·組成及功能

教學(xué)平臺主要由多功能實(shí)訓桌、可編程控制器實(shí)驗箱、機器人示教器、電腦及嵌入式顯示器、無(wú)線(xiàn)鍵盤(pán)鼠標等組成。
（一）多功能實(shí)訓桌
采用1.2-1.5mm優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板，除油/酸洗/磷化/打磨/靜電噴涂，臺面采用高密度防火板；
桌體配有4個(gè)高強度福馬輪，輪子直徑≥40mm，單個(gè)動(dòng)載≥250KG，四個(gè)承重≥500KG，方便移動(dòng)和固定。
桌面設有2個(gè)收納盒用于放置可編程控制器實(shí)驗箱、機器人示教器、無(wú)線(xiàn)鍵盤(pán)鼠標等，平時(shí)桌面是平整的，可以作為普通課桌使用。在使用實(shí)驗箱和示教器時(shí)，桌面可翻轉打開(kāi)，進(jìn)行可編程控制器、觸摸屏和示教器的操作；
控制屏上方嵌入27寸寬屏液晶顯示器，配套電腦運行可編程控制器、觸摸屏編程軟件及數字孿生軟件；
桌面下方設置有電腦主機收納位，用于放置電腦主機。
配有工業(yè)級電源插座，5位25孔，用于電腦、顯示器、實(shí)驗箱、示教器等設備供電，功率10A/2500W，具有過(guò)壓、過(guò)載保護。
（二）可編程控制器實(shí)驗箱
實(shí)驗箱由手提式實(shí)驗箱、可編程控制器、觸摸屏、模擬控制實(shí)驗板、按鈕模塊、傳感器模塊、基礎電氣模塊、工具等組成。實(shí)驗箱充分考慮實(shí)用性、可靠性與安全性，其實(shí)驗線(xiàn)路連接采用高性能自鎖緊接插件實(shí)驗導線(xiàn)，堅固可靠。實(shí)驗箱上可直觀(guān)地進(jìn)行PLC的基本指令練習、PLC技術(shù)的應用模擬、PLC實(shí)物控制教學(xué)等實(shí)驗內容。
1、手提式實(shí)驗箱
采用大強度鋁合金，高級工具鎖，防磨損海綿、合金提手等設計，結構美觀(guān)大方，便于攜帶，尺寸433*313*180mm。
面板采用藍色2.0mm厚度金屬面板，器件標識印刷清晰不掉色。
可編程控制器、觸摸屏、傳感器等器件合理布局，使用方便。
2、可編程控制器
采用西門(mén)子緊湊型PLC產(chǎn)品S7-1200 CPU1214C AC/DC/RLY，供電電壓AC85～264V，集成14路數字量輸入,10路數字量繼電器輸出，2路模擬量輸入，內置100KB工作存儲器/4MB負載存儲器/10KB保持性存儲器、6個(gè)高速計數器（最大100KHz），集成以太網(wǎng)接口，支持RS232、RS485、MODBUS、USS、S7協(xié)議通訊、PROFIBUS、PROFINET等通信，配有通信編程電纜。
3、觸摸屏
觸摸屏采用昆侖通態(tài)MCGS TPC7032KT，供電電壓24±20%VDC，Cortex-A7 CPU，主頻800MHz,內存256M；7英寸高亮度TFT液晶顯示屏，分辨率800×480；集成以太網(wǎng)接口、RS232、RS485、USB接口，能夠使學(xué)員了解工業(yè)觸摸屏的功能及使用方法、掌握與PLC之間的通信知識，并掌握復位、置位、交替等功能鍵、圖形（曲線(xiàn)）顯示、動(dòng)態(tài)畫(huà)面跟蹤在觸摸屏中的實(shí)現方法?？梢院蚉LC組建PROFINET網(wǎng)絡(luò )。
4、模擬控制實(shí)驗板
提供機械手、裝配流水線(xiàn)、十字路口交通燈基礎實(shí)驗模塊，通過(guò)導線(xiàn)連接可進(jìn)行可編程控制器編程學(xué)習。
5、按鈕模塊
提供1個(gè)電源按鈕、1個(gè)急停開(kāi)關(guān)、1個(gè)啟動(dòng)按鈕、1個(gè)復位按鈕、1個(gè)停止按鈕、1個(gè)報警蜂鳴器、4個(gè)撥檔開(kāi)關(guān)。
