工业自动生产线实训装置，工业自动化实训装置
2025-10-13 08:02工业自动生产线实训装置是一种集成多种技术、模块化设计、贴近工业现场的实训平台，适用于机电一体化、电气自动化等专业的教学与培训，能够全面提升学生的工程实践能力。以下是对工业自动生产线实训装置的详细介绍：
一、系统组成与功能
工业自动生产线实训装置通常由多个相互关联的工作站组成，如供料单元、加工单元、搬运单元、装配单元、分拣单元、输送单元等。每个工作站都配备独立的控制系统，可单独进行实训，也可通过联网实现复杂系统的设计、安装、编程、调试和整机运行。系统主要完成以下功能：
工件上料：自动将待加工工件从料仓中推出到物料台上。
工件搬运：通过机械手或其他搬运装置将工件从一个工作站运送到另一个工作站。
工件加工：对工件进行切削、冲压等加工操作。
工件检测：对工件进行尺寸、形状、质量等方面的检测。
工件装配：将多个工件组装成完整的产品。
工件分拣：根据工件的类型、尺寸、质量等特征进行分拣。
工件输送：通过传送带或其他输送装置将工件输送到指定位置。
二、技术特点与优势
模块化设计：系统采用模块化设计，各工作站可独立运行，也可组合成一个集成系统。这种设计方式使得系统具有很高的灵活性和可扩展性，可根据实训需求灵活组合工作站，满足不同教学与培训需求。
多技术融合：系统集成了气动、电机驱动与控制、PLC、变频器、触摸屏、传感器等多种控制技术。通过实训项目，学生可全面掌握自动化生产线的关键技术，提高综合应用能力。
贴近工业现场：系统在接近工业生产制造现场的基础上进行设计，强化了自动化生产线的安装与调试能力。学生可在实训过程中熟悉工业现场的环境和操作流程，为未来的职业发展奠定坚实基础。
虚实结合：部分系统还配备了仿真实训软件，支持虚拟预实训。学生可在虚拟环境中进行PLC接线错误检查、程序调试及运行模拟，降低硬件损耗，提高实训效率。
三、实训项目与应用
工业自动生产线实训装置提供了丰富的实训项目，涵盖基础技能、综合技能和高阶技能等多个层面。具体实训项目包括：
PLC编程实训：学习PLC的基本指令、编程方法和调试技巧。
气动应用技术实训：学习气动元件的工作原理、安装方法和调试技巧。
电气控制电路实训：学习电路原理图分析、PLC各I/O地址查对和设备电路连线方法。
机械系统安装与调试实训：学习机械部分的拆装、调试和运行方法。
系统维护和故障检测技术实训：学习设备日常维护的内容和方法，以及系统常见故障分析、排除的方法。
一、工业自动生产线实训考核装置的构成：
工业自动生产线实训装置由铝合金导轨式实训台、典型的机电一体化设备的机械部件、PLC模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、模拟生产设备实训模块、接线端子排和各种传感器、计算机等组成。整体结构采用开放式和拆装式，实训装置用于机械部件组装，可根据现有的机械部件组装生产设备，也可添加机械部件组装其他生产设备，使整个装置能够灵活的按教学或竞赛要求组装具有生产功能的机电一体化设备。模块采用标准结构和抽屉式模块放置架，互换性强；按具有生产性功能和整合学习功能的原则确定模块内容，使教学或竞赛时可方便的选择需要的模块。设备需完全符合电工电子全国职业技能大赛所要求，同时还要求具有可拓展功能，可以组成更加大型的生产模拟系统，以配合各个用户学校不同层次，不同专业的教学及培训要求。
二、工业自动生产线实训装置配置：
三、技术参数 ：
1. 交流电源：三相五线 AC 380V±10% 50 Hz；
2. 温度：-10～40 ℃；环境湿度：≤90%（25℃）；
3. 外形尺寸：长×宽×高=1200×800×1500 mm；
4. 整机功耗：≤1.5 kW；
5. 安全保护措施：具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准。采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线。
四、工业自动生产线实训设备结构：
实训装置台架为铝合金导轨式，实训考核装置PLC模块的I/O 端子、变频器的接线端子、各常用模块与PLC的连接端子，均与安全插座连接，使用带安全插头的导线进行电路连接；各指令开关、光电开关、传感器和指示元件的电路，则通过端子排进行连接。插拔线连接电路与端子牌连接电路相结合，既保证学生基本技能的训练、形成和巩固，又保证电路连接的快速、安全和可靠。
