·组成及功能(néng)

教學(xué)平台主要由多(duō)功能(néng)实训桌、可(kě)编程控制器实验箱、机器人示教器、電(diàn)脑及嵌入式显示器、无線(xiàn)键盘鼠标等组成。
（一）多(duō)功能(néng)实训桌
采用(yòng)1.2-1.5mm优质冷轧钢板，除油/酸洗/磷化/打磨/静電(diàn)喷涂，台面采用(yòng)高密度防火板；
桌體(tǐ)配有(yǒu)4个高强度福马轮，轮子直径≥40mm，单个动载≥250KG，四个承重≥500KG，方便移动和固定。
桌面设有(yǒu)2个收纳盒用(yòng)于放置可(kě)编程控制器实验箱、机器人示教器、无線(xiàn)键盘鼠标等，平时桌面是平整的，可(kě)以作為(wèi)普通课桌使用(yòng)。在使用(yòng)实验箱和示教器时，桌面可(kě)翻转打开，进行可(kě)编程控制器、触摸屏和示教器的操作；
控制屏上方嵌入27寸宽屏液晶显示器，配套電(diàn)脑运行可(kě)编程控制器、触摸屏编程软件及数字孪生软件；
桌面下方设置有(yǒu)電(diàn)脑主机收纳位，用(yòng)于放置電(diàn)脑主机。
配有(yǒu)工业级電(diàn)源插座，5位25孔，用(yòng)于電(diàn)脑、显示器、实验箱、示教器等设备供電(diàn)，功率10A/2500W，具有(yǒu)过压、过载保护。
（二）可(kě)编程控制器实验箱
实验箱由手提式实验箱、可(kě)编程控制器、触摸屏、模拟控制实验板、按钮模块、传感器模块、基础電(diàn)气模块、工具等组成。实验箱充分(fēn)考虑实用(yòng)性、可(kě)靠性与安全性，其实验線(xiàn)路连接采用(yòng)高性能(néng)自锁紧接插件实验导線(xiàn)，坚固可(kě)靠。实验箱上可(kě)直观地进行PLC的基本指令练习、PLC技术的应用(yòng)模拟、PLC实物(wù)控制教學(xué)等实验内容。
1、手提式实验箱
采用(yòng)大强度铝合金，高级工具锁，防磨损海绵、合金提手等设计，结构美观大方，便于携带，尺寸433*313*180mm。
面板采用(yòng)蓝色2.0mm厚度金属面板，器件标识印刷清晰不掉色。
可(kě)编程控制器、触摸屏、传感器等器件合理(lǐ)布局，使用(yòng)方便。
2、可(kě)编程控制器
采用(yòng)西门子紧凑型PLC产品S7-1200 CPU1214C AC/DC/RLY，供電(diàn)電(diàn)压AC85～264V，集成14路数字量输入,10路数字量继電(diàn)器输出，2路模拟量输入，内置100KB工作存储器/4MB负载存储器/10KB保持性存储器、6个高速计数器（最大100KHz），集成以太网接口，支持RS232、RS485、MODBUS、USS、S7协议通讯、PROFIBUS、PROFINET等通信，配有(yǒu)通信编程電(diàn)缆。
3、触摸屏
触摸屏采用(yòng)昆仑通态MCGS TPC7032KT，供電(diàn)電(diàn)压24±20%VDC，Cortex-A7 CPU，主频800MHz,内存256M；7英寸高亮度TFT液晶显示屏，分(fēn)辨率800×480；集成以太网接口、RS232、RS485、USB接口，能(néng)够使學(xué)员了解工业触摸屏的功能(néng)及使用(yòng)方法、掌握与PLC之间的通信知识，并掌握复位、置位、交替等功能(néng)键、图形（曲線(xiàn)）显示、动态画面跟踪在触摸屏中的实现方法。可(kě)以和PLC组建PROFINET网络。
4、模拟控制实验板
提供机械手、装配流水線(xiàn)、十字路口交通灯基础实验模块，通过导線(xiàn)连接可(kě)进行可(kě)编程控制器编程學(xué)习。
5、按钮模块
提供1个電(diàn)源按钮、1个急停开关、1个启动按钮、1个复位按钮、1个停止按钮、1个报警蜂鸣器、4个拨档开关。
6、传感器模块
1对光栅传感器（检测距离5mm，重复精度≤0.03mm，响应频率2KHz,PNP输出）、2个光電(diàn)传感器（检测距离5～30mm，响应速度1ms,最小(xiǎo)检测物(wù)體(tǐ)Ф0.15mm，动作指示灯(橙色)，稳定指示灯(绿色)，PNP输出）、1个槽型光電(diàn)（检测距离5mm，重复精度≤0.03mm，响应频率2KHz,PNP输出）、1个接近传感器（检测距离3mm，设定距离0～2.4mm，冲击耐久500m/s23次，响应频率600Hz,PNP输出）。
