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数控机床数字化理实一体机
发表时间：2022-10-15
数控机床数字化理实一体机
一、仿真实训台
1、三个单元操作位置，各单元相互连通，方便走线及安装；
2、整体采用优质钢材，1.2mm-2mm冷轧钢板；
3、结构紧固合理，款式新颖；可快捷拆装，方便运输和运输；
4、表面白色烤漆处理；
5、配备3张人体工学椅。
二、加工中心数控系统
1、加工中心系统的内存容量大于500M，且有数据磁盘，配以太网接口；
2、有自动化接口，能实现加工中心系统的远程启动、程序可上传到机床内存，能获取机床的状态信息、机床的模式、主轴的位置信息；
3、加工中心能够停在原点指令位置并把原点状态通过网络传输给工控机；
4、支持配置虚拟轴，运行实际加工程序；
5、总线式数控系统：数控系统必须开通 U 盘接口、极坐标编程功能、后台编辑功能，以太网功能，所有数控机床可以联网，实现网络数控一体化 ，数控系统需国产化，系统采用NCUC工业现场总线，以串联的方式通过IPC单元总线接口PORT0~PORT3控制总线I/O单元、总线伺服驱动单元等总线设备，
6、数控系统支持和外部虚拟加工中心模型进行数据交互，数控系统可以驱动外部虚拟加工中心模型；提供二次开发技术支持。
三、车床数控系统
1、数控车床数控系统的内存容量大于500M，且有数据磁盘，配以太网接口；
2、有自动化接口，能实现数控车床系统的远程启动、程序可上传到车床内存，能获取车床的状态信息、机床的模式、主轴的位置信息；
3、数控车床能够停在原点位置并把原点状态通过网络传输给工控机；
4、支持配置虚拟轴，运行实际加工程序；
5、总线式数控系统：数控系统开通 U 盘接口、极坐标编程功能、后台编辑功能，以太网功能，所有数控机床可以联网，实现网络数控一体化 ，数控系统国产化；系统采用NCUC工业现场总线，以串联的方式通过6、IPC单元总线接口PORT0~PORT3控制总线I/O单元、总线伺服驱动单元等总线设备；
7、数控系统支持和外部虚拟加工中心模型进行数据交互，数控系统可以驱动外部虚拟加工中心模型；
8、提供二次开发技术支持。
四、机器人示教器及控制系统
1.示教器：
尺寸 8 寸触摸屏；全触屏操作，配备急停开关、钥匙开关以及三段式安全开关；配备 USB 接口。
运行内存：1G；
存储空间：2G；
CPU 频率：1.0GHz。
示教器软件功能：作为人机界面，可对机器人进行操作、模式切换、紧急停止、参数设置以及示教编程。
产品可靠性：示教器部件通过振动试验及高低温试验检测。
2.控制系统：
采用模块化、开放式体系结构。支持总线式全数字伺服驱动单元和绝对值式伺服电机，支持总线式远程 I/O单元，支持 CF 卡、USB、以太网等程序扩展和数据交换功能；
NCUC 总线接口：2 个外部；
USB 接口：2 个；
RS232：1 个（内部使用串口）；
LAN：1 个（外部标准以太网接口）；
EtherCAT接口：1个；
控制器软件采用高级语言编程，可快速完成各种复杂任务，支持二次开发，可与第三方视觉系统、总控系统、MES系统等快速集成；提供C++二次开发接口，至少包含以下7条接口函数：a,网络初始化函数，b,网络退出函数，c,查询当前网络连接状态，d,设置IR寄存器函数，e,获取IR寄存器函数，f,设置LR寄存器函数，g,获取LR寄存器函数；
控制器操作软件功能要求：需包含“轴参数设置”、“机械参数设置”、“轴状态监控”、“I/O状态监控”等功能。控制器操作软件需使用国产化自主知识产权的产品。
五、RFID读写器及RFID芯片
1.RFID读写器技术参数：
（1）无线协议：ISO-15693；
（2）工作频率：13.56MHz；
（3）输出功率：23dBm；
（4）读写距离：0-50mm（与标签有关）；
（5）通讯接口：USB或RS-232或RS-485；
（6）防水防尘等级：IP63或以上。
2.RFID芯片技术参数：
（1）无线协议：ISO-15693；