1、铝合金导轨式实训台：可以安装送料机构、机械手、传输分拣机构。实训模块及PLC主机等可以放置在拉出式的支架上。
2、触摸屏模块：MCGS 7寸触摸屏,模块材料要求：高强度塑料外壳、重量轻，面板是铝塑板，图案、文字符号采用进口油墨丝印。
3、PLC模块及变频器模块：PLC 14点以上IO西门子；变频器：西门子；模块材料要求：高强度塑料外壳、重量轻，面板是铝塑板，图案、文字符号采用进口油墨丝印。
4、电源模块：三相电源总开关（带漏电和短路保护）1个，熔断器3只，单相电源插座2个，安全插座5个；
按钮模块：24 V/6 A、12 V/2 A各一组；急停按钮1只，转换开关2只，蜂鸣器1只，复位按钮黄、绿、红各1只，自锁按钮黄、绿、红各1只，24V指示灯黄、绿、红各2只；
5、一体化接线排：接线排壳体上两侧相对设置有一初级接线区（接线端子）和一次级接线区（安全插座）；接线端子与对应的安全插座通过导电弹性件连接；接线排壳体边缘卷折，设有固定用的螺孔，可以固定在实训桌上。
6、井式上料机构：井式工件库1件，物料推出机构1件，光电传感器2只，磁性开关2只，单缸气缸1只，单控电磁阀1只，警示灯1只，主要完成将工件库中的工件依次推出。气缸及附属传感器选用SMC。
7、气动机械手装置：步进电机及驱动器，四自由度气动机械手，气缸及附属传感器选用SMC；整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。气缸及附属传感器选用SMC。
8、加工机构：主要由物料台、物料夹紧装置、龙门式二维运动装置、主轴电机、刀具以及相应的传感器、磁性开关、电磁阀、步进电机及驱动器、主轴电机、滚珠丝杆副、支架、机械零部件构成。
9、物件包装机构：主要由井式供料单元、三工位旋转工作台、平面轴承、冲压装配单元、光电传感器磁性开关、电磁阀（日本SMC）、直流减速电机、支架、机械零部件构成。
10、物料分拣装置：传送带通过三相异步电动机驱动，在传送带端点处设计有落料口，通过光电传感器检测物料；传送带上装有三个出料槽，对应位置有电感传感器、光纤传感器等，同时正对料槽位置装有推料气缸，共计三个气缸。传送带采用可拆卸的铝合金支架。气缸及附属传感器选用SMC。
五、实训内容：
1、气动系统的安装与调试项目：
选用该装置配置的单出杆气缸、单出双杆气缸、旋转气缸等气动执行元件和单控电磁换向阀、双控电磁换向阀和磁性开关等气动控制元件，可完成下列气动技术的工作任务：
项目一 气动方向控制回路的安装；
项目二 气动速度控制回路的安装；
项目三 摆动控制回路的安装；
项目四 气动顺序控制回路的安装；
项目五 气动机械手装置的安装；
项目六 气动系统安装与调试；
2、电气控制电路的安装和PLC程序编写项目：
选用该装置配置的PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列PLC应用技术工作任务：
项目七 电动机正反转控制电路的连接与控制程序编写；
项目八 电动机调速控制电路的连接与控制程序编写；
项目九 气动方向控制程序编写；
项目十 气动顺序动作控制程序编写；
项目十一 气动机械手控制程序编写；
项目十二 皮带输送机控制程序编写；
项目十三 机电一体化设备控制程序编写；
项目十四 自动生产线控制程序编写。
3、机电设备安装与调试项目
选用该装置配置的机电一体化设备部件、PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列机电设备安装和机电一体化技术的工作任务：
项目十五 传动装置同轴度的调整；
项目十六 皮带输送机的安装与调整；
项目十七 搬运机械手设备安装与调试；
项目十八 物件分拣设备的安装与调试；
项目十九 送料设备的安装与调试；
项目二十 自动生产线设备安装与调试。
4、 自动控制系统安装与调试项目
选用该装置配置的机电一体化设备部件、PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列机电设备安装和机电一体化技术的工作任务：
