"追求技術(shù)進(jìn)步、服務(wù)科教興國、支持教育事業(yè)"
PLC與變頻調速多工藝教學(xué)工作站
結合當前我國工業(yè)自動(dòng)化應用技術(shù)及器件技術(shù)的發(fā)展，充分考慮實(shí)用性、先進(jìn)性。裝置采用模塊式結構，實(shí)訓掛箱包含PLC主機掛箱、變頻器掛箱、觸摸屏掛箱、PLC模擬負載掛箱及豐富的驗證演示裝置。實(shí)訓內容包括PLC的基礎實(shí)訓、PLC綜合實(shí)訓，變頻器的認識、操作、參數設定及通訊實(shí)訓，觸摸屏的認識、操作、應用實(shí)訓等，實(shí)訓項目豐富、綜合性強、緊跟工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展潮流。設備框架采用鋁型材結構，布局合理結實(shí)耐用。
（一）基本要求
1、模塊式結構，掛箱更換方便，便于組織各種實(shí)訓項目及擴展新的實(shí)訓功能。
2、適合就業(yè)前及崗前綜合技能訓練，適合高級工技能培訓考核。
3、能進(jìn)行小型工程項目設計、設備選型、安裝調試、操作模擬。
4、只需三相四線(xiàn)交流電源即可投入使用，實(shí)訓資源豐富、綜合性強，有效節約實(shí)訓用房。
5、安全性高，除配備電壓型和電流型漏電保護器外，裝置設有單片機全程監控的過(guò)載或短路軟截止保護功能，確保設備和人身安全。
6、 實(shí)訓建設理念為一次性建設，本設備采用通用型寬展口，所有主機的I/O口都可通過(guò)光電隔離轉接模塊引出（保護主機元件），可以用于插接式訓練，也可進(jìn)行線(xiàn)接式實(shí)操訓練。
7、主機選型采用西門(mén)子S7-1200系列PLC，主機可以通過(guò)并口連接到實(shí)訓區進(jìn)行實(shí)訓，可從基礎小型PLC開(kāi)始學(xué)起，再到中型PIC,由簡(jiǎn)到繁的學(xué)習理念讓學(xué)生容易接受，學(xué)習起來(lái)更加得心應手。
8、采用模塊組合式結構，含開(kāi)關(guān)量、模擬量、變頻調速、觸摸屏、通信模塊等，配套MCGS工控組態(tài)監控軟件，實(shí)現仿真化、信息化實(shí)訓教學(xué)。
9、項目實(shí)訓模塊：利用目前典型的可編程控制器及總線(xiàn)技術(shù)完成對工業(yè)生產(chǎn)中典型案例的模擬對象、實(shí)物模型中的邏輯、模擬、過(guò)程、運動(dòng)等的控制。
10、了解PLC的以太網(wǎng)通訊的結構和特點(diǎn)，了解PLC的Profibus-DP總線(xiàn)通訊的結構和特點(diǎn)；
11、了解PLC的數字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊的使用方法；
12、掌握PLC的基本編程方法以及熟練使用基本的編程語(yǔ)言；
13、掌握觸摸屏的組態(tài)編程方法；
14、掌握PLC與變頻器、觸摸屏的通訊；
15、熟練使用PLC及各種電氣配件組成PLC控制系統；
16、熟練使用PLC及模擬實(shí)物控制對象組成各種復雜的控制系統；
17、熟練完成PLC與PLC之間的以太網(wǎng)通訊測試實(shí)驗；
18、熟練完成PLC與變頻器通過(guò)Profibus-DP總線(xiàn)組成變頻調試控制實(shí)驗；
（二）技術(shù)性能
1、輸入電壓：三相四線(xiàn)制～380V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度范圍-5℃～+40℃，相對濕度85%（25℃）
3、裝置容量：1.5KVA
4、外形尺寸：1600mm×700mm×1680mm
（三）裝置配備
1、裝備采用工業(yè)鋁型材框架結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,下方設有全鋼結構儲存抽屜及儲存柜，用于放置工具及資料，電腦桌分體設計，采用工業(yè)鋁型材結構，造型美觀(guān)大方。模塊采用鋁質(zhì)面板工藝通過(guò)進(jìn)行激光彩色處理，面板圖文字符采用現代噴描技術(shù)處理，使面板標識清晰且經(jīng)久耐用。設置的電路美觀(guān)整齊、科學(xué)規范。統一的尺寸規格，使得所有掛箱均可隨意更換，操作方便。
2、交流電源控制功能板
三相五線(xiàn) 380V 50Hz交流電源供電，由三只電網(wǎng)電壓表監控電網(wǎng)電壓，并有三只指示燈指示，帶燈保險絲保護，控制屏的供電由鑰匙開(kāi)關(guān)和啟停開(kāi)關(guān)控制，額定功率：0.8KW，環(huán)境溫度：－10℃ ～40 ℃，相對濕度：85%
3、直流電源、給定單元、定時(shí)器兼報警記錄儀
（1）0-30V直流恒流恒壓穩壓電源各一路，三位半數顯電流 電壓；
（2）給定可提供"連續"可調的0-10V 4-20ma模擬量；
4、本裝備所有實(shí)訓模塊為鋼制結構；