7、基础電(diàn)气模块
提供5口工业交换机（TP-SF1005）、電(diàn)气元件（電(diàn)源線(xiàn)、DC24V/5A、保险座、接線(xiàn)端子、实验导線(xiàn)等）、网線(xiàn)3根
8、工具
提供十字螺丝刀(dāo)、一字螺丝刀(dāo)、一字数显電(diàn)筆(bǐ)各1个。
（三）机器人示教器
1、与ABB原厂一致的6.5寸彩色液晶显示屏和触摸屏
2、与ABB原厂一致的示教盒外形
3、与ABB原厂一致的功能(néng)按键、3D操纵杆等
4、与ABB原厂一致的界面和操作习惯
5、与ABB原厂一致的指令格式、操作模式等
6、编程指令包括全部指令。
7、示教盒配置：
（1）意法半导體(tǐ)（ST）处理(lǐ)器：
ARM  32-bit Cortex-M3 CPU Core
128 Kbytes Flash存储器
20 Kbytes SRAM
（2）板载接口：
一个VGA接口（16位色输出，支持音频输出）
一个LCD接口（支持24位输出，默认未引出）
一个485接口（最高速度1M，支持modbus协议）
一个3線(xiàn)调试串口（6-pin 2.54间距连接器）
两个扩展接口，可(kě)扩展UART、I2C、SPI、UAB、CAN和PWM等接口
一个JTAG接口（6-pin接口，默认未焊接连接器）
（四）配套编程软件
1、ABB模拟与离線(xiàn)编程软件RobotStudio
（1）软件支持导入各种主流CAD格式的数据，包括IGES、STEP、VRML、VDAFS、ACIS及CATIA等；
（2）软件支持自动跟踪生成加工曲線(xiàn)的坐(zuò)标信息，便于机器人编程；
（3）软件可(kě)直接生成机器人程序，离線(xiàn)编辑，在線(xiàn)导入机器人；
（4）软件支持奇异点自动检测，提供轨迹调整优化工具包，如碰撞检查、轨迹自动调整优化、奇异点优化等功能(néng)；
（5）软件支持机器人可(kě)到达性分(fēn)析，显示机器人工作范围，方便工作站布局及部件位置调整；
（6）软件支持机器人运行暂停仿真、可(kě)精确模拟机器人运行节拍时间；
（7）软件可(kě)以调用(yòng)机器人示教器，操作步骤和过程应与真实环境下的示教器对机器人本體(tǐ)操作一致，相辅相成，形成虚实结合的实训模式；
（8）软件具有(yǒu)播放仿真功能(néng)：进行仿真时，整个机器人程序应能(néng)在虚拟控制器上运行，在进行仿真前，应可(kě)选择要进行仿真的路径；
（9）软件具有(yǒu)事件处理(lǐ)功能(néng)，通过事件应能(néng)将动作与触发器连接，可(kě)在碰撞或设置信号时把一个对象连接至另一个对象；
（10）软件应能(néng)模拟真实环境下的示教器对机器人本體(tǐ)进行编程的操作步骤进行操作，进行仿真时，整个机器人程序应可(kě)在虚拟控制器上运行；
（11）软件应具备系统工作站旋转、缩放、平移、窗口选择等多(duō)种强大的观察功能(néng)。
2、西门子TIA博途软件
TIA博途作為(wèi)一切未来软件工程组态包的基础，可(kě)对西门子全集成自动化中所涉及的所有(yǒu)自动化和驱动产品进行组态、编程和调试。向用(yòng)户提供统一的导航并确保系统操作的一致性，统一的软件开发环境由可(kě)编程控制器（S7-1200、S7-1500、S7-300、S7-400系列等）、人机界面（TP、KTP系列等）和驱动装置（V90、G120等）组成，有(yǒu)利于提高整个自动化项目的效率。TIA博途在控制参数、程序块、变量、消息等数据管理(lǐ)方面，所有(yǒu)数据只需输入一次，大大减少了自动化项目的软件工程组态时间，降低了成本。
（五）方凳*2
1、尺寸：34X24X45（長(cháng)X宽X高cm ）；
2、重量：5kg
3、材质：三聚氰胺板饰面，内部基材為(wèi)高密度板，厚度2.5cm；PVA胶边封边，防火、防滑、防污、耐磨；