6、傳感器模塊
1對光柵傳感器（檢測距離5mm，重復精度≤0.03mm，響應頻率2KHz,PNP輸出）、2個(gè)光電傳感器（檢測距離5～30mm，響應速度1ms,最小檢測物體Ф0.15mm，動(dòng)作指示燈(橙色)，穩定指示燈(綠色)，PNP輸出）、1個(gè)槽型光電（檢測距離5mm，重復精度≤0.03mm，響應頻率2KHz,PNP輸出）、1個(gè)接近傳感器（檢測距離3mm，設定距離0～2.4mm，沖擊耐久500m/s23次，響應頻率600Hz,PNP輸出）。
7、基礎電氣模塊
提供5口工業(yè)交換機（TP-SF1005）、電氣元件（電源線(xiàn)、DC24V/5A、保險座、接線(xiàn)端子、實(shí)驗導線(xiàn)等）、網(wǎng)線(xiàn)3根
8、工具
提供十字螺絲刀、一字螺絲刀、一字數顯電筆各1個(gè)。
（三）機器人示教器
1、與ABB原廠(chǎng)一致的6.5寸彩色液晶顯示屏和觸摸屏
2、與ABB原廠(chǎng)一致的示教盒外形
3、與ABB原廠(chǎng)一致的功能按鍵、3D操縱桿等
4、與ABB原廠(chǎng)一致的界面和操作習慣
5、與ABB原廠(chǎng)一致的指令格式、操作模式等
6、編程指令包括全部指令。
7、示教盒配置：
（1）意法半導體（ST）處理器：
ARM  32-bit Cortex-M3 CPU Core
128 Kbytes Flash存儲器
20 Kbytes SRAM
（2）板載接口：
一個(gè)VGA接口（16位色輸出，支持音頻輸出）
一個(gè)LCD接口（支持24位輸出，默認未引出）
一個(gè)485接口（最高速度1M，支持modbus協(xié)議）
一個(gè)3線(xiàn)調試串口（6-pin 2.54間距連接器）
兩個(gè)擴展接口，可擴展UART、I2C、SPI、UAB、CAN和PWM等接口
一個(gè)JTAG接口（6-pin接口，默認未焊接連接器）
（四）配套編程軟件
1、ABB模擬與離線(xiàn)編程軟件RobotStudio
（1）軟件支持導入各種主流CAD格式的數據，包括IGES、STEP、VRML、VDAFS、ACIS及CATIA等；
（2）軟件支持自動(dòng)跟蹤生成加工曲線(xiàn)的坐標信息，便于機器人編程；
（3）軟件可直接生成機器人程序，離線(xiàn)編輯，在線(xiàn)導入機器人；
（4）軟件支持奇異點(diǎn)自動(dòng)檢測，提供軌跡調整優(yōu)化工具包，如碰撞檢查、軌跡自動(dòng)調整優(yōu)化、奇異點(diǎn)優(yōu)化等功能；
（5）軟件支持機器人可到達性分析，顯示機器人工作范圍，方便工作站布局及部件位置調整；
（6）軟件支持機器人運行暫停仿真、可精確模擬機器人運行節拍時(shí)間；
（7）軟件可以調用機器人示教器，操作步驟和過(guò)程應與真實(shí)環(huán)境下的示教器對機器人本體操作一致，相輔相成，形成虛實(shí)結合的實(shí)訓模式；
（8）軟件具有播放仿真功能：進(jìn)行仿真時(shí)，整個(gè)機器人程序應能在虛擬控制器上運行，在進(jìn)行仿真前，應可選擇要進(jìn)行仿真的路徑；
（9）軟件具有事件處理功能，通過(guò)事件應能將動(dòng)作與觸發(fā)器連接，可在碰撞或設置信號時(shí)把一個(gè)對象連接至另一個(gè)對象；
（10）軟件應能模擬真實(shí)環(huán)境下的示教器對機器人本體進(jìn)行編程的操作步驟進(jìn)行操作，進(jìn)行仿真時(shí)，整個(gè)機器人程序應可在虛擬控制器上運行；
（11）軟件應具備系統工作站旋轉、縮放、平移、窗口選擇等多種強大的觀(guān)察功能。
2、西門(mén)子TIA博途軟件
