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可編程控制器系統(tǒng)應用實訓考核裝置
一、概述
LG-PLC01X型 可編程控制器系統(tǒng)應用實訓考核裝置以模塊化設計，要求符合可編程控制器系統(tǒng)應用編程職業(yè)技能等級標準要求。系統(tǒng)需融入機械傳動技術(shù)、電子電工技術(shù)、智能傳感技術(shù)、可編程控制技術(shù)、機器視覺技術(shù)、計算機技術(shù)、串口通信技術(shù)、以太網(wǎng)通訊技術(shù)等先進制造技術(shù)，涵蓋機械制造與自動化、電氣自動化、機電一體化、機電設備維修與管理、物聯(lián)網(wǎng)、智能傳感、智能制造等多門學科的專業(yè)知識，能滿足可編程控制器系統(tǒng)應用編程職業(yè)技能等級標準的考核要求。
二、技術(shù)參數(shù)
1、基礎(chǔ)實訓模塊：端子排、PLC基礎(chǔ)控制模塊；
可完成的內(nèi)容：1.輸入回路連接2.輸出回路連接3.外圍設備的連接4.可編程控制器基本邏輯指令編程5.可編程控制器應用指令編程
2、電氣安裝模塊：交流接觸器、繼電器；
可完成的內(nèi)容：1.輸入回路連接2.輸出回路連接3.外圍設備的連接4.可編程控制器基本邏輯指令編程5.可編程控制器應用指令編程
3、外圍控制器套件：PLC及擴展模塊、觸摸屏、步進、伺服、變頻器；
可完成的內(nèi)容：1.外圍設備的連接2.可編程控制器參數(shù)配置3.人機界面參數(shù)配置4.擴展模塊參數(shù)配置
4、桁架機械手模塊：磁性開關(guān)、光電開關(guān)、氣缸、電磁閥；
可完成的內(nèi)容：1.輸入回路連接2.輸出回路連接3.外圍設備的連接4.可編程控制器基本邏輯指令編程5.可編程控制器應用指令編程6.人機界面編程7.I/O 口連接的調(diào)試8.人機界面的調(diào)試9.簡單控制系統(tǒng)的調(diào)試
5、分揀模塊 變頻器、三相：電機、編碼器、光纖傳感器、光電傳感器、視覺系統(tǒng)；
可完成的內(nèi)容：1.獨立軸速度控制系統(tǒng)設計2.工業(yè)視覺系統(tǒng)設計
6、獨立軸速度控制系統(tǒng)編程1.可編程控制器參數(shù)配置2.獨立軸運動控制系統(tǒng)參數(shù)配置3.工業(yè)視覺系統(tǒng)配置4.獨立軸速度控制系統(tǒng)調(diào)試
7、旋轉(zhuǎn)供料模塊 步進系統(tǒng)：減速器；
可完成的內(nèi)容：1.獨立軸角度位置控制系統(tǒng)設計2.可編程控制器參數(shù)配置3.獨立軸運動控制系統(tǒng)參數(shù)配置4.獨立軸角度位置控制系統(tǒng)編程5.獨立軸角度位置控制系統(tǒng)調(diào)試
8、輸送模塊：伺服系統(tǒng)、導桿氣缸、氣動手抓、直線模組；
可完成的內(nèi)容：1.獨立軸直線位置控制系統(tǒng)設計2.可編程控制器參數(shù)配置3.獨立軸運動控制系統(tǒng)參數(shù)配置4.獨立軸直線位置控制系統(tǒng)編程5.獨立軸直線位置控制系統(tǒng)調(diào)試
9、立體倉庫模塊：步進系統(tǒng)、無桿氣缸、絲桿模組；
可完成的內(nèi)容：1.獨立軸直線位置控制系統(tǒng)設計2.可編程控制器參數(shù)配置3.獨立軸運動控制系統(tǒng)參數(shù)配置4.獨立軸直線位置控制系統(tǒng)編程5.獨立軸直線位置控制系統(tǒng)調(diào)試
10、龍門搬運模塊：伺服系統(tǒng)、直線模組；
可完成的內(nèi)容：1.獨立軸直線位置控制系統(tǒng)設計2.可編程控制器參數(shù)配置3.獨立軸運動控制系統(tǒng)參數(shù)配置4.獨立軸直線位置控制系統(tǒng)編程5.獨立軸直線位置控制系統(tǒng)調(diào)試
11、溫度控制模塊：顯示儀表，控制電路板；
可完成的內(nèi)容：1.簡單過程控制系統(tǒng)設計2.簡單過程控制系統(tǒng)參數(shù)配置3.簡單過程控制系統(tǒng)編程4.簡單過程控制系統(tǒng)調(diào)試。