（六）终端控制设备（选配）
CPU：性能(néng)不低于I5-12400
芯片组，接口不少于前置6个USB3.1接口、耳机接口；后置4个USB2.1接口；1个串行COM、1个VGA+1个HDMI、PS/2,1个PCI；
内存：16GB ；
硬盘：1T固态硬盘；
独显：1660S 6G
键鼠：无線(xiàn)防水键盘，抗菌鼠标；
系统：正版windows11以上系统；
五、数字孪生仿真系统（基础版）
提供5种主机类型通信控制，包括西门子200smart、西门子1200、西门子1500、三菱FX3U、三菱FX5U等。
提供提供13个基础训练实训项目（模型采用(yòng)LED指示灯、按钮开关、接線(xiàn)端子、喷绘图形的形式进行展现），涵盖了装配流水線(xiàn)模拟、十字路口交通灯模拟、天塔之光模拟、水塔水位模拟、步进電(diàn)机模拟模拟、電(diàn)动机星三角启动模拟、三层電(diàn)梯模拟、自动配料装車(chē)模拟、四节传送带模拟、刀(dāo)库捷径选择模拟、数码显示模拟、自动扶梯模拟、水泵排水模拟）
提供提供21个场景训练实训项目（模型采用(yòng)三维立體(tǐ)空间形式，通过实景式情景化的场景展现，真实的反应工业/生活中的应用(yòng)场景），涵盖了工业机器人协调控制、气动冲压机控制、自动上料机控制、自动封装控制、工业流水線(xiàn)控制、小(xiǎo)區(qū)水塔供水控制、智能(néng)配料控制、楼宇電(diàn)梯控制、電(diàn)机星三角启动控制、数码显示控制、水泵控制、机械手搬运控制、物(wù)料分(fēn)拣控制、数控冲压机控制、立體(tǐ)仓库控制、十字路口交通灯控制、天塔控制、多(duō)段输送带控制、步进電(diàn)机控制、多(duō)功能(néng)刀(dāo)架控制、自动扶梯控制等实训仿真画面。
集成西门子200smart在線(xiàn)學(xué)习课程67节，涵盖了定时器指令、SMART简介、MODBUS RTU通信简介、PID回路控制、USS通信、以太网通信等。
集成西门子200smart在線(xiàn)测试功能(néng)67项，涵盖了SMAART与CN的对比、时钟指令、PLC设备和通信组态等。
集成西门子1200 PLC在線(xiàn)學(xué)习课程45节，涵盖了PTP通信、保持型接通延时定时器、带参数的FC的编程示例、接通延时定时器等。
集成西门子1200 PLC在線(xiàn)测试功能(néng)44项，涵盖了PROFINET通信、PID控制器、运动控制功能(néng)、组态网络连接等，可(kě)以加深學(xué)生对指令的理(lǐ)解。
通用(yòng)功能(néng)
包含实验模块介绍、实训目的、实训原理(lǐ)、实训流程、设备组成、區(qū)域介绍、实训项目、控制要求、端口说明、模拟仿真、在線(xiàn)仿真、网络连接等功能(néng)菜单。
具有(yǒu)离線(xiàn)仿真功能(néng)：不用(yòng)连接PLC，相关模型按固定的流程模拟运行，可(kě)以根据任務(wù)要求或者模拟运行流程，自行编写PLC程序，实现PLC编程的在線(xiàn)仿真控制；
在線(xiàn)仿真：在网络區(qū)输入PLC的IP地址和端口号，连接成功后，显示“已连接”，通过PLC在線(xiàn)编程控制自动化模型动作，实现PLC编程的虚拟控制训练；
六、数字孪生仿真系统（开发版）(选配)
系统是以虚拟3D孪生技术与智能(néng)控制技术平台的融合，基于数字化双胞胎技术，建立 1:1 的虚拟数字化与物(wù)理(lǐ)信号控制的平行世界。采用(yòng)虚实结合及数字孪生技术，系统提供了基于智能(néng)制造技术的PLC、工业机器人、数控、运动控制、嵌入式、人工智能(néng)等多(duō)种应用(yòng)的虚拟调试及集成仿真平台，基于数字孪生及虚实互动仿真的特点，结合实验室的综合建设，该系统能(néng)够贯穿整个智能(néng)制造技术的仿真课程體(tǐ)系进行仿真，提供课程管理(lǐ)、虚拟仿真、硬件实践以及AR/VR平台资源。