TIA博途作為一切未來(lái)軟件工程組態(tài)包的基礎，可對西門(mén)子全集成自動(dòng)化中所涉及的所有自動(dòng)化和驅動(dòng)產(chǎn)品進(jìn)行組態(tài)、編程和調試。向用戶(hù)提供統一的導航并確保系統操作的一致性，統一的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境由可編程控制器（S7-1200、S7-1500、S7-300、S7-400系列等）、人機界面（TP、KTP系列等）和驅動(dòng)裝置（V90、G120等）組成，有利于提高整個(gè)自動(dòng)化項目的效率。TIA博途在控制參數、程序塊、變量、消息等數據管理方面，所有數據只需輸入一次，大大減少了自動(dòng)化項目的軟件工程組態(tài)時(shí)間，降低了成本。
（五）方凳*2
1、尺寸：34X24X45（長(cháng)X寬X高cm ）；
2、重量：5kg
3、材質(zhì)：三聚氰胺板飾面，內部基材為高密度板，厚度2.5cm；PVA膠邊封邊，防火、防滑、防污、耐磨；
（六）終端控制設備（選配）
CPU：性能不低于I5-12400
芯片組，接口不少于前置6個(gè)USB3.1接口、耳機接口；后置4個(gè)USB2.1接口；1個(gè)串行COM、1個(gè)VGA+1個(gè)HDMI、PS/2,1個(gè)PCI；
內存：16GB ；
硬盤(pán)：1T固態(tài)硬盤(pán)；
獨顯：1660S 6G
鍵鼠：無(wú)線(xiàn)防水鍵盤(pán)，抗菌鼠標；
系統：正版windows11以上系統；
五、數字孿生仿真系統（基礎版）
提供5種主機類(lèi)型通信控制，包括西門(mén)子200smart、西門(mén)子1200、西門(mén)子1500、三菱FX3U、三菱FX5U等。
提供提供13個(gè)基礎訓練實(shí)訓項目（模型采用LED指示燈、按鈕開(kāi)關(guān)、接線(xiàn)端子、噴繪圖形的形式進(jìn)行展現），涵蓋了裝配流水線(xiàn)模擬、十字路口交通燈模擬、天塔之光模擬、水塔水位模擬、步進(jìn)電機模擬模擬、電動(dòng)機星三角啟動(dòng)模擬、三層電梯模擬、自動(dòng)配料裝車(chē)模擬、四節傳送帶模擬、刀庫捷徑選擇模擬、數碼顯示模擬、自動(dòng)扶梯模擬、水泵排水模擬）
提供提供21個(gè)場(chǎng)景訓練實(shí)訓項目（模型采用三維立體空間形式，通過(guò)實(shí)景式情景化的場(chǎng)景展現，真實(shí)的反應工業(yè)/生活中的應用場(chǎng)景），涵蓋了工業(yè)機器人協(xié)調控制、氣動(dòng)沖壓機控制、自動(dòng)上料機控制、自動(dòng)封裝控制、工業(yè)流水線(xiàn)控制、小區水塔供水控制、智能配料控制、樓宇電梯控制、電機星三角啟動(dòng)控制、數碼顯示控制、水泵控制、機械手搬運控制、物料分揀控制、數控沖壓機控制、立體倉庫控制、十字路口交通燈控制、天塔控制、多段輸送帶控制、步進(jìn)電機控制、多功能刀架控制、自動(dòng)扶梯控制等實(shí)訓仿真畫(huà)面。
集成西門(mén)子200smart在線(xiàn)學(xué)習課程67節，涵蓋了定時(shí)器指令、SMART簡(jiǎn)介、MODBUS RTU通信簡(jiǎn)介、PID回路控制、USS通信、以太網(wǎng)通信等。
集成西門(mén)子200smart在線(xiàn)測試功能67項，涵蓋了SMAART與CN的對比、時(shí)鐘指令、PLC設備和通信組態(tài)等。
集成西門(mén)子1200 PLC在線(xiàn)學(xué)習課程45節，涵蓋了PTP通信、保持型接通延時(shí)定時(shí)器、帶參數的FC的編程示例、接通延時(shí)定時(shí)器等。