三、技術(shù)參數(shù)
1、輸入電源：AC380V±10% 50HZ
2、輸入功率：3 kw
3、單臺設備外形尺寸（長寬高）：1800mm×1200mm×2000mm
4、安全要求：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關(guān)的國家標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線。
四、模塊功能
1、實訓臺：實訓臺承重主體為鋁型材拼接而成，側(cè)封板為鈑金；為功能模塊的安裝提供標準的安裝接口。保證穩(wěn)定牢固。預留有標準氣源和電氣接口安裝位置，根據(jù)模塊的使用情況進行功能的擴展。為功能模塊、功能套件提供穩(wěn)定的電源。平臺上可牢固安裝多種多功能多應用模塊。實現(xiàn)模塊的自定義位置安裝，實訓臺內(nèi)部用于模塊和工具存放。
2、工件套裝：工件套裝是實訓項目的工作對象，主要由工件一、工件二組成。根據(jù)實訓項目的不同可以單獨或組合使用工件套裝完成不同的作業(yè)流程。
3、電氣接口套件 ：適配機電一體化功能模塊，為模塊提供穩(wěn)定的電源和控制器資源（IO信號、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)）。 主要包含：電氣接口模塊、工業(yè)交換機、接線端子等。接線端子包含通用接線端口和安全連接插座，適用于兩種方式的接線
4、外圍控制器套件：通過PLC和觸摸屏等器件的數(shù)據(jù)交互，完成對各功能模塊的控制。主要包括：可編程控制器（PLC）、觸摸屏、伺服系統(tǒng)、總線遠程I/O模塊等組成。
5、基礎(chǔ)實訓模塊：由基礎(chǔ)PLC實訓模塊、網(wǎng)孔板、固定底板、快速電路連接器、接線端子、不銹鋼拉手等組成。用于PLC基礎(chǔ)邏輯指令，應用指令的編程練習。掌握簡單的PLC 編程控制相關(guān)技能。
6、電氣安裝模塊：由接觸器、繼電器、網(wǎng)孔板、固定底板、快速電路連接器、接線端子、不銹鋼拉手等組成。用于電機控制系統(tǒng)的安裝設計，通過PLC輸入輸出控制，完成三相電機的正反轉(zhuǎn)控制。掌握簡單的PLC IO 控制相關(guān)技能。
7、旋轉(zhuǎn)供料模塊：由步進旋轉(zhuǎn)供料機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)臺、固定底板等組成。PLC發(fā)出控制命令控制步進電機將料盤旋轉(zhuǎn)到指定工位。學生可掌握步進控制系統(tǒng)在自動生產(chǎn)線中的應用和控制方法。實訓任務設計可以參考教學資源中實訓指導書里面的案例，用戶亦可自主進行應用拓展。
8、桁架機械手模塊：由氣缸執(zhí)行機構(gòu)、固定底板、快速電路連接器等組成。 用于搬運旋轉(zhuǎn)供料模塊供出的工件一，通過伸縮氣缸、氣動夾爪進行夾料，并由氣動滑臺將工件一搬運到下一單元模塊。PLC通過數(shù)字量輸入輸出控制，完成零件的夾取與搬運控制。掌握簡單的PLC IO 控制相關(guān)技能。 可以與其他模塊進行組合，實現(xiàn)不同的實訓任務，實訓任務設計可以參考教學資源中實訓指導書里面的案例，用戶亦可自主進行應用拓展。
9、分揀模塊：由三相異步電機、編碼器、視覺系統(tǒng)、傳送機構(gòu)、底板等組成。通過獨立軸速度控制可以用于工件一的分揀輸送，視覺系統(tǒng)檢測工件一的顏色或形狀，根據(jù)訂單需求進行套件的分揀?？梢耘c其他模塊進行組合，實現(xiàn)不同的實訓任務，實訓任務設計可以參考教學資源中實訓指導書里面的案例，用戶亦可自主進行應用拓展。
10、輸送模塊：由伺服電機、機械手、直線模組、底板等組成。通過獨立軸位置控制可滿足工件一的多點位輸送，例如將工件一輸送至溫控模塊進行烘干，烘干完成后將工件一輸送至立體倉庫單元。 可以與其他模塊進行組合，實現(xiàn)不同的實訓任務，實訓任務設計可以參考教學資源中實訓指導書里面的案例，用戶亦可自主進行應用拓展。
