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LGZN-SZ02L型智能制造數字孿生虛擬仿真實訓室

一、實訓室設備構成

（一）智能制造數字孿生虛擬仿真操作臺

1.操作臺簡介

智能制造數字孿生虛擬仿真操作臺基于先進的數字孿生、虛實融合技術，學生可通過工業(yè)級示教器、PLC及觸摸屏等物理控制設備，實時操控三維工業(yè)機器人及自動化產線虛擬模型。通過實體工業(yè)控制單元與虛擬仿真平臺的雙向通信，實現與實際生產一致的控制程序部署，全面模擬工業(yè)機器人高級應用及智能產線全流程操作，為實踐教學提供高度真實的訓練環(huán)境。

2.操作臺組成

（1）系統(tǒng)操作臺：1臺，尺寸1300×700×1390mm，桌面高度820mm，寬度350mm，采用優(yōu)質碳鋼鈑金結構。

（2）電源與數據接口模塊：1個，含1個隱藏式五孔電源插座，2個USB接口。

（3）智能顯示終端：2臺，27英寸，分辨率1920x1080，最大刷新率100Hz。

（4）工業(yè)觸摸屏：1臺，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，西門子緊湊型CPU，DC/DC/DC工作模式，2×PROFINET接口。

（6）OPS：1臺，32GBRAM，Windows10專業(yè)版系統(tǒng)，NVIDIAGeForce顯卡。

（7）硬件示教器：2臺，采用液晶觸摸屏，具備方式選擇、急停、使能開關。

（8）控制執(zhí)行機構模塊：1套，鋁型材合金結構，尺寸450×240×120mm。

3.智慧監(jiān)控平臺

（1）功能：設備運營狀態(tài)監(jiān)控、人員與設備分布圖、監(jiān)控報警系統(tǒng)、系統(tǒng)管理配置。

（2）APP端功能：運行與報警信息顯示、推送通知、人員權限管理。

（3）數據庫部署與安全：內網部署，獨立數據庫，數據備份與恢復，嚴格訪問控制。

4.操作臺功能

（1）支持ABB、FANUC等多品牌機器人編程語言轉換。

（2）支持離線編程軟件驗證后程序直接下載至機器人控制器。

（3）支持虛擬在線示教編程，輸出對應品牌機器人程序。

（4）支持機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、物料搬運等功能。

（5）支持虛擬六自由度工業(yè)機器人應用環(huán)境，真實手持示教器操作。

（6）具有機器人碰撞檢測功能。

5.機器人編程仿真系統(tǒng)

（1）支持虛擬仿真、離線編程、數字孿生、定制開發(fā)。

（2）支持二次開發(fā)，提供C#、Python、Matlab等多種開發(fā)平臺腳本語言支持。

（3）標配3種仿真實訓單元模塊：裝配流水線、三層電梯控制、機械手控制。

6.產品特色

（1）兼容多個機器人品牌，支持快速品牌開發(fā)。

（2）支持多種標定方法定義外部軸、工具坐標系TCP、工件坐標系。

（3）模擬工業(yè)機器人示教/再現過程，檢驗程序正確性。

（4）擁有100個以上國內外主流品牌機器人模型，支持模型導入。

（5）內置5種以上典型案例場景，如軌跡練習、搬運練習等。

（6）具備CCD視覺仿真功能。

7.實訓項目

（1）原理性實訓：關節(jié)運動控制、直線運動軌跡控制、圓弧運動軌跡控制等。

（2）應用性實訓：手持示教器使用、坐標系轉換、編程指令學習等。

（3）PLC基礎實訓：傳輸指令、定時器指令、計數器指令等。

（4）PLC配合控制實訓：裝配流水線、三層電梯、機械手控制。

（5）觸摸屏訓練：組態(tài)方法、變量添加、連接方式組態(tài)。

（6）工業(yè)網絡實訓：PLC與觸摸屏PROFINET通訊。

（7）執(zhí)行機構模塊實訓：步進電機控制、絲杠模組接線調試。

（二）PLC高級實訓平臺

1.PLC高級實訓平臺簡介

PLC高級實訓平臺集成多種常見電路模塊，具備出色的通用性與擴展性，適用于各類電工培訓與實踐教學。通過該平臺，學生能夠掌握常用電工工具的使用，學會根據控制要求設計電路原理圖，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。平臺融合控制、模擬、通信、數據處理等多種功能，助力學生通過實踐操作與編程，深入掌握PLC控制原理與編程方法，實現邏輯控制、定時計數、順序控制、模擬量控制、位置速度控制以及故障檢測報警等功能，并可根據需求靈活擴展模塊與外接設備。

2.核心組件

（1）西門子PLC（S7-1200，1214C）

控制核心，支持多種數字/模擬量接口及通信協議（RS485、PROFINET等）。適用于自動化生產線控制，支持邏輯、定時計數、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，具備過流/過壓/過熱保護。實現電機平滑啟停與調速，適配不同負載需求。

（3）昆侖通態(tài)觸摸屏（7英寸）

人機交互界面（HMI），支持動態(tài)畫面編輯、實時監(jiān)控與遠程控制。

（4）工業(yè)組態(tài)軟件

可視化整合設備數據，支持工業(yè)場景動態(tài)模擬（如物料流動、溫度壓力監(jiān)測）。

（5）伺服系統(tǒng)

高精度運動控制（重復定位精度±0.01mm），適用于機械臂抓取與搬運實訓。

（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），提供精準數據采集。

（7）實驗測評系統(tǒng)