项目二十一 多种传感器的安装与调试；
项目二十二 机械手的自动控制；
项目二十三 皮带输送机的自动控制；
项目二十四 机电一体化设备的自动控制；
项目二十五 PLC控制系统的安装与调试；
项目二十六 自动生产线的安装与调试。
项目二十七 步进电机的自动控制
5. PLC工业通讯网络的安装及调试
系统选用西门子PLC主控制器，配合交换机网络模块，基于本网络通信功能，可完成下列工业现场总线通信技术训练任务：
项目二十七PROFINET网络的硬件连接、调试
项目二十八 S7网络参数设置、调试
项目二十九基于多台PLC的复杂网络数据读写程序编写与调试
一、系统组成与功能
工业自动生产线实训装置通常由多个相互关联的工作站组成，如供料单元、加工单元、搬运单元、装配单元、分拣单元、输送单元等。每个工作站都配备独立的控制系统，可单独进行实训，也可通过联网实现复杂系统的设计、安装、编程、调试和整机运行。系统主要完成以下功能：
工件上料：自动将待加工工件从料仓中推出到物料台上。
工件搬运：通过机械手或其他搬运装置将工件从一个工作站运送到另一个工作站。
工件加工：对工件进行切削、冲压等加工操作。
工件检测：对工件进行尺寸、形状、质量等方面的检测。
工件装配：将多个工件组装成完整的产品。
工件分拣：根据工件的类型、尺寸、质量等特征进行分拣。
工件输送：通过传送带或其他输送装置将工件输送到指定位置。
二、技术特点与优势
模块化设计：系统采用模块化设计，各工作站可独立运行，也可组合成一个集成系统。这种设计方式使得系统具有很高的灵活性和可扩展性，可根据实训需求灵活组合工作站，满足不同教学与培训需求。
多技术融合：系统集成了气动、电机驱动与控制、PLC、变频器、触摸屏、传感器等多种控制技术。通过实训项目，学生可全面掌握自动化生产线的关键技术，提高综合应用能力。
贴近工业现场：系统在接近工业生产制造现场的基础上进行设计，强化了自动化生产线的安装与调试能力。学生可在实训过程中熟悉工业现场的环境和操作流程，为未来的职业发展奠定坚实基础。
虚实结合：部分系统还配备了仿真实训软件，支持虚拟预实训。学生可在虚拟环境中进行PLC接线错误检查、程序调试及运行模拟，降低硬件损耗，提高实训效率。
三、实训项目与应用
工业自动生产线实训装置提供了丰富的实训项目，涵盖基础技能、综合技能和高阶技能等多个层面。具体实训项目包括：
PLC编程实训：学习PLC的基本指令、编程方法和调试技巧。
气动应用技术实训：学习气动元件的工作原理、安装方法和调试技巧。
电气控制电路实训：学习电路原理图分析、PLC各I/O地址查对和设备电路连线方法。
机械系统安装与调试实训：学习机械部分的拆装、调试和运行方法。
系统维护和故障检测技术实训：学习设备日常维护的内容和方法，以及系统常见故障分析、排除的方法。
工业自动生产线实训装置（1200系统）
一、工业自动生产线实训考核装置的构成：
工业自动生产线实训装置由铝合金导轨式实训台、典型的机电一体化设备的机械部件、PLC模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、模拟生产设备实训模块、接线端子排和各种传感器、计算机等组成。整体结构采用开放式和拆装式，实训装置用于机械部件组装，可根据现有的机械部件组装生产设备，也可添加机械部件组装其他生产设备，使整个装置能够灵活的按教学或竞赛要求组装具有生产功能的机电一体化设备。模块采用标准结构和抽屉式模块放置架，互换性强；按具有生产性功能和整合学习功能的原则确定模块内容，使教学或竞赛时可方便的选择需要的模块。设备需完全符合电工电子全国职业技能大赛所要求，同时还要求具有可拓展功能，可以组成更加大型的生产模拟系统，以配合各个用户学校不同层次，不同专业的教学及培训要求。
二、工业自动生产线实训装置配置：
| 序号 | 名称 | 主要元件或型号、规格 | 数量 | 备注 |
| 1 | 实训桌 | 2100×1000×840 mm | 1张 | 桌台采用的是30*60的铝型材。 |
| 2 | 触摸屏模块 | 7英寸 ，昆仑通态 | 1块 | |
| 3 | PLC模块 |
