"追求技術(shù)進(jìn)步、服務(wù)科教興國、支持教育事業(yè)"
網(wǎng)絡(luò )型PLC實(shí)驗室簡(jiǎn)介,PLC實(shí)訓基地建設方案
網(wǎng)絡(luò )型PLC實(shí)驗室設備,PLC實(shí)訓基地建設方案PLC及其網(wǎng)絡(luò )被公認為現代工業(yè)自動(dòng)化三大支柱之一,目前較先進(jìn)的可編程序控制器系統已成為解決自動(dòng)控制問(wèn)題最有效的工具.為更好地適應我國經(jīng)濟,科學(xué)技術(shù)和社會(huì )的發(fā)展,作為培養一線(xiàn)技術(shù)工人的中等職業(yè)學(xué)校需普及PLC技術(shù)教育.
本文在網(wǎng)絡(luò )技術(shù)發(fā)展的背景下,通過(guò)綜述目前PLC實(shí)驗室的發(fā)展現狀,提出當前PLC實(shí)驗室教育所面臨的主要問(wèn)題與不足,即:缺乏網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗和遠程教學(xué).并由此集中討論了網(wǎng)絡(luò )型PLC實(shí)驗室在技術(shù)上的可行性,同時(shí)設計了網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗室的構架,即:客戶(hù)端,網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器,工作站和實(shí)驗室實(shí)驗臺,以及在這種構架下的相應課程開(kāi)發(fā).建成的網(wǎng)絡(luò )PLC實(shí)驗系統可提供用戶(hù)遠程登陸服務(wù)器,進(jìn)行實(shí)驗仿真,實(shí)驗室預定,實(shí)驗指導等;并在實(shí)驗室內提供PLC網(wǎng)絡(luò )課題實(shí)驗.在我校中央職業(yè)教育"電工電子與自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)"實(shí)訓基地建設中得到實(shí)踐.實(shí)踐證明,以虛實(shí)結合的實(shí)驗形式為依托的網(wǎng)絡(luò )型PLC實(shí)驗室建設和課程開(kāi)發(fā)能基本滿(mǎn)足PLC技能型人才培養的要求.
網(wǎng)絡(luò )型PLC可編程實(shí)驗裝置適合各類(lèi)院校實(shí)驗室建設的需要，它集可編程邏輯控制器、編程軟件、MCGS工控組態(tài)軟件、PLC局域網(wǎng)于一體。在本裝置上，可直觀(guān)地進(jìn)行PLC的基本指令練習、多個(gè)PLC實(shí)際應用的模擬實(shí)驗及實(shí)物實(shí)驗，所有實(shí)驗均有組態(tài)棒圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，裝置配備的主機采用三菱48點(diǎn)（FX2N－48MR）(也可選用其他品牌的主機)的可編程序控制器器。
網(wǎng)絡(luò )型PLC可編程實(shí)驗裝置適合各類(lèi)院校實(shí)驗室建設的需要，它集可編程邏輯控制器、編程軟件、MCGS工控組態(tài)軟件、PLC局域網(wǎng)于一體。在本裝置上，可直觀(guān)地進(jìn)行PLC的基本指令練習、多個(gè)PLC實(shí)際應用的模擬實(shí)驗及實(shí)物實(shí)驗，所有實(shí)驗均有組態(tài)棒圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，裝置配備的主機采用三菱48點(diǎn)（FX2N－48MR）(也可選用其他品牌的主機)的可編程序控制器。