5、安全保護措施：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關(guān)的國標標準。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(shí)驗導線(xiàn)。
（四）模塊配置
1、可編程主機模塊：采用西門(mén)子S7-1215C，緊湊型 CPU，DC/DC/DC， 機載 I/O： 14 個(gè) 24V DC 數字輸入；10 個(gè) 24V DC 數字輸出； 2 AI 0-10V DC，2 AO 0-20mA DC，電源：直流 20.4-28.8V DC， 程序/數據存儲器 100 KB,2個(gè)PROFINET端口。內置可編程電源：明緯LRS-150-24；電源模塊：24V供電，直流輸入、直流輸出。DC/DC/DC。實(shí)驗臺學(xué)生操作區域不出現交流。
可實(shí)現的實(shí)訓內容：
（1）輸入端：外設CPU、擴展模塊的輸入接線(xiàn)端口，學(xué)生可自主接線(xiàn)，完成不同的實(shí)訓任務(wù)。
（2）輸出端：外設CPU、擴展模塊的輸出接線(xiàn)端口，學(xué)生可自主接線(xiàn)，完成不同的實(shí)訓任務(wù)。
（3）開(kāi)關(guān)：外設至少10個(gè)直流開(kāi)關(guān)，包括常開(kāi)、常閉開(kāi)關(guān)。用于對應輸入端口接線(xiàn)。
2、網(wǎng)絡(luò )模塊配置：工業(yè)級5口百兆交換機。
3、變頻器實(shí)訓模塊：
（1）G120C變頻器含以太網(wǎng)通訊 0.37KW AC 三相交流 - 15/+ 10 % 47-6 標稱(chēng)功率 0.37kW 有 60 秒 150 % 過(guò)載 未過(guò)濾 I/O 接口：4 DI，2 DO， 2 AI，1 AA 現場(chǎng)總線(xiàn)：USS/MODBUS RTU 安裝有 BOP 防護等級 IP20/UL 開(kāi)放 變頻器的控制端的引到面板，學(xué)生根據任務(wù)可以自己接線(xiàn)。PLC與變頻器是io口 / 模擬量 。端子控制增加開(kāi)關(guān)面板掛件，包括四組常閉、常開(kāi)控制按鈕開(kāi)關(guān)分別用來(lái)控制變頻電源、電網(wǎng)運轉、變頻器運轉。
（2）增加輸入信號面板掛件。包括6個(gè)數字信號，分別匹配6個(gè)指示燈。2個(gè)模擬信號，用旋轉按鈕實(shí)現，模擬信號控制電路可內設在面板里面，外設端口，讓學(xué)生自己接線(xiàn)，然后通過(guò)旋轉按鈕輸入模擬信號。
4、控制終端模塊：PLC、觸摸屏控制終端，滿(mǎn)足PLC編程、觸摸屏狀態(tài)監控等功能；配置PLC編程軟件及相關(guān)觸摸屏設置軟件。
5、觸摸屏模塊：選用西門(mén)子SIMATIC HMI，KTP700 基本版， 精簡(jiǎn)面板， 按鍵式/觸摸式操作， 7" TFT 顯示屏，65536 顏色， PROFINET 接口，與PLC用網(wǎng)口s7協(xié)議通訊；內置觸摸屏電源；電源模塊：24V供電，直流輸入、直流輸出。DC/DC/DC。實(shí)驗臺學(xué)生操作區域不出現交流。
6、模擬實(shí)驗組件：電源區提供AC380V、AC220V、DC24V電源，為實(shí)訓掛箱和電機實(shí)訓單元提供動(dòng)力源；設有啟動(dòng)停止按鈕，各相電源工作指示，具有過(guò)流、過(guò)壓、短路等保護。
實(shí)訓結合掛箱用于虛擬仿真實(shí)訓，此掛件通過(guò)RS-232和PC計算機通訊，可在計算機顯示器上實(shí)時(shí)呈現仿真畫(huà)面。
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序號 |
控制對象實(shí)訓模塊 |
實(shí)訓教學(xué)目標 |
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1 |
搶答器/音樂(lè )噴泉 |
通過(guò)對搶答系統中各組人員搶答時(shí)序的監視和控制，掌握條件判斷控制指令的編寫(xiě)方法；通過(guò)對音樂(lè )噴泉控制系統中“水流”及音樂(lè )的循環(huán)控制，掌握循環(huán)指令的編寫(xiě)方法。 |
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2 |
裝配流水線(xiàn)/十字路口交通燈 |
通過(guò)對“生產(chǎn)流水線(xiàn)”順序加工過(guò)程及十字路口交通燈路況信號控制，掌握順序控制指令的編寫(xiě)方法。 |
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3 |
水塔水位/天塔之光 |
