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SBPLX-151PNPLC可編程電器控制綜合實(shí)訓裝置
PLC可編程電器控制綜合實(shí)訓裝置（S7-1200）（PLC+變頻+電氣控制+觸摸屏），可以開(kāi)設電機控制實(shí)驗、PLC硬件組態(tài)、基本指令編程練習、Profibus-DP總線(xiàn)控制、變頻器DP通訊控制等電機、PLC相關(guān)課程的基礎實(shí)驗和綜合實(shí)訓。該實(shí)驗室能夠滿(mǎn)足自動(dòng)化及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的《電氣控制與PLC技術(shù)》、PLC課程設計、變頻器課程設計、畢業(yè)設計等課程的實(shí)驗教學(xué)。
一、概述
PLC可編程電器控制綜合實(shí)訓裝置是根據《中華人民共和國教育行業(yè)標準--電工電子類(lèi)實(shí)訓基地儀器設備配備標準》，教育部"振興21世紀職業(yè)教育課程改革和教材建設規劃"要求，按照職業(yè)教育的教學(xué)和實(shí)訓要求研發(fā)的產(chǎn)品。適合高職院校、職業(yè)學(xué)校的機電設備安裝與維修、機電技術(shù)應用、電氣運行與控制、電氣技術(shù)應用、電子電器應用與維修等專(zhuān)業(yè)和非機電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的《可編程控制器技術(shù)》、《電氣及PLC控制技術(shù)》、《PLC及其應用》、《變頻調速技術(shù)》、《現場(chǎng)總線(xiàn)控制技術(shù)》課程的教學(xué)與技能實(shí)訓。實(shí)訓裝置也適合技工學(xué)校、職業(yè)培訓學(xué)校、職教中心、鑒定站/所各工種PLC實(shí)操、技能鑒定考核。
二、PLC可編程電器控制綜合實(shí)訓裝置特點(diǎn)
1、采用積木組合式結構，含開(kāi)關(guān)量、模擬量、變頻調速、觸摸彩屏、總線(xiàn)通信模塊等，配套組態(tài)監控軟件、仿真實(shí)訓軟件，實(shí)現仿真化、信息化、網(wǎng)絡(luò )實(shí)訓教學(xué)，體現實(shí)訓教學(xué)的網(wǎng)絡(luò )性和系統性。
2、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)等的控制實(shí)訓，完成學(xué)生認知、設計、安裝、調試、檢修等多種技能實(shí)訓。PLC實(shí)訓對象形像逼真，接近工業(yè)現場(chǎng)的實(shí)際應用，通過(guò)本實(shí)驗裝置的訓練，學(xué)生很快就能適應現場(chǎng)的工作。
3．采用西門(mén)子S7-1200系列可編程控制器，功能強大，性能優(yōu)越，采用模塊化設計，組合靈活。
4．采用西門(mén)子V20變頻器，功能廣泛，動(dòng)態(tài)響應高，驅動(dòng)性能高。
5. 采用工業(yè)及7寸觸摸屏，兼容性強，畫(huà)面編輯功能強，圖庫豐富，滿(mǎn)足日常教學(xué)需求和工業(yè)控制要求。
6、多種通信方式：通過(guò)以太網(wǎng)總線(xiàn)，將實(shí)訓裝置（從站）PLC和主站PLC進(jìn)行以太網(wǎng)主從通信。PLC與觸摸屏實(shí)現S7通信，觸摸屏畫(huà)面可實(shí)時(shí)監控PLC系統運行狀態(tài)和控制PLC系統。
三、技術(shù)性能
1、輸入電源：三相四線(xiàn)（或三相五線(xiàn)）～380V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔<400m
3、裝置容量：＜0.5KVA
4、重 量：＜110Kg
5、外形尺寸：1600mm×750mm×1600mm
6、安全保護：具有漏電壓、漏電流保護裝置，安全符合國家標準
四、實(shí)訓裝置的基本配置及功能
實(shí)訓裝置由控制屏、實(shí)訓桌、主機實(shí)訓組件、實(shí)訓模塊（含豐富的工業(yè)現場(chǎng)設備模擬實(shí)訓對象）、變頻器掛箱、觸摸屏掛箱、交直流電機、總線(xiàn)單元、等組成。
（一）控制屏（鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質(zhì)面板）
1、交流電源控制單元
三相四線(xiàn)380V交流電源經(jīng)空氣開(kāi)關(guān)后給裝置供電，電網(wǎng)電壓表監控電網(wǎng)電壓，設有帶燈保險絲保護，控制屏的供電由鑰匙開(kāi)關(guān)和啟停開(kāi)關(guān)控制，同時(shí)具有漏電告警指示及告警復位。
提供三相四線(xiàn)380V、單相220V電源各一組，由啟停開(kāi)關(guān)控制輸出，并設有保險絲保護。