SBGZX-102D PLC工業(yè)組態(tài)一體化實(shí)訓平臺
一、整體概述
PLC工業(yè)組態(tài)一體化實(shí)訓平臺（兩工位）PLC實(shí)訓設備、PLC控制實(shí)訓室為機電技術(shù)應用專(zhuān)業(yè)實(shí)訓室設備承擔課程：《PLC控制技術(shù)》、《機電一體化系統的控制與編程》等。西門(mén)子S7-1200、S7-1500系列PLC模塊和三菱FX2N-48MR系列PLC。配置有西門(mén)子S7-1200、S7-1500系列PLC、簡(jiǎn)單一體化裝置、STEP-7和博圖軟件。PLC實(shí)訓考核臺為載體，配置有三菱FX2N-48MR系列PLC和GX Developer軟件，承擔PLC相關(guān)教學(xué)任務(wù)。
PLC實(shí)訓臺 （兩工位）PLC實(shí)訓設備、通過(guò)實(shí)訓，培養學(xué)生具備有西門(mén)子S7-1200、s7-1500PLC、三菱PLC、硬件組態(tài)、編程、數據處理、傳感器選用、觸摸屏編程等方面的知識，掌握裝接調試的基本技能，能夠對PLC的工作原理和硬件基礎，掌握根據控制要求進(jìn)行編程并完成安裝和調試的技能。
PLC實(shí)訓臺 （兩工位）、系統是集培訓、實(shí)訓、考核為一體的多功能設備。適用于各類(lèi)院校、企業(yè)職工職業(yè)培訓的教學(xué)培訓、實(shí)操考核。該設備采用模塊化組合設計，主要由三大部分組成，包括網(wǎng)孔板實(shí)訓套件、智能控制技術(shù)操作平臺、電腦桌等組成。
PLC工業(yè)組態(tài)一體化實(shí)訓裝置以綜合實(shí)訓為目的，是實(shí)驗室的基礎部分，網(wǎng)孔板實(shí)訓套件根據教學(xué)和實(shí)訓的需要，選擇不同的元件、器件和部件，可進(jìn)行不同課程模塊、不同項目的實(shí)訓，實(shí)訓裝置適用范圍廣，可完成的教學(xué)內容和實(shí)訓項目多。
二、設備技術(shù)指標
1. 外型：實(shí)訓臺尺寸1640mm×750mm×1200mm；電腦桌720mm×560mm×750mm；
2. 實(shí)訓臺架的材料：鋼板、鋁合金結構；
3. 電源：1)輸入：三相AC 380V ±10% 50HZ 三相五線(xiàn)；
2)固定交流輸出：三相五線(xiàn)380V 接插式2組、220V插座式2組，均通過(guò)組合開(kāi)關(guān)進(jìn)行關(guān)斷。
4.整流二極管2組：提供整流二極管1N5408四個(gè)，用于能耗制動(dòng)電路。
5.可調直流輸出2路： 0～24V/2A連續可調2組（帶有指針電壓、指針電流表實(shí)時(shí)監控電源變化）；固定DC24V/2A電源2組。
6.功率電阻2組：提供75Ω/75W功率電阻六個(gè)，用于降壓?jiǎn)?dòng)電路，提供10Ω/25W功率電阻兩個(gè)，用于能耗制動(dòng)電路。
7. 保護2組：熔斷器作短路保護，斷路器具有過(guò)載保護，漏電開(kāi)關(guān)具有漏電保護功能，漏電保護動(dòng)作電流≤30mA。每個(gè)工位電源面板設有急停按鈕。
三、產(chǎn)品組成：實(shí)訓平臺由實(shí)訓桌、實(shí)訓屏、電腦桌、電氣元器件等組成。
四、參考實(shí)訓項目
（一）電工部分
1）三相異步電動(dòng)機直接啟動(dòng)控制
2）三相異步電動(dòng)機接觸器點(diǎn)動(dòng)控制線(xiàn)路
3）三相異步電動(dòng)機接觸器自鎖控制線(xiàn)路