11、立體倉庫模塊：由步進電機、機械手、氣動滑臺、底板等組成。通過獨立軸位置控制可滿足工件一的出入庫管理，根據(jù)訂單要求進行出庫，進行個性化產(chǎn)品的組裝搭配?？梢耘c其他模塊進行組合，實現(xiàn)不同的實訓任務，實訓任務設計可以參考教學資源中實訓指導書里面的案例，用戶亦可自主進行應用拓展。
12、溫度控制模塊：由控制電路板、儀表、底板等組成。模擬過程控制中的溫度控制。通過PLC輸出模擬量信號進行PID調(diào)節(jié)，為產(chǎn)品的烘干提供恒定的溫度。 可以與其他模塊進行組合，實現(xiàn)不同的實訓任務，實訓任務設計可以參考教學資源中實訓指導書里面的案例，用戶亦可自主進行應用拓展。
13、倉儲模塊：由固定底板、倉庫、IO 信號采集、不銹鋼拉手等組成。倉庫庫位裝有檢測傳感器，通過傳感器檢測物料，將數(shù)據(jù)傳輸給其它設備。輸送模塊機械手通過庫位信息，進行樣件的出入庫。 出入庫控制方式和順序，可以參考教學資源中實訓指導書里面的案例，用戶亦可自主進行應用拓展。
14、龍門搬運模塊：由龍門機構(gòu)、倉儲機構(gòu)、固定底板、快速電路連接器、伺服系統(tǒng)、夾具等組成。倉儲機構(gòu)用于儲存工件套裝，龍門機構(gòu)用于聯(lián)動軸系統(tǒng)控制，可進行工件套裝的裝配、圓弧插補軌跡、涂膠等作業(yè)，與皮帶傳送模塊組合可進行運動跟隨裝配作業(yè)。
可以與其他模塊進行組合，實現(xiàn)不同的實訓任務，實訓任務設計可以參考教學資源中實訓指導書里面的案例，用戶亦可自主進行應用拓展。
15、皮帶傳送模塊：由皮帶輸送機、編碼器、固定底板、不銹鋼拉手等組成。皮帶輸送機由鋁合金型材搭建而成，結(jié)構(gòu)簡單，美觀大方。驅(qū)動方式采用三相交流調(diào)速電機驅(qū)動，使其具有啟停和調(diào)速功能。輸送機上安裝光電傳感器與阻擋裝置，用以檢測與阻擋工件。調(diào)速電機驅(qū)動皮帶，運輸多種不同的零件。 實訓任務設計可以參考教學資源提供的實訓指導書里面的案例，用戶亦可自主進行應用拓展。
16、工量具套件：由螺絲刀、斜口鉗、尖嘴鉗、剝線鉗、內(nèi)六角扳手、萬用表等組成，主要用于設備維保檢測。
17、智能登錄系統(tǒng)：該系統(tǒng)由指紋識別模塊、以太網(wǎng)通訊模塊、繼電器控制模塊、觸摸屏人機交互模塊組成。用戶通過刷指紋來識別人員身份，驗證通過后由服務器輸出人員信息并在觸摸屏上顯示，用戶確認無誤后可以點擊“確認”按鍵進行設備上電，并生成二維碼，可用于對接考核評價系統(tǒng)。
18、智能監(jiān)控系統(tǒng)：對用戶實訓及考核過程進行監(jiān)控， 與計算機通訊，具有錄制存儲功能，供后期查驗，或為其他學生提供演示視頻。
五、實訓項目
1、可編程控制器系統(tǒng)連接
（1）可編程控制器輸入輸出回路的連接
（2）PLC和人機界面、變頻器、步進、伺服等外圍設備的連接
2、可編程控制器系統(tǒng)配置
（1）PLC、HMI與上位機通訊參數(shù)配置
（2）PLC輸入輸出模塊、通訊模塊的參數(shù)配置
3、可編程控制器系統(tǒng)編程
（1）PLC基本邏輯指令、應用指令的編程
（2）人機界面的編程及PLC變量的連接
4、可編程控制器系統(tǒng)調(diào)試
（1）I/O接口調(diào)試
（2）人機界面元器件的操控
（3）人機界面數(shù)據(jù)的輸入輸出操作
（4）人機界面的畫面跳轉(zhuǎn)及調(diào)試
（5）PLC程序的調(diào)試
(6) PLC與HMI聯(lián)機程序的調(diào)試
（7）PLC與輸入設備、執(zhí)行機構(gòu)的聯(lián)機調(diào)試
5、可編程控制器系統(tǒng)設計
（1）獨立軸速度控制系統(tǒng)（變頻器）設計
（2）獨立軸位置控制系統(tǒng)（步進、伺服）設計
（3）簡單過程控制系統(tǒng)設計
（4）工業(yè)視覺系統(tǒng)設計
6、可編程控制器系統(tǒng)配置
（1）上位機的參數(shù)配置
（2）PLC的系統(tǒng)組態(tài)、脈沖及通訊參數(shù)配置
（3）變頻器的參數(shù)配置
（4）步進系統(tǒng)的參數(shù)配置