實時監(jiān)測操作流程，自動生成測評報告，支持語法錯誤檢測與評分反饋。

2.性能特點

（1）高度集成：PLC、HMI、變頻器、伺服系統(tǒng)一體化設計，覆蓋電氣自動化核心技術。

（2）技術先進：采用西門子、昆侖通態(tài)等工業(yè)級設備，貼合行業(yè)應用。

（3）安全可靠：配備漏電保護、過載保護等安全機制。

（4）可擴展性強：支持模塊化升級，可添加新設備擴展功能。

3.主要配置

（1）PLC：1臺

（2）傳感器：3個

（3）步進電機：1臺

（4）步進電機驅動器：1臺

（5）編碼器：1個

（6）人機界面（HMI）：7寸高清觸摸顯示屏1臺

（7）17寸嵌入式編程顯示器和配套主機：1套

（8）高檔桌體：1套

4.可編程實訓項目（精選）

（1）PLC基礎指令：定時器、計數器、邏輯運算（與/或/非）。

（2）模擬量控制：溫度/壓力閉環(huán)調節(jié)。

（3）HMI交互設計：動態(tài)畫面編輯、參數設置與通訊調試。

（4）變頻器控制：外部端子啟停、模擬量調速。

（5）綜合應用：PLC+HMI+變頻器聯動控制（如物料分揀系統(tǒng)）。

5.關鍵技術參數

（1）電源：AC220V工業(yè)機器人裝調實訓平臺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：≥100KB內存，支持4軸高速脈沖輸出。

6.安全與擴展

（1）電源管理：一鍵鎖定、短路/過流/過壓保護。

（2）擴展接口：支持RS232/485、以太網、MODBUS等通信協議。

（三）工業(yè)機器人裝調實訓平臺

1.平臺組成與功能

工業(yè)機器人裝調實訓平臺可完成工業(yè)機器人裝調與維修實訓任務，能夠滿足《工業(yè)機工業(yè)機器人裝調實訓平臺器人安裝與調試》和《工業(yè)機器人系統(tǒng)維護》的理論考核和實訓考核任務，符合技能鑒定考核工業(yè)機器人裝調實訓平臺標準；采用關節(jié)式結構，按工業(yè)標準要求設計，結構簡單、緊湊，適用于機器人裝調與維修實工業(yè)機器人裝調實訓平臺訓，可鍛煉學生動手能力和精密裝配能力，各單元模塊可以拆裝到螺釘級。使學生更深入了解工業(yè)機器人裝調實訓平臺工業(yè)現場常用的機器人本體內部機械結構、連接、電機、減速器、傳動等。

2.平臺組成

該平臺由裝配實訓臺、機器人控制系統(tǒng)、機器人示教器、機器人拆裝區(qū)域底板支架專業(yè)拆工業(yè)機器人裝調實訓平臺裝工具和易拆裝六關節(jié)工業(yè)機器人本體等組成，按照機器人不同關節(jié)功能劃分，逐一組合。每工業(yè)機器人裝調實訓平臺個關節(jié)均可獨立拆分，進行動作實驗功能操作等內容。

3.平臺功能

（1）機械方向：工業(yè)機器人電氣系統(tǒng)拆裝實訓平臺集成六軸機器人拆裝工程模塊，通過該工作工業(yè)機器人裝調實訓平臺站學生可基本掌握常用工業(yè)機器人的機械結構裝配方法，包括本體、減速機、電機及其本體線工業(yè)機器人裝調實訓平臺束的裝配。通過實訓后學生能基本形成工業(yè)機器人的結構理論體系，在工業(yè)機器人領域的進一工業(yè)機器人裝調實訓平臺步學習和發(fā)展奠定扎實基礎。

（2）電氣方向：工業(yè)機器人電氣系統(tǒng)拆裝實訓平臺主要把機器人IPC控制器、IO模塊、交流伺服工業(yè)機器人裝調實訓平臺驅動器、示教器、伺服電機等電氣核心零部件集成到平臺來進行展示與教學。學習機器人電氣工業(yè)機器人裝調實訓平臺關鍵零部件的工作原理、常用電氣件（開關/按鈕/斷路器/接觸器）工作原理、電氣接線圖識工業(yè)機器人裝調實訓平臺圖、電氣接線、機器人控制系統(tǒng)故障排除、機器人示教程序和用戶PLC程序設計等技能。

4.平臺特色

（1）深度拆裝：零部件模塊化設計，支持從機械結構到電氣系統(tǒng)的全流程拆裝實訓。

（2）精度驗證：裝配完成后可測試機器人運動精度及功能完整性。

（3）技能強化：涵蓋工業(yè)級機器人機械裝配、電氣接線、參數調試等核心技能。

5.實訓項目

（1）機械拆裝與調試

本體拆卸/裝配工藝、關鍵零部件結構認知、裝配精度測試與調整。

（2）電氣系統(tǒng)與維護

控制系統(tǒng)參數設置、電氣接線工具使用、電控系統(tǒng)故障排查與維護。

（3）綜合應用

示教編程、減速機/伺服電機調試、機器人運行功能驗證。

6.平臺技術參數

（1）產品尺寸（機器人本體裝調平臺）：高工業(yè)機器人裝調實訓平臺1800mm*寬工業(yè)機器人裝調實訓平臺1200mm*長工業(yè)機器人裝調實訓平臺1800mm。

（2）工作電源：單相三線制工業(yè)機器人裝調實訓平臺AC220V±5%工業(yè)機器人裝調實訓平臺工業(yè)機器人裝調實訓平臺50HZ

（3）安全保護：漏電保護，過流保護，短路保護

（4）額定功率：≤2KW

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