通過(guò)對“水塔水位”和“儲水池水位”變化過(guò)程的判斷，了解簡(jiǎn)單邏輯控制指令的編寫(xiě)方法。通過(guò)對天塔之光閃亮過(guò)程的移位控制，掌握移位寄存器指令的編寫(xiě)方法。 |
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4 |
自動(dòng)送料裝車(chē)/四節傳送帶 |
通過(guò)對傳送帶啟停、傳送狀態(tài)的控制和對貨物在自動(dòng)送料裝車(chē)系統中流向、流量的控制，掌握較復雜邏輯控制指令的編寫(xiě)方法。 |
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5 |
多種液體混合裝置 |
通過(guò)對“液體混合裝置”中不同液體比例及液體混合時(shí)攪拌時(shí)間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類(lèi)型的定時(shí)器指令的編寫(xiě)方法。 |
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6 |
自動(dòng)售貨機 |
通過(guò)對用戶(hù)投幣數目的識別和自動(dòng)售貨機中各種“貨物”的進(jìn)出控制，掌握各種計數器指令及比較輸出指令的編寫(xiě)方法。 |
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7 |
自控軋鋼機/郵件分揀機 |
通過(guò)對自控軋鋼機和郵件分揀機材料（“鋼錠“郵件”）來(lái)料數量、來(lái)料類(lèi)別識別及對各種執行器（例如“電機”）啟停時(shí)序的控制，掌握數值運算指令及中斷指令的編寫(xiě)方法。 |
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8 |
機械手控制/自控成型機 |
通過(guò)對機械手停留“位置”及自控成型機各方向“液缸位置”的控制，掌握一個(gè)完整工業(yè)應用系統中的較簡(jiǎn)單邏輯控制程序的編寫(xiě)能力。 |
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9 |
加工中心 |
通過(guò)對加工中心中各方向“電機”運行方向及“刀庫”進(jìn)出刀、換刀過(guò)程的控制，掌握一個(gè)完整工業(yè)應用系統中的較復雜邏輯控制的編寫(xiě)能力。 |
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10 |
四層電梯 |
通過(guò)對一個(gè)完整的四層電梯模型的綜合控制，初步掌握PLC控制系統的分析、I/O分配、設計I/O接線(xiàn)圖、接線(xiàn)、編程、調試等工作過(guò)程的綜合知識。 |
7、 電機控制實(shí)訓模塊：電工控制實(shí)訓模塊：主要由交流接觸器、中間繼電器、時(shí)間繼電器、按鈕等組成，用于電機正反轉、星三角轉換、啟停自鎖等實(shí)訓。
8、 三相交流電機：交流額定電壓380V/△接法，轉速1400轉/min，功率180W，頻率50HZ，絕緣等級E級。電機外掛的小風(fēng)扇或彩帶且有相關(guān)防護罩，使學(xué)生直觀(guān)看到電機的運轉情況。電機（星型接法）的控制端的三相電用航空插頭與變頻器鏈接。
9、實(shí)物控制模型：小車(chē)運動(dòng)控制實(shí)訓裝置：由運動(dòng)小車(chē)、滾珠絲桿傳動(dòng)機構、伺服電機及驅動(dòng)器、光電傳感器、接近開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)電源等組成，通過(guò)傳感檢測、PLC編程，實(shí)現傳動(dòng)控制、鍵值優(yōu)化比較行走控制、定向控制、定位控制、加減速控制、報警運行控制、點(diǎn)動(dòng)控制、位置顯示控制，該系統外觀(guān)精美，體積緊湊，重量輕，堅固又相對精巧，行程范圍：0.6米，裝有4只光電傳感器、5只接近開(kāi)關(guān)和2只行程開(kāi)關(guān)進(jìn)行位置反饋。
10、配套實(shí)訓凳。
（五）APP配置
1、配套手機APP 應用，為教師提供精準的數據，獲取學(xué)生端設備運行數據，分析學(xué)生端設備運行狀態(tài)，預警設備故障的發(fā)生，確保實(shí)驗安全。
2、在WiFi連接狀態(tài)，教師通過(guò)手機APP，可實(shí)時(shí)高速讀取學(xué)生端實(shí)訓臺的啟動(dòng)電流、電流波形、電壓值、諧波、電流值、功率因數等參數；輸入和輸出控制信號；實(shí)時(shí)監控設備的運行狀態(tài)、故障預警和異常報警。
3、APP 性能要求：
實(shí)時(shí)數據功能--app 接收每秒 1000 個(gè)點(diǎn)的數據，并繪制成圖形顯示給用戶(hù)；
異常告警功能--兩級告警，異常告警等。告警實(shí)時(shí)顯示，告警閥允許設置；