4）三相異步電動(dòng)機Y/△自動(dòng)控制線(xiàn)路
5）接觸器聯(lián)鎖的正反轉控制線(xiàn)路
6）按鈕聯(lián)鎖的三相異步電動(dòng)機正反轉控制線(xiàn)路
7）雙重聯(lián)鎖的三相異步電動(dòng)機正反轉控制線(xiàn)路
8）三相異步電動(dòng)機多地控制
9）工作臺自動(dòng)往返控制線(xiàn)路
10）三相異步電動(dòng)機串電阻降壓?jiǎn)?dòng)控制線(xiàn)路
11）三相異步電動(dòng)機能耗制動(dòng)控制線(xiàn)路
12）按鈕切換的雙速電動(dòng)機控制電路連接實(shí)訓；
13）時(shí)間繼電器切換的雙速電動(dòng)機控制電路連接實(shí)訓；
（二）PLC部分
1）PLC控制三相異步電動(dòng)機Y/△控制線(xiàn)路
2）PLC控制三相異步電動(dòng)機正反轉控制線(xiàn)路
3）PLC控制三相異步電動(dòng)機串電阻降壓?jiǎn)?dòng)控制線(xiàn)路
4）PLC控制三相異步電動(dòng)機能耗制動(dòng)控制線(xiàn)路
（三）伺服、步進(jìn)、變頻器部分
1）變頻器功能參數設置與操作
2）變頻器報警與保護功能
3）外部端子點(diǎn)動(dòng)控制
4）變頻器控制電機正反轉
5）多段速度選擇變頻調速
6）伺服電機參數設置
7）伺服電機脈沖控制
8）伺服電機轉矩控制
11）伺服電機速度控制
12）步進(jìn)電機參數設置
13）步進(jìn)電機脈沖控制
14）步進(jìn)電機速度控制
（四）智能考核部分（利用答題器自行接線(xiàn)）
1）三相異步電動(dòng)機正反轉控制回路考核
2）三相異步電動(dòng)機星三角控制回路考核
3）雙速電機控制回路考核
4）三速電機控制回路考核
........
五、具體參數如下：
|
序號 |
部件名稱(chēng) |
功能及技術(shù)參數 |
數量 |
|
1 |
實(shí)訓桌 |
1.桌子臺面板采用E1級三聚氰胺復面合成板，臺面厚度約25mm。 2.采用四個(gè)工業(yè)鋁型材立柱為支撐，立柱端部可安裝調節腳，方便高度調節，主體結構通過(guò)左、右各2個(gè)C字形鋁壓成型構件聯(lián)接，臺面高度約750mm，桌面板下設有用于存放網(wǎng)孔板的空格。 3.立柱采用工業(yè)鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：70×70mm，四面帶槽，槽寬約8mm，端部配套塑料堵頭，槽內適用工業(yè)鋁型材通配螺母及配件。立柱往上延伸用于固定實(shí)訓屏和網(wǎng)孔板掛架型材。 4.C字形鋁壓成型構件為左、右對稱(chēng)件，外形約160×166×70mm，采用壓鑄成型工藝，經(jīng)機加工、拋丸、噴砂，表面藍色靜電噴涂工藝。 5.后立柱往上延伸，用于固定實(shí)訓屏和工具掛板，工具掛板設有網(wǎng)孔板掛鉤，可以使網(wǎng)孔板傾斜放置在臺面上，方便電器元件的安裝固定。 |
1套 |
|
2 |
實(shí)訓屏 |
鋼制結構，表面氧化噴塑處理，電源輸出包含固定交流輸出：三相五線(xiàn)380V 接插式2組、220V插座式2組，均通過(guò)組合開(kāi)關(guān)進(jìn)行關(guān)斷；可調直流輸出： 0～24V/2A連續可調2組（帶有指針電壓、指針電流表實(shí)時(shí)監控電源變化）；固定DC24V/2A電源2組；提供降壓?jiǎn)?dòng)電阻6個(gè)，能耗制動(dòng)電阻2只，提供整流二極管1N5408四個(gè)，用于能耗制動(dòng)電路。另提供單相220V單元插座用于給電腦的供電。 |
