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LGZN-SZ02L型智能制造數(shù)字孿生虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室
一、實(shí)訓(xùn)室設(shè)備構(gòu)成
（一）智能制造數(shù)字孿生虛擬仿真操作臺(tái)
1.操作臺(tái)簡(jiǎn)介
智能制造數(shù)字孿生虛擬仿真操作臺(tái)基于先進(jìn)的數(shù)字孿生、虛實(shí)融合技術(shù)，學(xué)生可通過(guò)工業(yè)級(jí)示教器、PLC及觸摸屏等物理控制設(shè)備，實(shí)時(shí)操控三維工業(yè)機(jī)器人及自動(dòng)化產(chǎn)線虛擬模型。通過(guò)實(shí)體工業(yè)控制單元與虛擬仿真平臺(tái)的雙向通信，實(shí)現(xiàn)與實(shí)際生產(chǎn)一致的控制程序部署，全面模擬工業(yè)機(jī)器人高級(jí)應(yīng)用及智能產(chǎn)線全流程操作，為實(shí)踐教學(xué)提供高度真實(shí)的訓(xùn)練環(huán)境。
2.操作臺(tái)組成
（1）系統(tǒng)操作臺(tái)：1臺(tái)，尺寸1300×700×1390mm，桌面高度820mm，寬度350mm，采用優(yōu)質(zhì)碳鋼鈑金結(jié)構(gòu)。
（2）電源與數(shù)據(jù)接口模塊：1個(gè)，含1個(gè)隱藏式五孔電源插座，2個(gè)USB接口。
（3）智能顯示終端：2臺(tái)，27英寸，分辨率1920x1080，最大刷新率100Hz。
（4）工業(yè)觸摸屏：1臺(tái)，10.1英寸TFT，分辨率1024×600，Cortex-A7多核800MHz處理器。
（5）可編程序控制器單元：1臺(tái)，西門子緊湊型CPU，DC/DC/DC工作模式，2×PROFINET接口。
（6）OPS：1臺(tái)，32GBRAM，Windows10專業(yè)版系統(tǒng)，NVIDIAGeForce顯卡。
（7）硬件示教器：2臺(tái)，采用液晶觸摸屏，具備方式選擇、急停、使能開(kāi)關(guān)。
（8）控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊：1套，鋁型材合金結(jié)構(gòu)，尺寸450×240×120mm。
3.智慧監(jiān)控平臺(tái)
（1）功能：設(shè)備運(yùn)營(yíng)狀態(tài)監(jiān)控、人員與設(shè)備分布圖、監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)、系統(tǒng)管理配置。
（2）APP端功能：運(yùn)行與報(bào)警信息顯示、推送通知、人員權(quán)限管理。
（3）數(shù)據(jù)庫(kù)部署與安全：內(nèi)網(wǎng)部署，獨(dú)立數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)，嚴(yán)格訪問(wèn)控制。
4.操作臺(tái)功能
（1）支持ABB、FANUC等多品牌機(jī)器人編程語(yǔ)言轉(zhuǎn)換。
（2）支持離線編程軟件驗(yàn)證后程序直接下載至機(jī)器人控制器。
（3）支持虛擬在線示教編程，輸出對(duì)應(yīng)品牌機(jī)器人程序。
（4）支持機(jī)器人離線編程軟件環(huán)境中的軌跡規(guī)劃、工具安裝與更換、物料搬運(yùn)等功能。
（5）支持虛擬六自由度工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用環(huán)境，真實(shí)手持示教器操作。
（6）具有機(jī)器人碰撞檢測(cè)功能。
5.機(jī)器人編程仿真系統(tǒng)
（1）支持虛擬仿真、離線編程、數(shù)字孿生、定制開(kāi)發(fā)。
（2）支持二次開(kāi)發(fā)，提供C#、Python、Matlab等多種開(kāi)發(fā)平臺(tái)腳本語(yǔ)言支持。
（3）標(biāo)配3種仿真實(shí)訓(xùn)單元模塊：裝配流水線、三層電梯控制、機(jī)械手控制。
6.產(chǎn)品特色
（1）兼容多個(gè)機(jī)器人品牌，支持快速品牌開(kāi)發(fā)。
（2）支持多種標(biāo)定方法定義外部軸、工具坐標(biāo)系TCP、工件坐標(biāo)系。
（3）模擬工業(yè)機(jī)器人示教/再現(xiàn)過(guò)程，檢驗(yàn)程序正確性。
（4）擁有100個(gè)以上國(guó)內(nèi)外主流品牌機(jī)器人模型，支持模型導(dǎo)入。
（5）內(nèi)置5種以上典型案例場(chǎng)景，如軌跡練習(xí)、搬運(yùn)練習(xí)等。
（6）具備CCD視覺(jué)仿真功能。
7.實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
（1）原理性實(shí)訓(xùn)：關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)控制、直線運(yùn)動(dòng)軌跡控制、圓弧運(yùn)動(dòng)軌跡控制等。
（2）應(yīng)用性實(shí)訓(xùn)：手持示教器使用、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換、編程指令學(xué)習(xí)等。
（3）PLC基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)：傳輸指令、定時(shí)器指令、計(jì)數(shù)器指令等。
（4）PLC配合控制實(shí)訓(xùn)：裝配流水線、三層電梯、機(jī)械手控制。
（5）觸摸屏訓(xùn)練：組態(tài)方法、變量添加、連接方式組態(tài)。
（6）工業(yè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)：PLC與觸摸屏PROFINET通訊。
（7）執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊實(shí)訓(xùn)：步進(jìn)電機(jī)控制、絲杠模組接線調(diào)試。
（二）PLC高級(jí)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)