用戶(hù)設置功能--設備的額定參數及告警閥值可由用戶(hù)按照實(shí)際自行設置；
數據存儲功能--數據連續存儲 3 個(gè)月；
運行維護功能--APP 可以實(shí)時(shí)升級更新。
4、數據查看要求：
要求進(jìn)入應用程序后默認進(jìn)入實(shí)時(shí)數據顯示界面，默認顯示所有項目，除第一次連接應用程序時(shí)，默認進(jìn)入設置界面。在實(shí)時(shí)界面點(diǎn)擊某一項目可以將該項目全屏顯示，并可以縮放拖動(dòng)顯示。具有查看歷史數據功能。查看歷史數據時(shí)可以選擇開(kāi)始時(shí)間、結束時(shí)間和查詢(xún)項目，并可以導出該部分查詢(xún)的數據�？梢栽O置和修改各項參數和數據。
5、與PC端軟件通訊：PC端軟件，專(zhuān)門(mén)為硬件配套而調試設計的；智能化上位機軟件包括數據讀取、曲線(xiàn)讀取、參數讀取與設置、程序升級等功能。傳感器參數讀取和設置，方便教師的調試與安裝。
6、帶數據輸出功能。
（六）實(shí)訓項目
1、可編程實(shí)訓：
（1）基本指令的編程練習
（2）LED數碼顯示控制
（3）天塔之光
（4）裝配流水線(xiàn)控制的模擬
（5）運料小車(chē)控制模擬
（6）四路搶答器的模擬
（7）四節傳送帶的模擬
（8）自動(dòng)配料系統的模擬
（9）電鍍生產(chǎn)線(xiàn)模擬控制
（10）機械手動(dòng)作的模擬
（11）十字路口交通燈控制
（12）液體混合裝置控制
（13）水塔水位控制模擬
（14）郵件分揀系統模擬
（15）全自動(dòng)洗衣機控制
（16）自動(dòng)售貨機的模擬
（17）步進(jìn)電機運動(dòng)控制
（18）增加基礎實(shí)驗內容
（19）三相異步電動(dòng)機點(diǎn)動(dòng)控制和自鎖控制
（20）三相異步電動(dòng)機聯(lián)鎖正反轉控制
（21）三相異步電動(dòng)機帶延時(shí)正反轉控制
（22）三相異步電動(dòng)機帶限位自動(dòng)往返控制
（23）三相異步電動(dòng)機Y/△換接起動(dòng)控制
（24）基于PLC的三相異步電機Y/△換接起動(dòng)控制
（25）小車(chē)直線(xiàn)運動(dòng)控制實(shí)訓
（26）物料分揀控制實(shí)訓
2、觸摸屏獨立實(shí)訓項目：
（1）開(kāi)關(guān)指示燈
（2）數字鐘設計
（3）水箱的制作
（4）水罐儲水裝置設計
（5）四路噴灌系統設計
（6）溫濕度顯示儀設計
（7）整數累加系統
（8）字符串的應用
（9）滑動(dòng)輸入器控制
（10）主、分畫(huà)面設計
（11）機械手控制
（12）指示燈報警設計
（13）水位控制系統
（14）小球移動(dòng)設計
（15）圓周移動(dòng)系統
（16）實(shí)數變化
（17）實(shí)時(shí)報表、歷史報表設計
（18）變量報警應用
（19）實(shí)時(shí)曲線(xiàn)、歷史曲線(xiàn)設計
3、變頻器獨立實(shí)訓項目：
（1）變頻器面板（BOP）操作
（2）變頻器面板（BOP）功能參數設置
（3）基于變頻器面板（BOP）的電機啟�？刂�
（4）基于變頻器面板（BOP）的電機正反轉控制
（5）基于變頻器面板（BOP）的電機加減速控制
（6）基于變頻器外部輸入數字量參數設置
（7）基于變頻器外部輸入數字量的啟�？刂�
（8）基于變頻器外部輸入數字量的正反轉控制
（9）基于變頻器外部輸入數字量的速度控制
（10）基于變頻器外部輸入模擬量參數設置
（11）基于變頻器外部輸入模擬量的速度控制
（12）變頻器的多段速運行設計
（13）變頻器的PID控制設計
4、綜合實(shí)訓項目：
（1）PLC和觸摸屏聯(lián)調
（2）PLC和變頻器聯(lián)調
（3）PLC、觸摸屏、變頻器聯(lián)調
PLC與變頻調速多工藝教學(xué)工作站2
結合當前我國工業(yè)自動(dòng)化應用技術(shù)及器件技術(shù)的發(fā)展，充分考慮實(shí)用性、先進(jìn)性。裝置采用模塊式結構，實(shí)訓掛箱包含PLC主機掛箱、變頻器掛箱、觸摸屏掛箱、PLC模擬負載掛箱及豐富的驗證演示裝置。實(shí)訓內容包括PLC的基礎實(shí)訓、PLC綜合實(shí)訓，變頻器的認識、操作、參數設定及通訊實(shí)訓，觸摸屏的認識、操作、應用實(shí)訓等，實(shí)訓項目豐富、綜合性強、緊跟工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展潮流。設備框架采用鋁型材結構，布局合理結實(shí)耐用。
（一）基本要求
1、模塊式結構，掛箱更換方便，便于組織各種實(shí)訓項目及擴展新的實(shí)訓功能。
2、適合就業(yè)前及崗前綜合技能訓練，適合高級工技能培訓考核。
3、能進(jìn)行小型工程項目設計、設備選型、安裝調試、操作模擬。