选用西门子 CPU1214C+SM1223，14DI/10DO 5台 工业交换机1台 网线线、5根， 能完成（1）网络的硬件连接、调试；（2）网络参数设置、调试；（3）基于485现场总线多台PLC的复杂网络数据读写程序编写与调试。 |
1套 | |
| 4 | 变频器模块 | 西门子MM420 功率≥0.75KW | 1块 | |
| 5 | 电源模块 | 三相电源总开关（带漏电和短路保护）1个，熔断器3只，单相电源插座2个，安全插座5个； | 1块 | |
| 6 | 按钮模块 | 24 V/6 A、12 V/2 A各一组；急停按钮1只，转换开关2只，蜂鸣器1只，复位按钮黄、绿、红各1只，自锁按钮黄、绿、红各1只，24V指示灯黄、绿、红各2只； | 1套 | |
| 7 | 物料传送机部件 | 步进电机，步进驱动器，送料盘1个，磁性开关1只； | 1套 | |
| 8 | 气动机械手部件 | 单出双杆气缸2只，气手爪1只，旋转气缸1只，磁性开关6只，气流阀6只，非标螺丝2只，双控电磁换向阀1只；单控电磁阀2只，电磁阀和气缸都采用日本SMC | 1套 | |
| 9 | 皮带输送机部件 | 三相减速电机（380 V，输出转速40r/min）1台，平皮带1355×49×2 mm 1条； | 1套 | |
| 10 | 加工机构 | 主要由物料台、物料夹紧装置、龙门式二维运动装置、主轴电机、刀具以及相应的传感器、磁性开关、电磁阀、步进电机及驱动器、主轴电机、滚珠丝杆副、支架、机械零部件构成。 | 1套 | |
| 11 | 物件包装机构 | 主要由井式供料单元、三工位旋转工作台、平面轴承、冲压装配单元、光电传感器磁性开关（欧姆龙）、电磁阀、直流电机及驱动器、支架、机械零部件构成。 | 1套 | |
| 12 | 物件分拣部件 | 单出杆气缸3只，金属传感器1只，光传感器2只，磁性开关6只，物件导槽3个，单控电磁换向阀3只，气缸和电磁阀均采用日本SMC | 1套 | |
| 13 | 接线端子模块 | 接线端子和安全插座 | 1块 | |
| 14 | 物料 | 金属5个，尼龙黑白各5个 | 15个 | |
| 15 | 安全插线 | 1套 | ||
| 16 | 气管 | Φ4Φ6，气管为蓝色，每台配有足量气管 | 1套 | |
| 17 | PLC编程线缆 | 1条 | ||
| 18 | 触摸屏与计算机通信线 | 1条 | ||
| 19 | 触摸屏与PLC通信线 | 1条 | ||
| 20 | 配套工具 | 1套 | ||
| 21 | 产品配套光盘 | 1套 | ||
| 22 | 线架 | 1个 | ||
| 23 | 电脑推车 | 电脑桌外形尺寸：长×宽×高＝600mm×530mm×1000mm； | 1台 | |
| 24 | 静音空气压缩机 | 0Mpa-1.0Mpa，气泵噪音≦65分贝，符合国家标准 | 1台 |
1. 交流电源：三相五线 AC 380V±10% 50 Hz；
2. 温度：-10～40 ℃；环境湿度：≤90%（25℃）；
3. 外形尺寸：长×宽×高=1200×800×1500 mm；
4. 整机功耗：≤1.5 kW；
5. 安全保护措施：具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准。采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线。
四、工业自动生产线实训设备结构：
实训装置台架为铝合金导轨式，实训考核装置PLC模块的I/O 端子、变频器的接线端子、各常用模块与PLC的连接端子，均与安全插座连接，使用带安全插头的导线进行电路连接；各指令开关、光电开关、传感器和指示元件的电路，则通过端子排进行连接。插拔线连接电路与端子牌连接电路相结合，既保证学生基本技能的训练、形成和巩固，又保证电路连接的快速、安全和可靠。
1、铝合金导轨式实训台：可以安装送料机构、机械手、传输分拣机构。实训模块及PLC主机等可以放置在拉出式的支架上。
2、触摸屏模块：MCGS 7寸触摸屏,模块材料要求：高强度塑料外壳、重量轻，面板是铝塑板，图案、文字符号采用进口油墨丝印。
3、PLC模块及变频器模块：PLC 14点以上IO西门子；变频器：西门子；模块材料要求：高强度塑料外壳、重量轻，面板是铝塑板，图案、文字符号采用进口油墨丝印。