1套 |
|
3 |
電腦桌 |
鋼鋁結構，裝有4只萬(wàn)向輪，裝有電腦顯示屏翻轉支架1套，適用于24吋以下顯示屏的安裝；底部設有電腦主機托板一個(gè)。 |
1套 |
|
4 |
網(wǎng)孔板 |
600*700mm 不銹鋼網(wǎng)孔板屏，安裝把手，加厚設計。實(shí)訓網(wǎng)孔板用于電氣元件的安裝和固定。 |
2塊 |
|
5 |
PLC |
CPU1214C 100 KB 工作存儲器；24VDC 電源，板載 DI14 x 24VDC 漏型/源型，DQ10 x 24VDC 和 AI2；板載 6 個(gè)高速計數器和 4 路脈沖輸出；信號板擴展板載 I/O；多達 3 個(gè)用于串行通信的通信模塊；多達 8 個(gè)用于 I/O 擴展的信號模塊；0.04ms/1000 條指令；PROFINET 接口，用于編程、HMI 以及 PLC 間數據通信，SM1223數字量輸入/輸出模塊 DI8 x 24VDC 漏型/源型及 DQ8 x 24VDC；可組態(tài)輸入延時(shí)；插入式端子塊，SM1241帶有 RS422/RS485 接口的通信模塊；9 針 D-sub 插座。 |
1套 |
|
6 |
變頻器 |
G120C 0.55KW工業(yè)變頻器，集成6路數字量輸入，1路模擬量輸入，支持PROFINET通訊，配套操作面板。 |
1套 |
|
7 |
觸摸屏 |
KTP700Basic PN 7'' TFT 顯示屏，800 x 480 像素，64K 色；按鍵和觸摸操作，8 個(gè)功能鍵；1 x PROFINET，1 x USB |
1臺 |
|
8 |
步進(jìn)電機及驅動(dòng)組件 |
驅動(dòng)電壓：20-50VDV 適配電流：<3A 保護功能：具有過(guò)流、過(guò)壓、欠壓等保護 步進(jìn)電機： 額定電壓：≥3V 額定電流：≥2A 步角距：≥1.8° 電機長(cháng)度：≥49mm 保持轉矩：≥0.48N.m 電機線(xiàn)數：≥4線(xiàn) 步距精度：≥5% 絕緣電阻：≥100MΩ Min 500VDC 徑向跳動(dòng)：最大0.02mm(450g負載） 軸向跳動(dòng)：最大0.08mm(450g負載） |
1套 |
|
9 |
伺服電機及驅動(dòng)組件 |
SD300 額定功率≥0.4KW，額定扭矩≥1.27 N.m 額定轉速≥3000r/min配套伺服電機驅動(dòng)器，AC220V 400W。 |
1套 |
|
10 |
智能電氣遙控柜
|
1、控制柜集成60路交流接觸器控制。每一路控制模式分為手動(dòng)、自動(dòng)兩種模式； 手動(dòng)模式：使用機柜表面的旋鈕進(jìn)行控制； 自動(dòng)模式：使用遙控器和觸摸屏進(jìn)行控制； 2、遙控器采用15鍵射頻遙控器，實(shí)現單路獨立控制，電源全開(kāi)、電源全關(guān)、兩組自定義控制 3、集成10.4寸觸摸屏 a單路獨立控制，電源全開(kāi)、電源全關(guān)、兩組自定義控制 b執行動(dòng)作前語(yǔ)音播放，可啟用可關(guān)閉 c可以設置按鍵聲音開(kāi)關(guān)、延時(shí)控制時(shí)間、自定義控制組合 4、具有語(yǔ)音播報功能，音量可以調節，可以外接音響； 5、可以通過(guò)通訊口擴展電量采集模塊，實(shí)時(shí)顯示實(shí)訓室用電狀態(tài)； |
1套 |
|
11 |
智能考核答題器 |