4、只需三相四線(xiàn)交流電源即可投入使用，實(shí)訓資源豐富、綜合性強，有效節約實(shí)訓用房。
5、安全性高，除配備電壓型和電流型漏電保護器外，裝置設有單片機全程監控的過(guò)載或短路軟截止保護功能，確保設備和人身安全。
6、 實(shí)訓建設理念為一次性建設，本設備采用通用型寬展口，所有主機的I/O口都可通過(guò)光電隔離轉接模塊引出（保護主機元件），可以用于插接式訓練，也可進(jìn)行線(xiàn)接式實(shí)操訓練。
7、主機選型采用西門(mén)子S7-1200系列PLC，主機可以通過(guò)并口連接到實(shí)訓區進(jìn)行實(shí)訓，可從基礎小型PLC開(kāi)始學(xué)起，再到中型PIC,由簡(jiǎn)到繁的學(xué)習理念讓學(xué)生容易接受，學(xué)習起來(lái)更加得心應手。
8、采用模塊組合式結構，含開(kāi)關(guān)量、模擬量、變頻調速、觸摸屏、通信模塊等，配套MCGS工控組態(tài)監控軟件，實(shí)現仿真化、信息化實(shí)訓教學(xué)。
9、項目實(shí)訓模塊：利用目前典型的可編程控制器及總線(xiàn)技術(shù)完成對工業(yè)生產(chǎn)中典型案例的模擬對象、實(shí)物模型中的邏輯、模擬、過(guò)程、運動(dòng)等的控制。
10、了解PLC的以太網(wǎng)通訊的結構和特點(diǎn)，了解PLC的Profibus-DP總線(xiàn)通訊的結構和特點(diǎn)；
11、了解PLC的數字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊的使用方法；
12、掌握PLC的基本編程方法以及熟練使用基本的編程語(yǔ)言；
13、掌握觸摸屏的組態(tài)編程方法；
14、掌握PLC與變頻器、觸摸屏的通訊；
15、熟練使用PLC及各種電氣配件組成PLC控制系統；
16、熟練使用PLC及模擬實(shí)物控制對象組成各種復雜的控制系統；
17、熟練完成PLC與PLC之間的以太網(wǎng)通訊測試實(shí)驗；
18、熟練完成PLC與變頻器通過(guò)Profibus-DP總線(xiàn)組成變頻調試控制實(shí)驗；
（二）技術(shù)性能
1、輸入電壓：三相四線(xiàn)制380V± 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度范圍-5℃～+40℃，相對濕度85%（25℃）
3、裝置容量：1.5KVA
4、外形尺寸：1600mm×700mm×1680mm
（三）裝置配備
1、裝備采用工業(yè)鋁型材框架結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,
下方設有全鋼結構儲存抽屜及儲存柜，用于放置工具及資料，電腦桌分體設計，采用工業(yè)鋁型材結構，造型美觀(guān)大方。模塊采用鋁質(zhì)面板工藝通過(guò)進(jìn)行激光彩色處理，面板圖文字符采用現代噴描技術(shù)處理，使面板標識清晰且經(jīng)久耐用。設置的電路美觀(guān)整齊、科學(xué)規范。統一的尺寸規格，使得所有掛箱均可隨意更換，操作方便。
2、交流電源控制功能板
三相五線(xiàn) 380V 50Hz交流電源供電，由三只電網(wǎng)電壓表監控電網(wǎng)電壓，并有三只指示燈指示，帶燈保險絲保護，控制屏的供電由鑰匙開(kāi)關(guān)和啟停開(kāi)關(guān)控制，額定功率：0.8KW，環(huán)境溫度：－10℃ ～40 ℃，相對濕度：85%，
3、直流電源、給定單元、定時(shí)器兼報警記錄儀
（1）0-30V直流恒流恒壓穩壓電源各一路，三位半數顯電流 電壓；
（2）給定可提供"連續"可調的0-10V 4-20ma模擬量
4、本裝備所有實(shí)訓模塊為鋼制結構；
5、安全保護措施：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關(guān)的國標標準。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(shí)驗導線(xiàn)。
（四）模塊配置
1、可編程主機模塊：采用西門(mén)子S7-1215C，緊湊型 CPU，DC/DC/DC， 機載 I/O： 14 個(gè) 24V DC 數字輸入；10 個(gè) 24V DC 數字輸出； 2 AI 0-10V DC，2 AO 0-20mA DC，電源：直流 20.4-28.8V DC，程序/數據存儲器 100 KB,2個(gè)PROFINET端口。內置可編程電源：明緯LRS-150-24；電源模塊：24V供電，直流輸入、直流輸出。DC/DC/DC。實(shí)驗臺學(xué)生操作區域不出現交流。
2、可實(shí)現的實(shí)訓內容：
（1）輸入端：外設CPU、擴展模塊的輸入接線(xiàn)端口，學(xué)生可自主接線(xiàn)，完成不同的實(shí)訓任務(wù)。
（2）輸出端：外設CPU、擴展模塊的輸出接線(xiàn)端口，學(xué)生可自主接線(xiàn)，完成不同的實(shí)訓任務(wù)。