2、定時(shí)器兼報警記錄儀
定時(shí)器兼報警記錄儀，平時(shí)作時(shí)鐘使用，具有設定時(shí)間、定時(shí)報警、切斷電源等功能；還可自動(dòng)記錄由于接線(xiàn)或操作錯誤所造成的漏電告警次數。
3、直流電源、直流電壓/電流表、邏輯輸出及指示等
直流電壓：0～10V可調輸出；直流電流：4～20mA可調輸出；直流數字電壓表/電流表；電壓表量程0～200V、輸入阻抗為10MΩ、精度0.5級；電流表量程0～200 mA、精度0.5級；同時(shí)設有邏輯電平輸出（點(diǎn)動(dòng)、自鎖）、邏輯電平指示、LED數碼管、方向指示器、八音盒、直流24V繼電器、信號轉換座若干。
4、主機實(shí)訓組件
配置西門(mén)子S7-1200（CPU1214c）系列 PLC主機，集成數字量I/O（14DI/10DO），
5.變頻器組件
配置西門(mén)子V20變頻器，響應速度快，性能優(yōu)越。
6.觸摸屏實(shí)訓組件
昆侖通態(tài)7英寸觸摸屏，界面操作簡(jiǎn)便，圖庫豐富，操作性強。
（二）實(shí)訓掛箱
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序號 |
編號 |
控制對象實(shí)訓模塊 |
實(shí)訓教學(xué)目標 |
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1 |
SX1 |
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。 |
|
2 |
SX2 |
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。 |
|
3 |
SX3 |
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。 |
|
4 |
SX4 |
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 |
SX5 |
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 |
SX6 |
自動(dòng)售貨機 |
通過(guò)用用戶(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 |
SX7 |
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。 |
|
8 |
SX8 |
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 |
SX9 |
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 |
SX10 |
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。 |
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11 |
SX11 |
步進(jìn)電機/直線(xiàn)運動(dòng)：（實(shí)物）步進(jìn)電機系統由驅動(dòng)電路、步進(jìn)電機、刻度盤(pán)、指針等組成；直線(xiàn)運動(dòng)系統由電機、同步帶、光電傳感器、導軌、移動(dòng)塊等組成。 |
通過(guò)利用PLC對步進(jìn)電機及直線(xiàn)運動(dòng)實(shí)物模塊的控制，初步了解步進(jìn)電機方向、拍數的控制及直線(xiàn)運動(dòng)檢測、定位控制。 |
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12 |
SX12 |
自動(dòng)洗衣機/電鍍生產(chǎn)線(xiàn) |
通過(guò)對洗衣機進(jìn)出水時(shí)間、洗滌流程及電鍍生產(chǎn)線(xiàn)中物塊侵入不同溶液的時(shí)間、方式、先后順序的控制，掌握多點(diǎn)PLC控制系統的綜合應用能力。 |
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13 |
BP1 |
變頻器實(shí)訓組件：配置西門(mén)子V20變頻器 |
初步具有綜合應用變頻器的能力，了解變頻調速在實(shí)際中的應用，掌握變頻器調速技術(shù)及PLC綜合控制技術(shù)。 |
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14 |
CM1 |
觸摸屏實(shí)訓組件：昆侖通態(tài)7英寸
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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。 |