1.PLC高級(jí)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)簡(jiǎn)介
PLC高級(jí)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)集成多種常見(jiàn)電路模塊，具備出色的通用性與擴(kuò)展性，適用于各類電工培訓(xùn)與實(shí)踐教學(xué)。通過(guò)該平臺(tái)，學(xué)生能夠掌握常用電工工具的使用，學(xué)會(huì)根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)電路原理圖，完成電路的安裝與檢修，掌握電路安裝工藝規(guī)范，提升電路故障分析與排除能力。平臺(tái)融合控制、模擬、通信、數(shù)據(jù)處理等多種功能，助力學(xué)生通過(guò)實(shí)踐操作與編程，深入掌握PLC控制原理與編程方法，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、定時(shí)計(jì)數(shù)、順序控制、模擬量控制、位置速度控制以及故障檢測(cè)報(bào)警等功能，并可根據(jù)需求靈活擴(kuò)展模塊與外接設(shè)備。
2.核心組件
（1）西門子PLC（S7-1200，1214C）
控制核心，支持多種數(shù)字/模擬量接口及通信協(xié)議（RS485、PROFINET等）。適用于自動(dòng)化生產(chǎn)線控制，支持邏輯、定時(shí)計(jì)數(shù)、順序控制等功能。
（2）變頻系統(tǒng)
支持V/F控制、矢量控制模式，具備過(guò)流/過(guò)壓/過(guò)熱保護(hù)。實(shí)現(xiàn)電機(jī)平滑啟停與調(diào)速，適配不同負(fù)載需求。
（3）昆侖通態(tài)觸摸屏（7英寸）
人機(jī)交互界面（HMI），支持動(dòng)態(tài)畫面編輯、實(shí)時(shí)監(jiān)控與遠(yuǎn)程控制。
（4）工業(yè)組態(tài)軟件
可視化整合設(shè)備數(shù)據(jù)，支持工業(yè)場(chǎng)景動(dòng)態(tài)模擬（如物料流動(dòng)、溫度壓力監(jiān)測(cè)）。
（5）伺服系統(tǒng)
高精度運(yùn)動(dòng)控制（重復(fù)定位精度±0.01mm），適用于機(jī)械臂抓取與搬運(yùn)實(shí)訓(xùn)。
（6）工業(yè)傳感器
包含溫度（±0.1℃）、壓力（0-10MPa）、位置傳感器（分辨率0.01mm），提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集。
（7）實(shí)驗(yàn)測(cè)評(píng)系統(tǒng)
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)操作流程，自動(dòng)生成測(cè)評(píng)報(bào)告，支持語(yǔ)法錯(cuò)誤檢測(cè)與評(píng)分反饋。
2.性能特點(diǎn)
（1）高度集成：PLC、HMI、變頻器、伺服系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)，覆蓋電氣自動(dòng)化核心技術(shù)。
（2）技術(shù)先進(jìn)：采用西門子、昆侖通態(tài)等工業(yè)級(jí)設(shè)備，貼合行業(yè)應(yīng)用。
（3）安全可靠：配備漏電保護(hù)、過(guò)載保護(hù)等安全機(jī)制。
（4）可擴(kuò)展性強(qiáng)：支持模塊化升級(jí)，可添加新設(shè)備擴(kuò)展功能。
3.主要配置
（1）PLC：1臺(tái)
（2）傳感器：3個(gè)
（3）步進(jìn)電機(jī)：1臺(tái)
（4）步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器：1臺(tái)
（5）編碼器：1個(gè)
（6）人機(jī)界面（HMI）：7寸高清觸摸顯示屏1臺(tái)
（7）17寸嵌入式編程顯示器和配套主機(jī)：1套
（8）高檔桌體：1套
4.可編程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目（精選）
（1）PLC基礎(chǔ)指令：定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、邏輯運(yùn)算（與/或/非）。
（2）模擬量控制：溫度/壓力閉環(huán)調(diào)節(jié)。
（3）HMI交互設(shè)計(jì)：動(dòng)態(tài)畫面編輯、參數(shù)設(shè)置與通訊調(diào)試。
（4）變頻器控制：外部端子啟停、模擬量調(diào)速。
（5）綜合應(yīng)用：PLC+HMI+變頻器聯(lián)動(dòng)控制（如物料分揀系統(tǒng)）。
5.關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)
（1）電源：AC220V工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)50Hz，承載電流20A。
（2）工作環(huán)境：-10℃~+40℃，濕度<85%。
（3）尺寸：1400×700×1600mm。
（4）PLC存儲(chǔ)：≥100KB內(nèi)存，支持4軸高速脈沖輸出。
6.安全與擴(kuò)展
（1）電源管理：一鍵鎖定、短路/過(guò)流/過(guò)壓保護(hù)。
（2）擴(kuò)展接口：支持RS232/485、以太網(wǎng)、MODBUS等通信協(xié)議。
（三）工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)
1.平臺(tái)組成與功能