（5）伺服系統(tǒng)的參數(shù)配置
（6）模擬量輸入輸出模塊參數(shù)配置
（7）PID參數(shù)配置
（8）工業(yè)視覺系統(tǒng)配置
7、可編程控制器系統(tǒng)編程
（1）工程量與數(shù)字量之間轉(zhuǎn)換
（2）變頻器的數(shù)字量、模擬量、通訊控制編程
（3）伺服系統(tǒng)脈沖當量測試
（4）伺服控制系統(tǒng)原點回歸、單段速多段速位置控制編程及數(shù)據(jù)通信
（5）調(diào)用PID指令完成溫度PID參數(shù)設定
（6）過程控制中模擬量和工程量的轉(zhuǎn)換
（7）過程控制程序的編寫
（8）人機界面過程數(shù)據(jù)的圖形化展示
（9）工業(yè)視覺系統(tǒng)編程
8、可編程控制器系統(tǒng)調(diào)試
（1）PLC程序的調(diào)試
（2）PLC與變頻系統(tǒng)的調(diào)試
（3）速度控制系統(tǒng)（變頻器）的參數(shù)調(diào)整及優(yōu)化
（4）PLC與步進、伺服系統(tǒng)的調(diào)試
（5）位置控制系統(tǒng)（步進、伺服）的參數(shù)調(diào)整及優(yōu)化
（6）溫度PID的參數(shù)整定
（7）PID數(shù)據(jù)的圖像化顯示及優(yōu)化
（8）工業(yè)視覺系統(tǒng)調(diào)試
六、 設備配置
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序號 |
名稱 |
主要技術(shù)指標 |
單位 |
數(shù)量 |
備注 |
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1 |
實訓臺 |
整體尺寸：1800mm×1200mm×800mm鋁鋼結(jié)構(gòu),帶滾輪（滾輪帶有剎車） 桌面：由12條（20*80*1800mm）mm鋁型材組搭而成；底部空間：用鈑金隔成AB2個空間A面由一個電氣安裝網(wǎng)孔板用于靈活的布置、安裝控制設備；B面是一個儲物空間用于存放模塊設備。 |
套 |
1 |
|
|
2 |
工件套裝 |
由3種綠、紅、黃三種物料組成每種2個，每種物料由瓶身和瓶蓋組成 |
套 |
1 |
|
|
3 |
電氣接口套件 |
包含：電氣接口模塊、工業(yè)交換機、擴展模塊、接線端子等。 |
套 |
1 |
|
|
4 |
外圍控制器套件 |
要求檔次滿足或高于PLC系統(tǒng)配置清單中的參數(shù) （見附表一PLC可選系統(tǒng)配置） |
套 |
1 |
|
|
5 |
PLC基礎(chǔ)實訓模塊 |
由基礎(chǔ)PLC模塊、固定底板、快速電路連接器、不銹鋼拉手等組成。 |
套 |
1 |
|
|
6 |
電氣安裝模塊 |
由網(wǎng)孔板、繼電器、接觸器等組成 |
套 |
1 |
標配模塊 |
|
7 |
旋轉(zhuǎn)供料模塊 |
規(guī)格尺寸：240mm×255mm×202mm 由步進旋轉(zhuǎn)供料機構(gòu)、蝸輪蝸桿減速機、原點檢查傳感器、端子單元等組成。 底板：采用（240*200*10）mm的鋼板，保證了設備的穩(wěn)定行和水平度；底板上開有多個定位空，與桌面連接，保證了設備安裝的牢固，穩(wěn)定。 |
套 |
1 |
|
|
8 |
桁架機械手模塊 |
規(guī)格尺寸：397mm×200.8mm×467.5mm 由氣缸執(zhí)行機構(gòu)、固定底板、快速電路連接器、不銹鋼拉手等組成。 底板：采用（260*90*10）mm的鋁板，保證了設備的穩(wěn)定行和水平度，同時降低了設備本身的重量，底板上開有多個定位空，與桌面連接，保證了設備安裝的牢固，穩(wěn)定。 |
套 |
1 |
|
|
9 |
分揀模塊 |
規(guī)格尺寸：500mm×416mm×483mm 主要由三相異步電機、編碼器、視覺系統(tǒng)、傳送機構(gòu)、不銹鋼拉手、底板等組成。 底板：采用（500*230*10）mm的鋁板，保證了設備的穩(wěn)定行和水平度，同時降低了設備本身的重量，底板上開有多個定位空，與桌面連接，保證了設備安裝的牢固，穩(wěn)定。 |