集成西門(mén)子1200 PLC在線(xiàn)測試功能44項，涵蓋了PROFINET通信、PID控制器、運動(dòng)控制功能、組態(tài)網(wǎng)絡(luò )連接等，可以加深學(xué)生對指令的理解。
通用功能
包含實(shí)驗模塊介紹、實(shí)訓目的、實(shí)訓原理、實(shí)訓流程、設備組成、區域介紹、實(shí)訓項目、控制要求、端口說(shuō)明、模擬仿真、在線(xiàn)仿真、網(wǎng)絡(luò )連接等功能菜單。
具有離線(xiàn)仿真功能：不用連接PLC，相關(guān)模型按固定的流程模擬運行，可以根據任務(wù)要求或者模擬運行流程，自行編寫(xiě)PLC程序，實(shí)現PLC編程的在線(xiàn)仿真控制；
在線(xiàn)仿真：在網(wǎng)絡(luò )區輸入PLC的IP地址和端口號，連接成功后，顯示“已連接”，通過(guò)PLC在線(xiàn)編程控制自動(dòng)化模型動(dòng)作，實(shí)現PLC編程的虛擬控制訓練；
六、數字孿生仿真系統（開(kāi)發(fā)版）(選配)
系統是以虛擬3D孿生技術(shù)與智能控制技術(shù)平臺的融合，基于數字化雙胞胎技術(shù)，建立 1:1 的虛擬數字化與物理信號控制的平行世界。采用虛實(shí)結合及數字孿生技術(shù)，系統提供了基于智能制造技術(shù)的PLC、工業(yè)機器人、數控、運動(dòng)控制、嵌入式、人工智能等多種應用的虛擬調試及集成仿真平臺，基于數字孿生及虛實(shí)互動(dòng)仿真的特點(diǎn)，結合實(shí)驗室的綜合建設，該系統能夠貫穿整個(gè)智能制造技術(shù)的仿真課程體系進(jìn)行仿真，提供課程管理、虛擬仿真、硬件實(shí)踐以及AR/VR平臺資源。
系統通過(guò)結合了數字孿生技術(shù)，將1:1的機器人技術(shù)、PLC技術(shù)、智能控制技術(shù)融合，按照智能制造的人才培養過(guò)程和梯度，以仿真貫穿整個(gè)實(shí)訓室設備，從智能控制技術(shù)+機器人技術(shù)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為知識架構，依次將機械、電氣、物聯(lián)網(wǎng)以及計算機軟件技術(shù)各個(gè)專(zhuān)業(yè)、行業(yè)的示范應用結合。在工業(yè)自動(dòng)化、機電一體化、電氣工程、機械工程等課程中具有較高的教學(xué)價(jià)值。
系統集成了PLC仿真、機器?仿真等功能。提供用戶(hù)自主建模與自主布局功能，并開(kāi)放底層接口，支持用戶(hù)二次開(kāi)發(fā)，是一套數字孿生技術(shù)的綜合設計仿真驗證平臺，并提供了豐富的教學(xué)資源。通過(guò)1:1數字建模，可與實(shí)際生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)時(shí)交互，達到數字孿生。
1、授權方式靈活，支持網(wǎng)絡(luò )授權模式與加密狗授權模式，網(wǎng)絡(luò )版形式通過(guò)賬號和密碼的形式使用。
2、具有豐富的工業(yè)模型庫，本地模型主流品牌工業(yè)機器人（ABB、KUKA、FANUC、三菱、埃夫特等）、傳送帶、氣動(dòng)件、電機、按鈕開(kāi)關(guān)、傳感器、視覺(jué)相機、數控機床、立體倉庫、AGV、機器人夾具等，并且每個(gè)模型都支持用戶(hù)自定義設置其坐標、角度、參數尺寸等，能夠通過(guò)便攜化的3D交互托拉拽建設3D場(chǎng)景應用。具有網(wǎng)絡(luò )模型，3D模型支持云端更新，軟件可查看云端模型并可在仿真場(chǎng)景內使用。