采用新 MCU 技術(shù) RAM 處理芯片的數字化集成電路板與配套無(wú)線(xiàn)故障設置控制系統，系統穩定、不易感染病毒。 控制模塊(PC 控制終端或手持移動(dòng)控制終端)和驅動(dòng)模塊(智能故障設置驅動(dòng)盒)分離， 避免復雜連線(xiàn)干擾控制器，系統更加可靠。 驅動(dòng)模塊內置智能故障設置控制系統，配有專(zhuān)用新型無(wú)線(xiàn)數據傳輸模塊(可插拔型)和 RS232 串行通訊接口，可無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)通訊和 RS232 有線(xiàn)通訊。 手持移動(dòng)控制終端采用 7 寸高清晰彩色液晶觸控屏，中文菜單式觸控操作界面，人機對 話(huà)友好。手持移動(dòng)控制終端可控制任意一臺帶驅動(dòng)模塊的實(shí)訓設備。 手持移動(dòng)控制終端不聯(lián)網(wǎng)時(shí)可作單機操作，當帶驅動(dòng)模塊的實(shí)訓設備無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)時(shí)，手持 移動(dòng)控制終端可無(wú)線(xiàn)進(jìn)網(wǎng)作為聯(lián)網(wǎng)終端，可作學(xué)生機登錄實(shí)訓與考核的操作終端，也可作教師機登錄出題設故的操作終端。 可通過(guò) PC 控制終端進(jìn)行實(shí)訓考核，也可通過(guò)手持移動(dòng)控制終端進(jìn)行實(shí)訓考核，教師與 學(xué)員界面分開(kāi)，教師通過(guò)密碼進(jìn)入教師界面出題，學(xué)員在普通界面答題。(注：教師與 學(xué)員設故與排故界面原理圖與設備面板原理圖完全一致) 可自由設定任意一處有關(guān)的各種常見(jiàn)故障，故障類(lèi)型包括：線(xiàn)路斷 路、對地短路、接觸不良，偶發(fā)等故障現象。每套驅動(dòng)模塊可以設置 8 路大電流 5A 的 開(kāi)路故障、16 路小電流 2A 的信號通路的開(kāi)路、不良、偶發(fā)、短路等故障，共 24 路故 障設置�？筛鶕枨髷U展設置 64 路大電流 5A 的開(kāi)路故障、128 路小電流 2A 的信號通 路的開(kāi)路、不良、偶發(fā)、短路等故障，共192 路故障設置�？筛鶕脩�(hù)使用要求調整故障設置點(diǎn)的數量和故障設置類(lèi)型。 所有配備驅動(dòng)模塊的實(shí)訓設備，均可通過(guò)內置的專(zhuān)用新型無(wú)線(xiàn)數據傳輸模塊無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)， 實(shí)現遠程集中管理。 用戶(hù)可選擇通過(guò)無(wú)線(xiàn)或 RS-232 串口通訊與其它實(shí)訓設備配套的無(wú)線(xiàn)故障設置控制系統 組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)主控計算機控制每一臺實(shí)訓設備的故障設置、故障排除、參數設定、 遠程起動(dòng)、信息反饋、考核評分等功能。 |
1個(gè) |
|
12 |
斷路器 |
額定電流:16A;極數: 3P |
2個(gè) |
|
13 |
控制變壓器 |
BK50 |
2個(gè) |
|
14 |
熔斷器 |
RT28-32X 1P |
10個(gè) |
|
15 |
熔斷器保險芯 |
5A 10*38 |
10個(gè) |
|
16 |
交流接觸器 |
工作電壓AC24V，工作電流 9A，絕緣電壓690V，觸點(diǎn)：2常開(kāi)2常閉，安裝方式導軌和螺釘安裝， |
8個(gè) |
|
17 |
熱過(guò)載繼電器 |
NR4-63 1.6-2.5A |
4個(gè) |
|
18 |
四孔按鈕盒 |
