生產(chǎn)型實(shí)訓(xùn)基地的重要性。
2.堅(jiān)持將自動(dòng)化生產(chǎn)線的核心知識(shí)點(diǎn)融入典型項(xiàng)目中，打破傳統(tǒng)的液壓和氣動(dòng)技術(shù)、電機(jī)和電氣控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、可編程控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)體系，不以知識(shí)的系統(tǒng)性串聯(lián)課程體系，而以完成工程項(xiàng)目為目標(biāo)串聯(lián)課程體系，并以小組合作學(xué)習(xí)的方式在完成任務(wù)的過程中達(dá)到核心技術(shù)點(diǎn)與核心技能點(diǎn)的立學(xué)習(xí)與掌握。
3.科技進(jìn)步，一些新概念、新技術(shù)、新專業(yè)通過互聯(lián)網(wǎng)等手段為家長(zhǎng)所知，家長(zhǎng)在學(xué)生專業(yè)選擇和技能培養(yǎng)方面比較傾向于選擇智能制造相關(guān)專業(yè)，為學(xué)校的招生工作創(chuàng)造了契機(jī)。
4.建設(shè)工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)基地，提升學(xué)生技能水平，為廣大學(xué)生擇業(yè)、就業(yè)、創(chuàng)業(yè)提供強(qiáng)有力保障。
5.安全性：基于工學(xué)結(jié)合，理實(shí)一體的建設(shè)思路，學(xué)生可先在實(shí)訓(xùn)平臺(tái)進(jìn)行仿真模擬，程序驗(yàn)證通過，由于實(shí)體工作站與虛擬工業(yè)機(jī)器人工作站的兼容性，可直接將程序傳輸?shù)綄?shí)體工作站進(jìn)行驗(yàn)證，保障了設(shè)備的安全同時(shí)也保障了學(xué)生的安全。
6.建設(shè)成本低：目前據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公辦職業(yè)院校建設(shè)工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)基地的投入普遍在300萬-400萬之間，但還是不能滿足學(xué)生的工位需要，我校該方案優(yōu)勢(shì)突出。2.2 儀器設(shè)備外觀
2.3安裝使用環(huán)境及附屬設(shè)施要求
項(xiàng)目安裝所需條件現(xiàn)狀擬改進(jìn)措施房屋面積80平米無水學(xué)院給排水系統(tǒng)無電學(xué)院電力系統(tǒng)無空調(diào)控溫18-32℃無地板大理石無2.4儀器設(shè)備使用人員培訓(xùn)計(jì)劃
1、第yi次培訓(xùn)為現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試培訓(xùn)：
現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)：3-4名以上操作、維護(hù)、開發(fā)技術(shù)人員
培訓(xùn)的目標(biāo)：是讓用戶熟悉儀器的日常操作和維護(hù)達(dá)到能立、熟練操作的程度
培訓(xùn)內(nèi)容為：基礎(chǔ)理論、條件設(shè)定、產(chǎn)品維護(hù)、上機(jī)實(shí)踐
培訓(xùn)時(shí)間：應(yīng)不少于4天，
評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：所培訓(xùn)人員通過國(guó)jia標(biāo)準(zhǔn)樣品考核合格。
2、第二次培訓(xùn)安排在用戶使用儀器近半年后，在賣方培訓(xùn)中心應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)
培訓(xùn)的目的：分析方法的建立和儀器的應(yīng)用提高培訓(xùn)，
培訓(xùn)時(shí)間： 每個(gè)月的上旬和下旬
培訓(xùn)地點(diǎn) 江蘇、成都應(yīng)用實(shí)驗(yàn)中心
培訓(xùn)頻次： 每個(gè)月兩次可以隨時(shí)報(bào)名參加
3、第三次培訓(xùn)在儀器安裝一年后，賣方工程師回訪用戶,并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行提高培訓(xùn)。
安裝工程師：顏工
培訓(xùn)工程師：劉工
2.5單套設(shè)備預(yù)算費(fèi)用
序號(hào)名稱單元部分?jǐn)?shù)量單價(jià)總價(jià)1自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)設(shè)備流水燈流動(dòng)顯示、天塔之光單元1套三相異步電動(dòng)機(jī)控制單元1套交通燈控制單元1套運(yùn)動(dòng)控制集合單元1套工業(yè)觸摸屏運(yùn)用單元1套組態(tài)王模擬實(shí)驗(yàn)單元1套公用器件單元1套2合計(jì)

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