3、物理引擎：內置物理引擎，創(chuàng )建的三維模型具有物理屬性，能模擬現實(shí)生活中的物理現象，如：運動(dòng)、旋轉和彈性碰撞等。在發(fā)生碰撞、摩擦、受力的運動(dòng)模擬中，不同的物理屬性能得到不同的運動(dòng)效果。包含豐富的軌跡調整優(yōu)化工具包，如碰撞檢查、工業(yè)機器人可達性、姿態(tài)奇異點(diǎn)、軸超限、節拍估算、軌跡自動(dòng)調整優(yōu)化等功能。
4、虛擬設備工作由控制設備通過(guò)程序驅動(dòng)，虛擬傳感器能反饋場(chǎng)景的狀態(tài)，賦予了虛擬設備與實(shí)際設備相同的特性，還能通過(guò)外部真實(shí)的控制面板或虛擬設備上的控制面板對虛擬設備進(jìn)行操作。
5、通過(guò)鍵鼠能完成平移、旋轉、縮放等操作，可快速切換視角。具有三視圖功能，具有頂視圖、前視圖、左視圖，多視角同時(shí)查看三維場(chǎng)景。
6、使用者可以使用軟件方便、有效地建立、測試、控制任意的自動(dòng)化系統。軟件可將涉及各領(lǐng)域的元件、部件組合在一起。在模擬時(shí)，也可對在真實(shí)硬件環(huán)境運行時(shí)會(huì )產(chǎn)生干擾、錯誤的過(guò)程情況進(jìn)行評價(jià)。
7、支持導入3DCAD軟件創(chuàng )建的三維模型（如Solidworks、ProE、Catia等),用戶(hù)可將CAD設計的設備先導入軟件中，進(jìn)行仿真調試，先通過(guò)驗證測試再進(jìn)行生產(chǎn)，既節約了成本與時(shí)間，又能保證產(chǎn)品的準確性。
8、具有設備介紹功能，點(diǎn)擊設備，能顯示設備的詳細信息，設備信息可編輯。具有操作引導功能，引導使用者逐步完成操作，每一步操作都有相應提示，操作步驟可編輯。
9、支持VR功能，通過(guò)VR眼鏡（另購）可實(shí)現沉浸式虛擬現實(shí)3D體驗，包含逼真工業(yè)現場(chǎng)3D音效仿真，使體驗者身臨其境。通過(guò)手柄可與場(chǎng)景進(jìn)行互動(dòng)操作。
10、軟件支持同各種實(shí)際的PLC進(jìn)行直接通訊（無(wú)需通過(guò)OPC），如西門(mén)子1200、西門(mén)子1500、三菱FX5U、三菱Q系列等以及國產(chǎn)匯川H2U-1616MT-XP、臺達DVP SX2等，虛擬設備可接受PLC的指令信號，同時(shí)也可返回其采集的信號到PLC中，屬于一個(gè)完整的閉環(huán)控制系統。）
11、可與第三方虛擬PLC進(jìn)行通訊，如西門(mén)子的PLCSIM、三菱虛擬PLC，可用PLC廠(chǎng)商提供的編程軟件編寫(xiě)相應品牌的PLC程序，下載到相應品牌的虛擬PLC中，再連上軟件中的模型，進(jìn)行控制仿真，整個(gè)流程完全在計算機中完成。
12、組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)的模擬人機界面，可控制虛擬PLC，對仿真場(chǎng)景的虛擬設備進(jìn)行操作。
13、仿真場(chǎng)景的虛擬設備通過(guò)多種通訊協(xié)議與外部控制器進(jìn)行數據交換，支持Modbus-RTU、Modbus-TCP、OPC UA、S7等總線(xiàn)通訊協(xié)議。通過(guò)設備數據映射表，把外部控制器端口與三維模型的內部端口建立映射關(guān)系，因此外部控制器能驅動(dòng)虛擬設備工作，用戶(hù)可自行修改數據映射表。
14、二次開(kāi)發(fā)：支持Python、lua腳本語(yǔ)言編程控制虛擬設備，可用于快速功能驗證及功能擴展。