（2）工作频率：13.56MHz；
（3）工作模式：可读可写；
（4）读写距离：0-10mm（与天线、读写器有关）；
（5）存储器类型：EEPRM；
（6）存储器容量：160字节；
（8）防水防尘等级：IP67。
六、料仓
（1）立体仓库的操作面板配备急停开关、门锁解除（绿色按钮）、运行（绿色按钮灯）；
（2）立体仓库工位设置30个，每个仓位配置RFID芯片，其中RFID读写器为手持式读写器；
（3）立体仓库每个仓位设置状态指示灯，状态指示灯分别用不同的颜色指示毛坯、车床加工完成、加工中心加工完成、合格、不合格五种状态；采用485数据通讯。
七、MES系统
智能制造管控MES 软件是部署在电脑上、运用于自动产线的控制系统。它能对产线上的机床、ROBOT、测量仪等设备的运行进行监控，并提供方便的可视化界面展示所检测的数据。同时，智能产线MES 系统可以完成数据的上传下达，将数据（报工、状态、动作、刀具等）上报、将生产任务和命令（CNC 切入切出控制指令、加工任务）下发到设备。
MES软件系统具有如下功能：
1.功能要求：
（1）支持主流PLC通讯；
（2）支持Win7及以上操作系统版本；
（3）软件架构为C/S（Client/Server）架构；
（4）支持多规格产品混流加工。
2.用户权限管理：
（1）支持用户权限管理功能，具备不同功能操作权限；
（2）支持新增用户功能；
（3）支持删除用户功能；
（4）支持密码修改功能。
3.网络通讯：
（1）支持数控通过IP组网通讯；
（2）支持RFID系统组网通讯；
（3）支持主流PLC组网通讯；
（4）支持智能仓储系统组网通讯；
（5）支持测量系统通讯。
4.数据采集：
（1）支持数控系统数据采集；
（2）支持RFID系统数据采集；
（3）支持PLC数据采集；
（4）支持测量系统数据采集；
（5）支持智能仓储数据采集。
5.实时加工监控：
系统运行实际位置、指令位置、负载电流；进给倍率、快移倍率、主轴倍率；当前刀具数据、主轴转速、NC代码；当前机床面板运行状态；
6.自动化运行控制：
（1）通过与PLC交互控制自动门开、关；
（2）控制系统选择相应的工艺自动运行；
（3）控制机器人自动取料、放料；
（4）RFID管理；
（5）支持RFID系统数据通讯；
（6）支持RFID初始化工艺数据；
（7）支持RFID自动读、写数据；
（8）支持工艺流程全程数据追踪。
7.产品统计分析：
（1）支持产品加工数量统计功能；
（2）支持成品质量分析功能；
（3）订单派发；
（4）支持多台系统订单派发功能；
（5）支持多个文件同时派发功能；
（6）料仓管理；
（7）支持料仓可视化管理功能；
（8）支持料仓位工件状图管理功能；
（9）支持料仓工位成品质量情况管理功能。
8.故障诊断：
（1）支持数控系统实时报警监控功能；
（2）支持总控PLC报警监控功能；
（3）支持RFID故障信息监控功能；
（4）支持测量设备故障信息监控功能；
（5）系统日志记录；
（6）支持系统日志管理功能；
（7）支持设备日志管理功能；
（8）支持系统安全日志和运行日志功能；
（9）支持数控系统设备日志功能。
9.检测补偿：
（1）支持检测公差范围设置功能；
（2）支持检测补偿值补偿功能。
八、总控PLC系统
1）plc存储不小于125 KB 工作存储器；
2）24VDC 电源，板载 DI14 × 24VDC 漏型/源型，DQ10 × 24VDC 及 AI2 和 AQ2；
3）板载 6 个高速计数器和 4 个脉冲输出；
4）信号板扩展板载 I/O；多达 3 个通信模块用于串行通信；
5）多达 8 个信号模块用于 I/O 扩展；
6）0.04 ms/1000 条指令；2 个 PROFINET 端口用于编程，HMI 和 PLC 间的通信。
（1）带有 RS232/RS422/RS485 接口的通信模块；
（2）带有64点输入和16点输出扩展I/O模块；