工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)可完成工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)與維修實(shí)訓(xùn)任務(wù)，能夠滿足《工業(yè)機(jī)工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)器人安裝與調(diào)試》和《工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)維護(hù)》的理論考核和實(shí)訓(xùn)考核任務(wù)，符合技能鑒定考核工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)；采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)，按工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，適用于機(jī)器人裝調(diào)與維修實(shí)工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)訓(xùn)，可鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力和精密裝配能力，各單元模塊可以拆裝到螺釘級(jí)。使學(xué)生更深入了解工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)常用的機(jī)器人本體內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)、連接、電機(jī)、減速器、傳動(dòng)等。
2.平臺(tái)組成
該平臺(tái)由裝配實(shí)訓(xùn)臺(tái)、機(jī)器人控制系統(tǒng)、機(jī)器人示教器、機(jī)器人拆裝區(qū)域底板支架專業(yè)拆工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)裝工具和易拆裝六關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人本體等組成，按照機(jī)器人不同關(guān)節(jié)功能劃分，逐一組合。每工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)個(gè)關(guān)節(jié)均可獨(dú)立拆分，進(jìn)行動(dòng)作實(shí)驗(yàn)功能操作等內(nèi)容。
3.平臺(tái)功能
（1）機(jī)械方向：工業(yè)機(jī)器人電氣系統(tǒng)拆裝實(shí)訓(xùn)平臺(tái)集成六軸機(jī)器人拆裝工程模塊，通過(guò)該工作工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)站學(xué)生可基本掌握常用工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配方法，包括本體、減速機(jī)、電機(jī)及其本體線工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)束的裝配。通過(guò)實(shí)訓(xùn)后學(xué)生能基本形成工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)理論體系，在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的進(jìn)一工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)步學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。
（2）電氣方向：工業(yè)機(jī)器人電氣系統(tǒng)拆裝實(shí)訓(xùn)平臺(tái)主要把機(jī)器人IPC控制器、IO模塊、交流伺服工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)器、示教器、伺服電機(jī)等電氣核心零部件集成到平臺(tái)來(lái)進(jìn)行展示與教學(xué)。學(xué)習(xí)機(jī)器人電氣工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)關(guān)鍵零部件的工作原理、常用電氣件（開(kāi)關(guān)/按鈕/斷路器/接觸器）工作原理、電氣接線圖識(shí)工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)圖、電氣接線、機(jī)器人控制系統(tǒng)故障排除、機(jī)器人示教程序和用戶PLC程序設(shè)計(jì)等技能。
4.平臺(tái)特色
（1）深度拆裝：零部件模塊化設(shè)計(jì)，支持從機(jī)械結(jié)構(gòu)到電氣系統(tǒng)的全流程拆裝實(shí)訓(xùn)。
（2）精度驗(yàn)證：裝配完成后可測(cè)試機(jī)器人運(yùn)動(dòng)精度及功能完整性。
（3）技能強(qiáng)化：涵蓋工業(yè)級(jí)機(jī)器人機(jī)械裝配、電氣接線、參數(shù)調(diào)試等核心技能。
5.實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
（1）機(jī)械拆裝與調(diào)試
本體拆卸/裝配工藝、關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)認(rèn)知、裝配精度測(cè)試與調(diào)整。
（2）電氣系統(tǒng)與維護(hù)
控制系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、電氣接線工具使用、電控系統(tǒng)故障排查與維護(hù)。
（3）綜合應(yīng)用
示教編程、減速機(jī)/伺服電機(jī)調(diào)試、機(jī)器人運(yùn)行功能驗(yàn)證。
6.平臺(tái)技術(shù)參數(shù)
（1）產(chǎn)品尺寸（機(jī)器人本體裝調(diào)平臺(tái)）：高工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)1800mm*寬工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)1200mm*長(zhǎng)工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)1800mm。
（2）工作電源：?jiǎn)蜗嗳€制工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)AC220V±5%工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)50HZ
（3）安全保護(hù)：漏電保護(hù)，過(guò)流保護(hù)，短路保護(hù)
（4）額定功率：≤2KW