套 |
1 |
|
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10 |
輸送模塊 |
規(guī)格尺寸：650mm×220mm×257.6mm 由伺服電機、機械手、直線模組、不銹鋼拉手、快速電路連接器、底板等組成。 底板：采用（650*220*10）mm的鋁板，保證了設備的穩(wěn)定行和水平度，同時降低了設備本身的重量，底板上開有多個定位空，與桌面連接，保證了設備安裝的牢固，穩(wěn)定。 |
套 |
1 |
|
|
11 |
立體倉庫模塊 |
規(guī)格尺寸：370mm×290mm×585mm 由步進電機、機械手、氣動滑臺、不銹鋼拉手、快速電路連接器、底板等組成。 底板：采用（370*290*10）mm的鋁板，保證了設備的穩(wěn)定行和水平度，同時降低了設備本身的重量，底板上開有多個定位空，與桌面連接，保證了設備安裝的牢固，穩(wěn)定。 |
套 |
1 |
|
|
12 |
溫度控制模塊 |
規(guī)格尺寸：260mm×150mm×340mm 由控制電路板、儀表、氣缸、指示燈、不銹鋼拉手、快速電路連接器、底板等組成。 底板：采用（260*150*10）mm的鋁板，保證了設備的穩(wěn)定行和水平度，同時降低了設備本身的重量，底板上開有多個定位空，與桌面連接，保證了設備安裝的牢固，穩(wěn)定。 |
套 |
1 |
|
|
13 |
倉儲模塊 |
規(guī)格尺寸：340mm×115mm×191mm 由固定底板、倉庫、IO 信號采集、快速電路連接器、不銹鋼拉手等組成. 底板：采用（340*115*10）mm的鋁板，保證了設備的穩(wěn)定行和水平度，同時降低了設備本身的重量，底板上開有多個定位空，與桌面連接，保證了設備安裝的牢固，穩(wěn)定。 |
套 |
1 |
|
|
14 |
龍門搬運模塊 |
規(guī)格尺寸：730mm×650mm×800mm 由龍門機構(gòu)、倉儲機構(gòu)、固定底板、快速電路連接器、伺服系統(tǒng)、夾具等組成。 支持撐架：有截面為（40*40）mm方鋁組搭建而成，由于方鋁四面都有U型滑槽，提高了設備安裝的靈活性。 |
套 |
1 |
|
|
15 |
皮帶傳送模塊 |
規(guī)格尺寸：456mm×200mm×195mm 由皮帶輸送機、編碼器、固定底板、快速電路連接器、不銹鋼拉手等組成。 底板：采用（240*200*10）mm的鋁板，保證了設備的穩(wěn)定行和水平度，同時降低了設備本身的重量，底板上開有多個定位空，與桌面連接，保證了設備安裝的牢固，穩(wěn)定。 |
套 |
1 |
|
|
16 |
工量具套件 |
需要包括：工具箱、內(nèi)六角扳手、尖嘴鉗、剝線鉗、壓線鉗、十字螺絲刀、一字螺絲刀、斜口鉗、十字螺絲刀、一字螺絲刀、鐘表螺絲刀、萬用表等各一套 |
套 |
1 |
|
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17 |
智能登錄系統(tǒng) |
該系統(tǒng)由指紋識別模塊、以太網(wǎng)通訊模塊、繼電器控制模塊、觸摸屏人機交互模塊組成。 |
套 |
1 |
|
|
18 |
智能監(jiān)控系統(tǒng) |
|
套 |
1 |
|
|
19 |
氣泵 |
W58 |
臺 |
1 |
|
|
20 |
系統(tǒng)編輯器 |
CPU： I5- 12500、內(nèi)存：16G、硬盤：256G+1T、顯卡：獨立2G 顯示器：23寸 |
臺 |
1 |
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附表一 PLC可選系統(tǒng)配置
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序號 |
名稱 |
型號/規(guī)格/編號 |
單位 |
數(shù)量 |
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1 |
可編程控制器PLC |
CPU 1215C DC/DC/DC |
臺 |
1 |