15、用于電氣信號連接圖設計，仿真場(chǎng)景的電氣主控器件與被控制器件都有一個(gè)對應的電氣符號，電氣符號用圖形表示，有名稱(chēng)與內部端口號。用畫(huà)線(xiàn)方式連接不同端口，不同類(lèi)型端口用不同顏色線(xiàn)條表示，完成電氣信號連接圖后可導出Excel格式的IO表。
16、自動(dòng)考評：軟件具有數據實(shí)時(shí)采集與分析、自動(dòng)評分功能。先由教師在軟件上出題，自動(dòng)生成評分規則，學(xué)員在考核過(guò)程中，軟件實(shí)時(shí)記錄學(xué)員的操作過(guò)程、執行結果、異常事件，并根據考試評分規則計算最終成績(jì)，減輕教師的批改工作量，提升教學(xué)質(zhì)量。
17、具有豐富的工業(yè)模型庫，本地模型主流品牌工業(yè)機器人（ABB、KUKA、FANUC、三菱、埃夫特等）、傳送帶、氣動(dòng)件、電機、按鈕開(kāi)關(guān)、傳感器、視覺(jué)相機、數控機床、立體倉庫、AGV、機器人夾具等，并且每個(gè)模型都支持用戶(hù)自定義設置其坐標、角度、參數尺寸等，能夠通過(guò)便攜化的3D交互托拉拽建設3D場(chǎng)景應用。具有網(wǎng)絡(luò )模型，3D模型支持云端更新，軟件可查看云端模型并可在仿真場(chǎng)景內使用。
18、軌跡優(yōu)化：離線(xiàn)編程時(shí)提供多種軌跡優(yōu)化工具：碰撞檢測工具檢查仿真運行時(shí)是否發(fā)生過(guò)碰撞，防止真實(shí)應用時(shí)發(fā)生危險；軌跡分析工具對工業(yè)機器人的可達性、姿態(tài)奇異點(diǎn)、軸超限、節拍估算進(jìn)行檢查，方便設計人員對機器人軌跡進(jìn)行調整，避免實(shí)際運行時(shí)無(wú)故停機；機器人3D工作范圍球能直觀(guān)顯示機器人的最大工作范圍和最小工作范圍，提高調試效率。
19、豐富的工藝工具包：提供了多種工藝工具包：根據需求自定義工具模型和坐標參數，滿(mǎn)足個(gè)性化工作站設計要求。通過(guò)多點(diǎn)智能匹配算法實(shí)現虛擬設計環(huán)境與真實(shí)應用環(huán)境的坐標變換，在軌跡輪廓不變的情況下對所有標志點(diǎn)進(jìn)行變換，提高適應性。集成了機器人碼垛、機器人上下料、機器人焊接等典型工藝應用。
20、機器人拖動(dòng)示教：支持拖動(dòng)機器人法蘭末端或工具末端進(jìn)行平移操作與旋轉操作獲取空間點(diǎn)位，空間點(diǎn)位可打開(kāi)或關(guān)閉顯示，并可移動(dòng)點(diǎn)位。
21、虛擬示教器編程：內置機器人虛擬示教器，功能、界面與真實(shí)的示教器一致。虛擬示教器程序驅動(dòng)機器人運動(dòng)與IO操作，完成機器人編程、運動(dòng)仿真、機器人工藝訓練等功能。
22、硬件示教器編程：真實(shí)示教器通過(guò)以太網(wǎng)總線(xiàn)接入軟件，在硬件示教器上完成機器人編程并控制虛擬機器人運動(dòng)，完成各種機器人虛實(shí)結合仿真。在保證操作安全的同時(shí)，不影響操作體驗。
23、多機器人同時(shí)仿真：支持多種類(lèi)型機器人，如直角機器人、SCARA機器人、4軸串聯(lián)機器人、6軸串聯(lián)機器人，每臺機器人都有獨立的運動(dòng)控制器，分別編程，獨立運行。支持多品牌、多類(lèi)型的機器人同時(shí)仿真運行。
24、機器視覺(jué)仿真：仿真場(chǎng)景中的虛擬相機，能與外部機器視覺(jué)軟件實(shí)時(shí)數據交換，組成機器視覺(jué)系統，實(shí)現對虛擬工件的在線(xiàn)視覺(jué)檢測。機器視覺(jué)軟件與虛擬機器人總線(xiàn)通訊，把工件坐標傳給虛擬機器人，引導虛擬機器人抓取工件。