（3）開(kāi)關(guān)：外設10個(gè)直流開(kāi)關(guān)，包括常開(kāi)、常閉開(kāi)關(guān)。用于對應輸入端口接線(xiàn)。
3、網(wǎng)絡(luò )模塊配置：工業(yè)級 5口百兆交換機。
4、變頻器實(shí)訓模塊：
（1）西門(mén)子G120C變頻器含以太網(wǎng)通訊 0.37KW AC 三相交流 - 15/+ 10 % 47-6 標稱(chēng)功率 0.37kW 有 60 秒 150 % 過(guò)載 未過(guò)濾 I/O 接口：4 DI，2 DO， 2 AI，1 AA 現場(chǎng)總線(xiàn)：USS/MODBUS RTU 安裝有 BOP 防護等級 IP20/UL 開(kāi)放 變頻器的控制端的引到面板，學(xué)生根據任務(wù)可以自己接線(xiàn).PLC與變頻器是io口 / 模擬量 。端子控制增加開(kāi)關(guān)面板掛件，包括四組常閉、常開(kāi)控制按鈕開(kāi)關(guān)分別用來(lái)控制變頻電源、電網(wǎng)運轉、變頻器運轉。
（2）增加輸入信號面板掛件。包括6個(gè)數字信號，分別匹配6個(gè)指示燈。2個(gè)模擬信號，用旋轉按鈕實(shí)現，模擬信號控制電路可內設在面板里面，外設端口，讓學(xué)生自己接線(xiàn)，然后通過(guò)旋轉按鈕輸入模擬信號。
5、控制終端模塊：PLC、觸摸屏控制終端，滿(mǎn)足PLC編程、觸摸屏狀態(tài)監控等功能；配置PLC編程軟件及相關(guān)觸摸屏設置軟件。
6、觸摸屏模塊：選用西門(mén)子SIMATIC HMI，KTP700 基本版， 精簡(jiǎn)面板， 按鍵式/觸摸式操作， 7" TFT 顯示屏，65536 顏色， PROFINET 接口，與PLC用網(wǎng)口s7協(xié)議通訊；內置觸摸屏電源；電源模塊：24V供電，直流輸入、直流輸出。DC/DC/DC。實(shí)驗臺學(xué)生操作區域不出現交流。
7、模擬實(shí)驗組件：電源區提供AC380V、AC220V、DC24V電源，為實(shí)訓掛箱和電機實(shí)訓單元提供動(dòng)力源；設有啟動(dòng)停止按鈕，各相電源工作指示，具有過(guò)流、過(guò)壓、短路等保護。
實(shí)訓結合掛箱用于虛擬仿真實(shí)訓，此掛件通過(guò)RS-232和PC計算機通訊，可在計算機顯示器上實(shí)時(shí)呈現仿真畫(huà)面。
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序號 |
控制對象實(shí)訓模塊 |
實(shí)訓教學(xué)目標 |
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1 |
搶答器/音樂(lè )噴泉 |
通過(guò)對搶答系統中各組人員搶答時(shí)序的監視和控制，掌握條件判斷控制指令的編寫(xiě)方法；通過(guò)對音樂(lè )噴泉控制系統中“水流”及音樂(lè )的循環(huán)控制，掌握循環(huán)指令的編寫(xiě)方法。 |
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2 |
裝配流水線(xiàn)/十字路口交通燈 |
通過(guò)對“生產(chǎn)流水線(xiàn)”順序加工過(guò)程及十字路口交通燈路況信號控制，掌握順序控制指令的編寫(xiě)方法。 |
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3 |
水塔水位/天塔之光 |
通過(guò)對“水塔水位”和“儲水池水位”變化過(guò)程的判斷，了解簡(jiǎn)單邏輯控制指令的編寫(xiě)方法。通過(guò)對天塔之光閃亮過(guò)程的移位控制，掌握移位寄存器指令的編寫(xiě)方法。 |
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4 |
自動(dòng)送料裝車(chē)/四節傳送帶 |
通過(guò)對傳送帶啟停、傳送狀態(tài)的控制和對貨物在自動(dòng)送料裝車(chē)系統中流向、流量的控制，掌握較復雜邏輯控制指令的編寫(xiě)方法。 |
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5 |
多種液體混合裝置 |
通過(guò)對“液體混合裝置”中不同液體比例及液體混合時(shí)攪拌時(shí)間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類(lèi)型的定時(shí)器指令的編寫(xiě)方法。 |
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6 |
自動(dòng)售貨機 |