4、电源模块：三相电源总开关（带漏电和短路保护）1个，熔断器3只，单相电源插座2个，安全插座5个；
按钮模块：24 V/6 A、12 V/2 A各一组；急停按钮1只，转换开关2只，蜂鸣器1只，复位按钮黄、绿、红各1只，自锁按钮黄、绿、红各1只，24V指示灯黄、绿、红各2只；
5、一体化接线排：接线排壳体上两侧相对设置有一初级接线区（接线端子）和一次级接线区（安全插座）；接线端子与对应的安全插座通过导电弹性件连接；接线排壳体边缘卷折，设有固定用的螺孔，可以固定在实训桌上。
6、井式上料机构：井式工件库1件，物料推出机构1件，光电传感器2只，磁性开关2只，单缸气缸1只，单控电磁阀1只，警示灯1只，主要完成将工件库中的工件依次推出。气缸及附属传感器选用SMC。
7、气动机械手装置：步进电机及驱动器，四自由度气动机械手，气缸及附属传感器选用SMC；整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。气缸及附属传感器选用SMC。
8、加工机构：主要由物料台、物料夹紧装置、龙门式二维运动装置、主轴电机、刀具以及相应的传感器、磁性开关、电磁阀、步进电机及驱动器、主轴电机、滚珠丝杆副、支架、机械零部件构成。
9、物件包装机构：主要由井式供料单元、三工位旋转工作台、平面轴承、冲压装配单元、光电传感器磁性开关、电磁阀（日本SMC）、直流减速电机、支架、机械零部件构成。
10、物料分拣装置：传送带通过三相异步电动机驱动，在传送带端点处设计有落料口，通过光电传感器检测物料；传送带上装有三个出料槽，对应位置有电感传感器、光纤传感器等，同时正对料槽位置装有推料气缸，共计三个气缸。传送带采用可拆卸的铝合金支架。气缸及附属传感器选用SMC。
五、实训内容：
1、气动系统的安装与调试项目：
选用该装置配置的单出杆气缸、单出双杆气缸、旋转气缸等气动执行元件和单控电磁换向阀、双控电磁换向阀和磁性开关等气动控制元件，可完成下列气动技术的工作任务：
项目一 气动方向控制回路的安装；
项目二 气动速度控制回路的安装；
项目三 摆动控制回路的安装；
项目四 气动顺序控制回路的安装；
项目五 气动机械手装置的安装；
项目六 气动系统安装与调试；
2、电气控制电路的安装和PLC程序编写项目：
选用该装置配置的PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列PLC应用技术工作任务：
项目七 电动机正反转控制电路的连接与控制程序编写；
项目八 电动机调速控制电路的连接与控制程序编写；
项目九 气动方向控制程序编写；
项目十 气动顺序动作控制程序编写；
项目十一 气动机械手控制程序编写；
项目十二 皮带输送机控制程序编写；
项目十三 机电一体化设备控制程序编写；
项目十四 自动生产线控制程序编写。
3、机电设备安装与调试项目
选用该装置配置的机电一体化设备部件、PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列机电设备安装和机电一体化技术的工作任务：
项目十五 传动装置同轴度的调整；
项目十六 皮带输送机的安装与调整；
项目十七 搬运机械手设备安装与调试；
项目十八 物件分拣设备的安装与调试；
项目十九 送料设备的安装与调试；
项目二十 自动生产线设备安装与调试。
4、 自动控制系统安装与调试项目
选用该装置配置的机电一体化设备部件、PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列机电设备安装和机电一体化技术的工作任务：
项目二十一 多种传感器的安装与调试；
项目二十二 机械手的自动控制；
项目二十三 皮带输送机的自动控制；
项目二十四 机电一体化设备的自动控制；
项目二十五 PLC控制系统的安装与调试；
项目二十六 自动生产线的安装与调试。
项目二十七 步进电机的自动控制
5. PLC工业通讯网络的安装及调试
系统选用西门子PLC主控制器，配合交换机网络模块，基于本网络通信功能，可完成下列工业现场总线通信技术训练任务：
项目二十七PROFINET网络的硬件连接、调试
项目二十八 S7网络参数设置、调试
项目二十九基于多台PLC的复杂网络数据读写程序编写与调试