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15 |
WK1 |
典型電動(dòng)機控制實(shí)操單元：交流接觸器3只；時(shí)間繼電器1只，3個(gè)按鈕，3只交流指示燈，2只熱繼電器，元器件配置專(zhuān)用底座。 |
掌握一般強電系統的安裝和調試工作過(guò)程知識，實(shí)現PLC方式的電機典型運行控制；掌握安裝和調試PLC電氣控制系統的有關(guān)知識。 |
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16 |
WK2 |
網(wǎng)孔板 |
學(xué)會(huì )電氣控制系統中各元器件的布局規劃、安裝、調試過(guò)程知識。 |
（三）電機導軌、光碼盤(pán)測速系統及數顯轉速表
包含光碼盤(pán)測速系統（配有進(jìn)口光電編碼器）、數顯轉速表及固定電機的不銹鋼導軌等。不銹鋼導軌平整度好，無(wú)應力變形，加工精細，同心度好，互換性好，能保證電機與編碼盤(pán)之間連接的同心度不超過(guò)±5絲，電機運行噪聲小，實(shí)訓參數典型，能較好滿(mǎn)足實(shí)訓要求。在導軌面板上設有五位數顯轉速表，顯示當前轉速；具有電壓反饋信號；同時(shí)設有光電編碼信號輸出，包括A、B兩個(gè)通道；能夠完成各種速度開(kāi)/閉環(huán)及定位實(shí)訓。
（四）三相鼠籠異步電機：交流380V/△
（五）實(shí)訓桌
實(shí)訓桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板；左右設有兩個(gè)大抽屜（帶鎖），用于放置工具及資料，電腦桌聯(lián)體設計，造型美觀(guān)大方。
五、實(shí)訓項目
（一）PLC基本技能實(shí)訓
1.PLC認知實(shí)訓（軟硬件結構、系統組成、基本指令練習、接線(xiàn)、編程下載等）
3.PLC仿真實(shí)訓
（二）PLC模擬控制應用實(shí)訓
4.數碼顯示控制
5.搶答器控制（優(yōu)先級、數值運算，具有聲效功能）
6.天塔之光控制（閃爍、發(fā)射、流水型）
7.音樂(lè )噴泉控制（具有聲效功能）
8.十字路口交通燈控制
9.水塔水位控制
10.自動(dòng)送料裝車(chē)系統控制
11.四節傳送帶控制
12.裝配流水線(xiàn)控制
13.多種液體混合裝置控制
14.自控成型機控制
15全自動(dòng)洗衣機控制（具有聲效功能）
16.電鍍生產(chǎn)線(xiàn)控制
17.自控軋鋼機控制
18.郵件分揀機控制
19.自動(dòng)售貨機控制
20.機械手控制
21.三層電梯控制
（三）PLC實(shí)物控制實(shí)訓
24.四層電梯控制
25.步進(jìn)電機運動(dòng)控制
26.加工中心控制
27.直線(xiàn)運動(dòng)控制
（四）PLC、變頻器、觸摸屏綜合應用技能實(shí)訓
35.變頻器功能參數設置與操作
36.變頻器面板操作與運行
37.變頻器無(wú)級調速
38.外部端子點(diǎn)動(dòng)控制
39.變頻器控制電機正反轉
40.多段速度選擇變頻調速
41.外部模擬量(電壓/電流）控制方式的變頻調速
42.PLC控制變頻器外部端子的電機正反轉
43.PLC數字量控制方式的多段速
44.PLC數字量控制方式的電機降壓?jiǎn)?dòng)
45.PLC控制變頻器外部端子的電機運行時(shí)間控制
47. 基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習
48. 觸摸屏畫(huà)面等級設置及操作
49. 觸摸屏畫(huà)面切換操作
50. 基于觸摸屏控制方式的LED控制
51. 基于觸摸屏控制方式的電機運行時(shí)間控制
52. 基于觸摸屏控制方式的搶答器控制
53. 基于觸摸屏控制方式的四節傳送帶控制
54. 基于觸摸屏控制方式的運料小車(chē)控制
55. 基于觸摸屏控制方式的自動(dòng)供水控制
56. 基于觸摸屏控制方式的多段速控制
六、PLC可編程電器控制綜合實(shí)訓臺配置清單：
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名 稱(chēng) |
型 號 |
數量 |
單 位 |
備注 |
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實(shí)驗屏 |
|
1 |
臺 |
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電源控制屏 |
|
1 |
臺 |
鋼制噴塑 |
|
實(shí)驗桌 |
|
1 |
張 |
鋁木結構 |
|
學(xué)生凳 |
|
2 |
張 |