（3）采用7寸触摸屏，800 × 480 像素，16M 色；1 × MPI/PROFIBUS DP，1 × 支持 MRP 和 RT/IRT 的 PROFINET/工业以太网接口（2 个端口）；2 × 多媒体卡插槽；3 × USB；
（4）配有16口工业交换机。
九、智能制造理实一体化虚拟仿真软件
1.支持机器人、数控系统、PLC的通讯和数据采集；
2.支持包括但不限于TCP/IP、TCP Modbus等通讯协议；
3.支持包括数控机床、机器人等智能产线设备的实时数据采集与仿真运动控制；
4.系统真实还原智能产线设备调试与应用流程，在不使用实际产线设备的环境下能够进行安装调试、设备操作、编程控制等多种教学、科研、训练、比赛项目；
5.可以实现3个人同时不同账号登陆系统进行学习并互不干扰；
6.智能制造理实一体化综合实训平台的仿真系统，进行了系统的教学活动设计，教学项目主要有智能产线虚拟数控车床装调与编程应用实训、智能产线虚拟加工中心装调与编程应用实训、智能产线的工业机器人虚拟装调与编程应用实训、智能产线PLC编程与虚拟仿真调试综合实训项目，总计不少于60个教学任务；
7.虚拟仿真软件直接与真实的机床控制系统建立通讯连接，操作理实一体化数控系统，通过获取数控系统操作指令，实时模拟机床加工状态。可以实现智能产线机床的基本功能调试、数控加工参数设置、虚拟数控机床对刀、切削加工编程、测头装置虚拟标定、工件尺寸测量、加工中心参数设置、加工中心刀具安装与调试、在线检测装置安装与调试、工件尺寸在线监测等仿真实训项目不少于40个任务；
8.工业机器人虚拟仿真实训模块，仿真系统通过读取机器人轴关节数据以及IO控制信号，实时仿真机器人动作，完成机器人功能性操作。操作理实一体化真实示教器，可以实现工业机器人编程调试仿真，工业机器人外部轴运动控制仿真，工业机器人夹具安装与调试仿真等项目不少于10个任务；
9.智能产线总控单元PLC编程调试教学模块，实现了仿真系统通过与PLC系统进行通讯，实现逻辑控制程序的模拟与验证，其中可以开展设备间网络架构互联与配置和PLC控制逻辑编程调试两块项目教学内容，包含设备间网络架构互联与配置项目进行PLC与数控车床、加工中心、工业机器人、RFID等单个设备的通信编程调试及PLC控制逻辑编程调试等虚拟仿真项目不少于8个任务；
10.为满足多样化的教学活动设计的需求，在自由模式下，可以实现MES软件加工生产派单、料仓信息盘点、机床加工监视、设备状态显示、物料状态跟踪、生产数据统计等多项功能，能够完全模拟实际智能产线的加工流程。学生可以根据信号表，自由进行机器人编程、数控编程、PLC编程、MES调试等训练任务。教师能够根据虚拟产线环境自行设计实训内容；
11.软件支持在场景中的料仓中任意仓位放料与取料加工，同时实现场景中RFID指示灯与实体保持一致；
12.仿真场景中的机床能够根据G代码生成刀路轨迹，并进行G代码检测，工件加工G代码错误软件会有错误提示；
13.能够使用实物机床控制系统在仿真中完成空间坐标系的定义，数控机床刀盘、刀库的定义，包括手动装刀，不同类型刀具定义，刀具刀套设置，刀补、刀具参数设置等功能；
14.软件支持车刀、铣刀、测头在虚拟场景中进行组装装配；
15.软件支持虚拟场景中机器人发生碰撞时，能够实现程序自动停止，支持学生观察碰撞位置，并进行程序调整；
16.软件支持IO信号可视化展示，支持学生训练过程中的信号监控；
17.平台教师端管理功能：课程管理、考核管理、学情记录、统计分析功能，系统支持记录学生仿真实训过程，并能够对实现实训成绩自动评分，班级排名、成绩反馈等教学管理功能。支持创建班级、创建课程、导入学生、扣分详情查询，产出学习报告、学情分析报告等功能；
18.实训平台支持双屏模式，能够同时操作多台设备进行实训操作；
19.通过智能制造理实一体化综合实训平台实际的操作系统控制仿真场景中虚拟模型进行加工运动，实现智能产线数字孪生，要求仿真系统通过与机器人控制系统、数控系统、PLC、MES等系统进行数据集成与实时仿真；