通過(guò)對用戶(hù)投幣數目的識別和自動(dòng)售貨機中各種“貨物”的進(jìn)出控制，掌握各種計數器指令及比較輸出指令的編寫(xiě)方法。 |
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7 |
自控軋鋼機/郵件分揀機 |
通過(guò)對自控軋鋼機和郵件分揀機材料（“鋼錠“郵件”）來(lái)料數量、來(lái)料類(lèi)別識別及對各種執行器（例如“電機”）啟停時(shí)序的控制，掌握數值運算指令及中斷指令的編寫(xiě)方法。 |
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8 |
機械手控制/自控成型機 |
通過(guò)對機械手停留“位置”及自控成型機各方向“液缸位置”的控制，掌握一個(gè)完整工業(yè)應用系統中的較簡(jiǎn)單邏輯控制程序的編寫(xiě)能力。 |
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9 |
加工中心 |
通過(guò)對加工中心中各方向“電機”運行方向及“刀庫”進(jìn)出刀、換刀過(guò)程的控制，掌握一個(gè)完整工業(yè)應用系統中的較復雜邏輯控制的編寫(xiě)能力。 |
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10 |
四層電梯 |
通過(guò)對一個(gè)完整的四層電梯模型的綜合控制，初步掌握PLC控制系統的分析、I/O分配、設計I/O接線(xiàn)圖、接線(xiàn)、編程、調試等工作過(guò)程的綜合知識。 |
8、電機控制實(shí)訓模塊：電工控制實(shí)訓模塊：主要由交流接觸器、中間繼電器、時(shí)間繼電器、按鈕等組成，用于電機正反轉、星三角轉換、啟停自鎖等實(shí)訓。
9、三相交流電機：交流額定電壓380V/△接法，轉速1400轉/min，功率180W，頻率50HZ，絕緣等級E級。電機外掛的小風(fēng)扇或彩帶且有相關(guān)防護罩，使學(xué)生直觀(guān)看到電機的運轉情況。電機（星型接法）的控制端的三相電用航空插頭與變頻器鏈接。
10、實(shí)物控制模型：物料分揀模型：一套工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)物料分揀過(guò)程的縮微模型，應能實(shí)現不同材料的自動(dòng)分揀和歸類(lèi)，并由上位計算機監控。配合實(shí)驗臺PLC、傳感器（光電式、電感式、顏色、磁感應式、電容式、旋轉編碼器等）、單相交流電動(dòng)機、輸送帶、進(jìn)口電磁閥、減壓閥、空氣濾清器，氣壓指示表等。
11、配套實(shí)訓凳。
（五）APP配置
1、配套手機APP 應用，為教師提供精準的數據，獲取學(xué)生端設備運行數據，分析學(xué)生端設備運行狀態(tài)，預警設備故障的發(fā)生，確保實(shí)驗安全。
2、在WiFi連接狀態(tài)，教師通過(guò)手機APP，可實(shí)時(shí)高速讀取學(xué)生端實(shí)訓臺的啟動(dòng)電流、電流波形、電壓值、諧波、電流值、功率因數等參數；輸入和輸出控制信號；實(shí)時(shí)監控設備的運行狀態(tài)、故障預警和異常報警。
3、APP 性能要求：
實(shí)時(shí)數據功能--app 接收每秒 1000 個(gè)點(diǎn)的數據，并繪制成圖形顯示給用戶(hù)；
異常告警功能--兩級告警，異常告警等。告警實(shí)時(shí)顯示，告警閥允許設置；
用戶(hù)設置功能--設備的額定參數及告警閥值可由用戶(hù)按照實(shí)際自行設置；
數據存儲功能--數據連續存儲 3 個(gè)月；
運行維護功能--APP 可以實(shí)時(shí)升級更新；
4、數據查看要求
要求進(jìn)入應用程序后默認進(jìn)入實(shí)時(shí)數據顯示界面，默認顯示所有項目，除第一次連接應用程序時(shí)，默認進(jìn)入設置界面。在實(shí)時(shí)界面點(diǎn)擊某一項目可以將該項目全屏顯示，并可以縮放拖動(dòng)顯示。具有查看歷史數據功能。查看歷史數據時(shí)可以選擇開(kāi)始時(shí)間、結束時(shí)間和查詢(xún)項目，并可以導出該部分查詢(xún)的數據�？梢栽O置和修改各項參數和數據。
5、與PC端軟件通訊：PC端軟件，專(zhuān)門(mén)為硬件配套而調試設計的；智能化上位機軟件包括數據讀取、曲線(xiàn)讀取、參數讀取與設置、程序升級等功能。傳感器參數讀取和設置，方便教師的調試與安裝。
6、帶數據輸出功能。
（六）實(shí)訓項目：
1、可編程實(shí)訓：
（1）基本指令的編程練習
（2）LED數碼顯示控制
（3）天塔之光
（4）裝配流水線(xiàn)控制的模擬
（5）運料小車(chē)控制模擬
（6）四路搶答器的模擬
（7）四節傳送帶的模擬
（8）自動(dòng)配料系統的模擬
（9）電鍍生產(chǎn)線(xiàn)模擬控制