按鈕盒4位 |
2個(gè) |
|
19 |
按鈕紅色 |
紅色，一常開(kāi)一常閉，平頭式 |
2個(gè) |
|
20 |
按鈕綠色 |
綠色，一常開(kāi)一常閉，平頭式 |
2個(gè) |
|
20 |
按鈕白色 |
白色，一常開(kāi)一常閉，平頭式 |
2個(gè) |
|
21 |
按鈕黑色 |
黑色，一常開(kāi)一常閉，平頭式 |
2個(gè) |
|
22 |
行程開(kāi)關(guān) |
單輪式、自動(dòng)復位，一常開(kāi)一常閉 雙輪自鎖各4個(gè) |
8個(gè) |
|
23 |
編程電纜 |
3米 |
2條 |
|
24 |
終端固定件 |
終端固定件 |
2套 |
|
25 |
灰色端子 |
帶保險 |
60位 |
|
26 |
2.5mm²灰色端子 |
UK2.5B 灰色；額定橫截面：2.5mm²，寬2.2mm，長(cháng)48.5mm，端板寬度2.2mm， |
58位 |
|
27 |
2.5mm²黃綠色端子 |
2.5mm²黃綠色端子 |
2位 |
|
28 |
快速標記條 |
打印字符1-30 |
2條 |
|
29 |
耗材 |
線(xiàn)槽、導軌、安裝螺絲等 |
1批 |
六、工業(yè)自動(dòng)化數字孿生仿真軟件（正版）
采用單片機技術(shù)，具備多路數字量輸入輸出、模擬量輸入輸出，有通訊接口與電腦相連，通過(guò)內置協(xié)議與上位機中虛擬仿真教學(xué)軟件實(shí)時(shí)通訊，實(shí)現數據采集和對外控制等操作。具有RS232通信接口或USB通信接口、24路開(kāi)關(guān)量輸入接口及指示、24路開(kāi)關(guān)量輸出接口及指示、4路模擬量輸入接口、4路模擬量輸出接口、系統協(xié)同傳感器模塊將動(dòng)作信號反饋給上位機仿真軟件中的虛擬對象模型，虛擬對象模型給出反饋信號，PLC等智能控制器根據信號執行相應的輸出操作，以此反應整個(gè)系統執行動(dòng)作過(guò)程。能在具有物理屬性的3D環(huán)境中進(jìn)行虛擬設備的仿真調試。具有高度的人機交互性，通過(guò)虛擬對象進(jìn)行各種與實(shí)際環(huán)境中相同的操作。與各PLC主機兼容。軟件通過(guò)自動(dòng)、手動(dòng)和PLC控制三種模式再現了以下虛擬工業(yè)場(chǎng)景，3D場(chǎng)景的PLC實(shí)驗項目：
1）三層電梯控制
2）自動(dòng)售貨機
3）機械手
4）自動(dòng)門(mén)
5）天塔之光
6）全自動(dòng)洗衣機
7）自動(dòng)成型機
8）紅綠燈
9）裝配流水線(xiàn)
10）四路搶答器
11）音樂(lè )噴泉
12）軋鋼機
13）郵件分揀
14）物料分揀
15）多級傳輸
16）八段碼顯示
17）多種液體混合
18）雙面銑床
19）電鍍槽
20）交流電機正反轉控制
21）小車(chē)運動(dòng)
22）攪拌站
23）汽車(chē)燈光控制
24）汽車(chē)火花塞點(diǎn)火控制
25）加工中心控制
26）隧道監控
27）自動(dòng)扶梯
28）CA6140普通車(chē)床PLC改造控制
29）X62W萬(wàn)能銑床PLC改造控制
30）T68臥式鏜床PLC改造控制
31）M7120平面磨床PLC改造控制
32）Z3050搖臂鉆床PLC改造控制
33）電動(dòng)葫蘆PLC改造控制
34）Z35搖臂鉆床PLC改造控制
35）M1432A萬(wàn)能外圓磨床PLC改造控制
|
電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教學(xué)實(shí)訓設備、電力拖動(dòng)綜合實(shí)訓裝置 |