20.软件可以实现智能制造单元中个性化产品的数字化设计与实时加工，用户可以通过CAM设计编程之后，将G代码导入到平台中通过实体数控系统的参数调整，实现个性化产品在软件智能制造单元虚拟场景中实现加工仿真，并能够通过mes实现多品种的混流生产；
21.软件支持在智能制造单元场景中铣削加工中的平面铣、铣槽、倒角铣、铣圆弧、铣圆角等加工工艺，并能够三维实时切削仿真；
22.软件支持智能产线运行前的准备工作的虚拟操作调试：内容气动门功能调试、液压卡盘功能调试、气动清洁喷嘴功能调试及刀具安装调试；
23.软件有背包系统功能，实现智能制造仿真实训过程中在背包中存放毛坯、刀具、工具、气管等标准件或采购件；
24.支持在智能制造单元场景中车削加工中的外圆车削、内圆车削、外圆切槽、内圆切槽、内螺纹车削、外螺纹车削等加工工艺，并能够三维实时切削仿真；
25.软件支持智能制造单元场景中机床的多种刀具选择，车床刀具库中有7把刀，分别是80度外圆车刀、35度外圆车刀、60度内孔车刀、3mm外圆切槽刀、3mm内园切槽、60度外螺纹车削、60度内螺纹车削，铣床刀具库中拥有6把刀，分别为立铣刀（φ6、φ8、φ10、φ12）、倒角刀（φ6-45度）、球头刀（φ12R6）等；
26.软件支持智能制造单元加工毛坯的自定义，可根据用户的要求设置方料和圆料毛坯大小；
27.软件支持智能制造单元理实一体化实体平台上通过MES下单，通过数控系统、示教器等实体控制器操作，完成机器人料仓取取料、RFID读取、虚拟数控机床的机器人上料、机床实时加工、虚拟数控机床下料、成品入库的完整流程，实现智能产线中机器人、数控机床、料仓的联调仿真；
28.软件支持智能制造单元场景中机床加工时的安全操作提醒功能，卡盘未夹紧的状态下加工会提示报警、加工时刀具与机床碰撞会出现提示；
29.软件支持智能制造单元场景中车削加工时的掉头加工，可实现零件两端加工；
30.高兼容性和扩展性的数据处理技术，采用灵活的数据处理方法，可以兼容多种通讯协议，如opc、modbus或者自定义协议。对数据进行整理、分析后形成统一的数据结构。同时数据信号能兼容状态触发、沿触发、延迟触发、组合触发等多种触发方式；
31.采用高性能，高并发，低延迟的通讯方式，能高速采集和获取示教器、PLC等物理设备信息，更真实、及时的还原真实场景下各个设备的运行状态；
32.高保真的虚拟场景效果，采用和真实设备一样的模型制作，采用高还原度的材质，使用和实际智能产线设备一致的动作表现以及专业的工作流程，使得虚拟系统做到较高程度的仿真效果，虚拟模型材质满足体验要求。
十、离线编程仿真软件
国产正版软件。不依赖外部CAD/CAM系统，具有国产自主知识产权，可通过二次开发扩展机器人库、工具库、变位机库等。
（1）支持不少于5种主流工业机器人品牌，包括华数机器人、ABB、KUKA、FANUC、安川、川崎等，仿真输出对应的机器人代码；
（2）至少支持4、6关节机器人的新建、编辑、删除等功能，也可以直接导入机器人库文件，新建机器人可进行正常的编程和仿真；
（3）支持工具的新建、编辑、删除等功能，也可以直接导入工具库文件，一个工具可切换不同TCP进行离线编程；
（4）至少支持1、2轴变位机的新建、编辑、删除等功能，也可以直接导入变位机库文件，变位机可以和机器人进行联动控制；
（5）支持三维仿真与碰撞检查功能。通过三维仿真可以观察机器人的位置姿态，充分地检查编程结果是否合理，仿真过程中如果发生碰撞，会显示警告提示；
（6）支持机器人逆运动学选解功能，切换不同解组并生成路径查看仿真，选择最优解进行作为加工路径；
（7）提供手拿工具、手拿工件两种编程模式；
（8）支持自动、手动、外部等多种路径规划方式。1）可以根据三维模型进行编程，包含不少于三种路径生产方法；2）可以直接在曲面或曲线上任意点选编程，能够自适应产生主刀轴和辅刀轴。3）可以导入外部刀位文件进行编程，能够自适应产生主刀轴和辅刀轴；
（9）支持多种工艺路径变换与阵列方法。能够通过可视化交互界面进行简单的参数设置，快速实现路径的线性与圆形等多种变化与阵列；