系统通过结合了数字孪生技术，将1:1的机器人技术、PLC技术、智能(néng)控制技术融合，按照智能(néng)制造的人才培养过程和梯度，以仿真贯穿整个实训室设备，从智能(néng)控制技术+机器人技术+工业互联网為(wèi)知识架构，依次将机械、電(diàn)气、物(wù)联网以及计算机软件技术各个专业、行业的示范应用(yòng)结合。在工业自动化、机電(diàn)一體(tǐ)化、電(diàn)气工程、机械工程等课程中具有(yǒu)较高的教學(xué)价值。
系统集成了PLC仿真、机器⼈仿真等功能(néng)。提供用(yòng)户自主建模与自主布局功能(néng)，并开放底层接口，支持用(yòng)户二次开发，是一套数字孪生技术的综合设计仿真验证平台，并提供了丰富的教學(xué)资源。通过1:1数字建模，可(kě)与实际生产線(xiàn)实时交互，达到数字孪生。
1、授权方式灵活，支持网络授权模式与加密狗授权模式，网络版形式通过账号和密码的形式使用(yòng)。
2、具有(yǒu)丰富的工业模型库，本地模型主流品牌工业机器人（ABB、KUKA、FANUC、三菱、埃夫特等）、传送带、气动件、電(diàn)机、按钮开关、传感器、视觉相机、数控机床、立體(tǐ)仓库、AGV、机器人夹具等，并且每个模型都支持用(yòng)户自定义设置其坐(zuò)标、角度、参数尺寸等，能(néng)够通过便携化的3D交互托拉拽建设3D场景应用(yòng)。具有(yǒu)网络模型，3D模型支持云端更新(xīn)，软件可(kě)查看云端模型并可(kě)在仿真场景内使用(yòng)。
3、物(wù)理(lǐ)引擎：内置物(wù)理(lǐ)引擎，创建的三维模型具有(yǒu)物(wù)理(lǐ)属性，能(néng)模拟现实生活中的物(wù)理(lǐ)现象，如：运动、旋转和弹性碰撞等。在发生碰撞、摩擦、受力的运动模拟中，不同的物(wù)理(lǐ)属性能(néng)得到不同的运动效果。包含丰富的轨迹调整优化工具包，如碰撞检查、工业机器人可(kě)达性、姿态奇异点、轴超限、节拍估算、轨迹自动调整优化等功能(néng)。
4、虚拟设备工作由控制设备通过程序驱动，虚拟传感器能(néng)反馈场景的状态，赋予了虚拟设备与实际设备相同的特性，还能(néng)通过外部真实的控制面板或虚拟设备上的控制面板对虚拟设备进行操作。
5、通过键鼠能(néng)完成平移、旋转、缩放等操作，可(kě)快速切换视角。具有(yǒu)三视图功能(néng)，具有(yǒu)顶视图、前视图、左视图，多(duō)视角同时查看三维场景。
6、使用(yòng)者可(kě)以使用(yòng)软件方便、有(yǒu)效地建立、测试、控制任意的自动化系统。软件可(kě)将涉及各领域的元件、部件组合在一起。在模拟时，也可(kě)对在真实硬件环境运行时会产生干扰、错误的过程情况进行评价。
7、支持导入3DCAD软件创建的三维模型（如Solidworks、ProE、Catia等),用(yòng)户可(kě)将CAD设计的设备先导入软件中，进行仿真调试，先通过验证测试再进行生产，既节约了成本与时间，又(yòu)能(néng)保证产品的准确性。
8、具有(yǒu)设备介绍功能(néng)，点击设备，能(néng)显示设备的详细信息，设备信息可(kě)编辑。具有(yǒu)操作引导功能(néng)，引导使用(yòng)者逐步完成操作，每一步操作都有(yǒu)相应提示，操作步骤可(kě)编辑。
9、支持VR功能(néng)，通过VR眼镜（另購(gòu)）可(kě)实现沉浸式虚拟现实3D體(tǐ)验，包含逼真工业现场3D音效仿真，使體(tǐ)验者身临其境。通过手柄可(kě)与场景进行互动操作。
10、软件支持同各种实际的PLC进行直接通讯（无需通过OPC），如西门子1200、西门子1500、三菱FX5U、三菱Q系列等以及國(guó)产汇川H2U-1616MT-XP、台达DVP SX2等，虚拟设备可(kě)接受PLC的指令信号，同时也可(kě)返回其采集的信号到PLC中，属于一个完整的闭环控制系统。）
11、可(kě)与第三方虚拟PLC进行通讯，如西门子的PLCSIM、三菱虚拟PLC，可(kě)用(yòng)PLC厂商(shāng)提供的编程软件编写相应品牌的PLC程序，下载到相应品牌的虚拟PLC中，再连上软件中的模型，进行控制仿真，整个流程完全在计算机中完成。