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2 |
模擬量輸出模塊 |
AQ4 |
臺 |
1 |
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3 |
數(shù)字量輸入輸出模塊 |
16DI/16DO |
臺 |
2 |
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4 |
通信模塊 |
RS485 |
臺 |
1 |
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5 |
可編程控制器PLC |
XDH-60T4-E |
臺 |
1 |
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6 |
觸摸屏 |
TGM765S-ET |
臺 |
1 |
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7 |
變頻器 |
VH5-20P7 |
臺 |
1 |
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8 |
變頻器 |
VH3-40P7 |
臺 |
1 |
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9 |
步進驅(qū)動器 |
DP3L-565 |
臺 |
2 |
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10 |
伺服驅(qū)動器 |
DS5C-20P1-PTA |
臺 |
2 |
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11 |
伺服驅(qū)動器 |
DS5C-20P2-PTA |
臺 |
1 |
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12 |
伺服驅(qū)動器 |
DS5C-20P4-PTA |
臺 |
1 |
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13 |
伺服電機 |
MS6H-40CS30BZ1-20P1 |
臺 |
1 |
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14 |
伺服電機 |
MS6H-60CS30B1-20P2 |
臺 |
1 |
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15 |
伺服電機 |
MS6H-40CS30B1-20P1 |
臺 |
1 |
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16 |
伺服電機 |
MS6H-60CS30B1-20P4 |
臺 |
1 |
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17 |
伺服編碼器線纜 |
CP-SP-M-05 |
條 |
4 |
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18 |
伺服電機線纜 |
CM-P07-M-05 |
條 |
4 |
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19 |
抱閘線纜 |
CB-P03-05 |
條 |
1 |
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20 |
工業(yè)視覺 |
視覺控制器：SP-XN620T-V210 （自帶視覺軟件、工控機自帶加密） 相機：SV-M130C91-1/2（其中含相機網(wǎng)線和電源線） 光源：SI-YD100A00-W 光源控制器：SIC-Y242-A 光源延長線：SI-EC-A5 鏡頭：SL-DF12-C |
套 |
1 |