（10）支持半实物仿真。真实示教器能够控制离线编程软件中的虚拟机器人运动，并保持示教器中的点位数据和离线编程软件中的点位完全一致。离线编程软件中虚拟机器人运动仿真时，真实示教器能够实时显示离线编程软件中虚拟机器人的位置；
（11）支持真实控制器插补仿真功能。能够采集真实控制器的扭矩、速度、加速度等参数并绘制波形图，用户可以进行运动学和动力学的原理性分析，通过鼠标点击波形图时，离线编程软件中虚拟机器人的能够移动到对应的位置；
（12）能够根据应用场景的需求生成包含加工工艺的运动轨迹，比如生成参数化的锯齿折线轨迹、三角函数曲线轨迹以及螺旋线轨迹等，用户可根据需求修改轨迹的相关参数实现工艺轨迹的快速调整；
（13）支持离线工艺编程、离线示教编程、离线码垛编程等多种应用编程软件包，能够融合应用领域工艺实现快速编程与仿真。
十一、1+X等级证书配套教学资源
十二、智能制造切削加工单元教学资源包
1.《智能制造仿真实训平台实训指导书》1套；
模块一：认识智能制造仿真实训平台
任务一：智能制造理实一体化实训平台的认知；
模块二：基础篇
任务一：工业机器人基本操作；
任务二：机器人搬运编程与调试；
任务三：机器人故障诊断处理；
任务四：加工中心操作与调试（参数设置）；
任务五：加工中心编程；
任务六：数控车床操作与调试（参数设置）；
任务七：数控车床编程；
任务八：CAD/CAM软件使用及仿真；
任务九：数控机床远程故障诊断与排除；
任务十：总控PLC硬件连接及组态；
任务十一：西门子触摸屏（HMI）组态控制与仿真；
模块三：互联互通篇
任务一：MES软件部署、综合使用及仿真实训平台网络架构；
任务二：总控PLC和机器人之间的通讯及数据交互（MODBUS-TCP/IP）；
任务三：总控PLC和MES系统的通讯及数据交互（MODBUS-TCP/IP）；
任务四：总控PLC与RFID读写器之间的通讯（MODBUS-RTU）；
任务五：总控PLC与数控机床的逻辑控制编程；
任务六：MES控制五色灯调试；
任务七：HMI实现机床控制；
任务八：RFID 电子标签系统的安装及数据处理、信息读写；
任务九：模拟仿真零件在线检测，并进行测量结果上传至MES；
任务十：加工中心上下料信号交互；
模块四：联调篇
任务一：加工中心上下料信号交互及带料加工（单铣）；
任务二：数控车床上下料信号交互及带料加工（单车）；
任务三：车铣混合上下料信号交互及带料加工一；
任务四：车铣混合上下料信号交互及带料加工二；
任务五：车铣混合上下料信号交互及带料加工三；
任务六：车铣混合上下料信号交互及带料加工四；
2. 智能制造仿真实训平台教学视频
24个；（投标时需提供不少于15个视频内容）
视频1.下板1工件铣削加工案例1；
视频2.连接轴工件车削加工案例2；
视频3.连接轴工件车削加工案例2（完整）；
视频4.中间轴1工件车铣削复合加工案例3；
视频5.中间轴2工件车铣削复合加工案例4；
视频6.中间轴3工件车铣削复合加工案例5；
视频7.中间轴4工件车铣削复合加工案例6；
视频8.车床生产准备调试及刀具组装；
视频9.车床刀架车刀安装；
视频10.加工中心刀库重新排刀；
视频11.Mes软件手动下发加工程序操作视频；
视频12.MES功能介绍；
视频13.MES下单操作讲解；
视频14.Mes命令与PLC交互（主流程）讲解；
视频15.订单处理机器人上下料PLC编程讲解；
视频16.PLC与HMI基础编程讲解；
视频17.HMI下单编程讲解；
视频18.PLC与机器人Modbus TCP通讯讲解；
视频19.机器人取料及放料相关编程及讲解；
视频20.机器人发生碰撞后的恢复操作；
视频21.加工中心如何调取测头和开启关闭；
视频22.加工中心手动上工件和下工件操作；
视频23.车床如何手动上工件和下工件；
视频24.机床开机F1按钮两个选项区别。
公司产品系列：电气安装与维修实训考核装置、单片机控制功能实训考核装置、电工电子实验台、PLC实训装置、机电一体化实训设备
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