（10）機械手動(dòng)作的模擬
（11）十字路口交通燈控制
（12）液體混合裝置控制
（13）水塔水位控制模擬
（14）郵件分揀系統模擬
（15）全自動(dòng)洗衣機控制
（16）自動(dòng)售貨機的模擬
（17）步進(jìn)電機運動(dòng)控制
（18）增加基礎實(shí)驗內容
（19）三相異步電動(dòng)機點(diǎn)動(dòng)控制和自鎖控制
（20）三相異步電動(dòng)機聯(lián)鎖正反轉控制
（21）三相異步電動(dòng)機帶延時(shí)正反轉控制
（22）三相異步電動(dòng)機帶限位自動(dòng)往返控制
（23）三相異步電動(dòng)機Y/△換接起動(dòng)控制
（24）基于PLC的三相異步電機Y/△換接起動(dòng)控制
（25）小車(chē)直線(xiàn)運動(dòng)控制實(shí)訓
（26）物料分揀控制實(shí)訓
2、觸摸屏獨立實(shí)訓項目：
（1）開(kāi)關(guān)指示燈
（2）數字鐘設計
（3）水箱的制作
（4）水罐儲水裝置設計
（5）四路噴灌系統設計
（6）溫濕度顯示儀設計
（7）整數累加系統
（8）字符串的應用
（9）滑動(dòng)輸入器控制
（10）主、分畫(huà)面設計
（11）機械手控制
（12）指示燈報警設計
（13）水位控制系統
（14）小球移動(dòng)設計
（15）圓周移動(dòng)系統
（16）實(shí)數變化
（17）實(shí)時(shí)報表、歷史報表設計
（18）變量報警應用
（19）實(shí)時(shí)曲線(xiàn)、歷史曲線(xiàn)設計
3、變頻器獨立實(shí)訓項目：
（1）變頻器面板（BOP）操作
（2）變頻器面板（BOP）功能參數設置
（3）基于變頻器面板（BOP）的電機啟�？刂�
（4）基于變頻器面板（BOP）的電機正反轉控制
（5）基于變頻器面板（BOP）的電機加減速控制
（6）基于變頻器外部輸入數字量參數設置
（7）基于變頻器外部輸入數字量的啟�？刂�
（8）基于變頻器外部輸入數字量的正反轉控制
（9）基于變頻器外部輸入數字量的速度控制
（10）基于變頻器外部輸入模擬量參數設置
（11）基于變頻器外部輸入模擬量的速度控制
（12）變頻器的多段速運行設計
（13）變頻器的PID控制設計
4、綜合實(shí)訓項目：
（1）PLC和觸摸屏聯(lián)調
（2）PLC和變頻器聯(lián)調
（3）PLC、觸摸屏、變頻器聯(lián)調
（七）配套仿真軟件
1、支持中文、英文、德文、日文等多種軟件語(yǔ)言；
2、支持將人作為虛擬仿真對象，考慮人和機器的特征與功能，分配人和機器承擔的操作職能，在智能工廠(chǎng)虛擬仿真過(guò)程中相互配合工作�？梢詣�(chuàng )建包含物理規律的虛擬環(huán)境，能模仿現實(shí)生活中的物理現象，如：重力、彈性碰撞等，物理屬性設置中需包含關(guān)于材料密度、摩擦力、線(xiàn)性阻尼及角度阻尼等參數設置。
3、具備虛擬仿真布局與PLC程序創(chuàng )建鏈接，內置OPCUA客戶(hù)端，可以直接或間接連接各種PLC品牌，包含Simens（西門(mén)子）、Codesys（3S）、Omron（歐姆龍）、MITSUBISHI（三菱）、Beckhoff（倍福）、Schneider(施耐德)、B&R（貝加萊）、Hollsys(和利時(shí))、Inovance(匯川) 等主流品牌的PLC進(jìn)行邏輯驗證和虛擬調試。
4、具備虛擬仿真布局與PLC程序創(chuàng )建鏈接，運用PLC程序控制虛擬仿真布局，仿真中實(shí)現的功能即是PLC程序設計的功能，從而實(shí)現PLC程序功能和設計功能的虛擬仿真調試。
5、可以在仿真軟件中進(jìn)行伺服放大器與伺服電機的虛擬調試功能，即通過(guò)仿真軟件與PLC通訊，并編寫(xiě)PLC程序以控制仿真軟件中的虛擬伺服電機，調試好的PLC程序可直接應用到真實(shí)的伺服放大器中控制伺服電機。
6、擁有智能布局優(yōu)化功能，實(shí)時(shí)統計和報告工具，方便比較不同布局方案的效益分析、設備分析、產(chǎn)能分析。
7、具備輕量化的仿真設計，可提供上百臺加工中心、工業(yè)機器人及物流線(xiàn)的海量仿真的處理能力，包含4-6軸機床、6關(guān)節工業(yè)機器人、雙臂機器人、Delta、SCARA等各種結構以及耦合好的各種滑軌與變位機的聯(lián)動(dòng)仿真。
（八）配套教學(xué)PPT
1、PLC與觸摸屏、變頻器典型應用案例。包含內容：用PLC控制一臺變頻器單向運行、用PLC控制變頻到工頻自動(dòng)切換、采油注水恒壓變頻控制。
2、PLC與觸摸屏、變頻器課件。包含內容：初識PLC控制系統、三相異步電動(dòng)機控制電路改造、液體自動(dòng)混合裝置的控制、自動(dòng)送料車(chē)的控制等。
3、PLC與變頻器通訊組態(tài)的方法。
4、PLC與觸摸屏、變頻器的通訊。包含內容：觸摸屏、變頻器概述、部件介紹、模擬量與數字量控制、變頻器的網(wǎng)絡(luò )控制等。