12、组态软件开发的模拟人机界面，可(kě)控制虚拟PLC，对仿真场景的虚拟设备进行操作。
13、仿真场景的虚拟设备通过多(duō)种通讯协议与外部控制器进行数据交换，支持Modbus-RTU、Modbus-TCP、OPC UA、S7等总線(xiàn)通讯协议。通过设备数据映射表，把外部控制器端口与三维模型的内部端口建立映射关系，因此外部控制器能(néng)驱动虚拟设备工作，用(yòng)户可(kě)自行修改数据映射表。
14、二次开发：支持Python、lua脚本语言编程控制虚拟设备，可(kě)用(yòng)于快速功能(néng)验证及功能(néng)扩展。
15、用(yòng)于電(diàn)气信号连接图设计，仿真场景的電(diàn)气主控器件与被控制器件都有(yǒu)一个对应的電(diàn)气符号，電(diàn)气符号用(yòng)图形表示，有(yǒu)名称与内部端口号。用(yòng)画線(xiàn)方式连接不同端口，不同类型端口用(yòng)不同颜色線(xiàn)条表示，完成電(diàn)气信号连接图后可(kě)导出Excel格式的IO表。
16、自动考评：软件具有(yǒu)数据实时采集与分(fēn)析、自动评分(fēn)功能(néng)。先由教师在软件上出题，自动生成评分(fēn)规则，學(xué)员在考核过程中，软件实时记录學(xué)员的操作过程、执行结果、异常事件，并根据考试评分(fēn)规则计算最终成绩，减轻教师的批改工作量，提升教學(xué)质量。
17、具有(yǒu)丰富的工业模型库，本地模型主流品牌工业机器人（ABB、KUKA、FANUC、三菱、埃夫特等）、传送带、气动件、電(diàn)机、按钮开关、传感器、视觉相机、数控机床、立體(tǐ)仓库、AGV、机器人夹具等，并且每个模型都支持用(yòng)户自定义设置其坐(zuò)标、角度、参数尺寸等，能(néng)够通过便携化的3D交互托拉拽建设3D场景应用(yòng)。具有(yǒu)网络模型，3D模型支持云端更新(xīn)，软件可(kě)查看云端模型并可(kě)在仿真场景内使用(yòng)。
18、轨迹优化：离線(xiàn)编程时提供多(duō)种轨迹优化工具：碰撞检测工具检查仿真运行时是否发生过碰撞，防止真实应用(yòng)时发生危险；轨迹分(fēn)析工具对工业机器人的可(kě)达性、姿态奇异点、轴超限、节拍估算进行检查，方便设计人员对机器人轨迹进行调整，避免实际运行时无故停机；机器人3D工作范围球能(néng)直观显示机器人的最大工作范围和最小(xiǎo)工作范围，提高调试效率。
19、丰富的工艺工具包：提供了多(duō)种工艺工具包：根据需求自定义工具模型和坐(zuò)标参数，满足个性化工作站设计要求。通过多(duō)点智能(néng)匹配算法实现虚拟设计环境与真实应用(yòng)环境的坐(zuò)标变换，在轨迹轮廓不变的情况下对所有(yǒu)标志(zhì)点进行变换，提高适应性。集成了机器人码垛、机器人上下料、机器人焊接等典型工艺应用(yòng)。
20、机器人拖动示教：支持拖动机器人法兰末端或工具末端进行平移操作与旋转操作获取空间点位，空间点位可(kě)打开或关闭显示，并可(kě)移动点位。
21、虚拟示教器编程：内置机器人虚拟示教器，功能(néng)、界面与真实的示教器一致。虚拟示教器程序驱动机器人运动与IO操作，完成机器人编程、运动仿真、机器人工艺训练等功能(néng)。
22、硬件示教器编程：真实示教器通过以太网总線(xiàn)接入软件，在硬件示教器上完成机器人编程并控制虚拟机器人运动，完成各种机器人虚实结合仿真。在保证操作安全的同时，不影响操作體(tǐ)验。
23、多(duō)机器人同时仿真：支持多(duō)种类型机器人，如直角机器人、SCARA机器人、4轴串联机器人、6轴串联机器人，每台机器人都有(yǒu)独立的运动控制器，分(fēn)别编程，独立运行。支持多(duō)品牌、多(duō)类型的机器人同时仿真运行。
24、机器视觉仿真：仿真场景中的虚拟相机，能(néng)与外部机器视觉软件实时数据交换，组成机器视觉系统，实现对虚拟工件的在線(xiàn)视觉检测。机器视觉软件与虚拟机器人总線(xiàn)通讯，把工件坐(zuò)标传给虚拟机器人，引导虚拟机器人抓取工件。