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PLC主機 |
CPU1214C |
1 |
臺 |
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|
數字量模塊 |
Sm1223 |
1 |
臺 |
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通訊電纜 |
網(wǎng)線(xiàn) |
2 |
條 |
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|
觸摸屏通訊線(xiàn) |
1 |
條 |
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實(shí)驗掛箱 |
搶答器/音樂(lè )噴泉 |
1 |
塊 |
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|
裝配流水線(xiàn)/十字路口交通燈 |
1 |
塊 |
|
|
|
水塔水位/天塔之光 |
1 |
塊 |
|
|
|
自動(dòng)送料裝車(chē)/四節傳送帶 |
1 |
塊 |
|
|
|
多種液體混合裝置 |
1 |
塊 |
|
|
|
自動(dòng)售貨機 |
1 |
塊 |
|
|
|
自控軋鋼機/郵件分揀機 |
1 |
塊 |
|
|
|
機械手控制/自控成型機 |
1 |
塊 |
|
|
|
加工中心 |
1 |
塊 |
|
|
|
四層電梯 |
1 |
塊 |
|
|
|
步進(jìn)電機/直線(xiàn)運動(dòng) |
1 |
塊 |
|
|
|
自動(dòng)洗衣機/電鍍生產(chǎn)線(xiàn) |
1 |
塊 |
|
|
|
變頻器實(shí)訓掛箱（v20）0.37KW |
1 |
塊 |
|
|
|
觸摸屏實(shí)驗箱 TPC7032KT （7寸工業(yè)級彩色） |
1 |
塊 |
|
|
|
軟件 |
演示板原程序及西門(mén)子編程軟件 |
1 |
套 |
|
|
觸摸屏編程軟件 |
1 |
套 |
|
|
|
說(shuō)明書(shū) |
實(shí)驗指導 |
1 |
冊 |
|
|
連接線(xiàn) |
實(shí)驗連接線(xiàn)50cm自鎖線(xiàn) |
50 |
條 |
|
|
15cm自鎖線(xiàn) |
10 |
條 |
|
七、PLC仿真軟件
前言
近年來(lái)，伴隨著(zhù)我國職業(yè)教育的大力發(fā)展，越來(lái)越多的學(xué)子有機會(huì )進(jìn)入高等院校進(jìn)行深造。然而伴隨著(zhù)學(xué)生人數的增多，學(xué)校的許多教學(xué)資源面臨嚴峻的考驗，特別是在師資以及實(shí)驗設備上表現得尤為突出。這明顯違背了職業(yè)教育強調"做與學(xué)一體化"培養技能型人才的目標。與此同時(shí)，實(shí)驗設備因實(shí)驗頻率的提高必然導致?lián)p耗的加劇，增加了教學(xué)成本，這也是各學(xué)校面臨的主要困難。為彌補PLC課程教學(xué)設備的不足，設計了一種基于不同品牌PLC的虛擬化仿真系統，該系統不僅可以直觀(guān)、動(dòng)態(tài)地模擬PLC在各種場(chǎng)景下的運行狀態(tài)，還可通過(guò)該系統直觀(guān)地顯示PLC以及其他傳感器的動(dòng)作狀態(tài)。虛擬化系統的引入有效地解決了原先僅使用PLC仿真而造成的教學(xué)枯燥無(wú)味、程序抽象難懂的問(wèn)題，實(shí)現了PLC運行過(guò)程所見(jiàn)即所得的動(dòng)態(tài)演示效果，進(jìn)而達到較好的教學(xué)訓練效果。
一、仿真功能
PLC仿真實(shí)訓能和西門(mén)子、三菱、信捷、臺達等PLC實(shí)物進(jìn)行通信，用戶(hù)使用網(wǎng)線(xiàn)、串口通信線(xiàn)將電腦和PLC連接到一起。也可以與虛擬PLC進(jìn)行通信，用戶(hù)這樣就能讓學(xué)生在實(shí)驗室實(shí)物PLC數量不足的情況下每人都能用電腦進(jìn)行PLC編程仿真。一體化數字孿生系統采集到PLC的I/O輸入輸出，可以通過(guò)鈕子開(kāi)關(guān)、輕觸開(kāi)關(guān)、撥碼開(kāi)關(guān)來(lái)改變PLC輸入的值，然后根據PLC輸出的值來(lái)控制相對應的LED燈亮滅、數碼管顯示、電機旋轉。
二、模塊功能
PLC仿真實(shí)訓包含了：搶答器、音樂(lè )噴泉、裝配流水線(xiàn)、交通燈等20多種典型常用工程應用模塊。用戶(hù)可以用鼠標旋轉、縮放、移動(dòng)各個(gè)模塊從不同角度更方便地查看模型。界面中還有詳細的I/O分配表、I/O狀態(tài)監控，能讓用戶(hù)每時(shí)每刻監控PLC輸入輸出狀態(tài)。打開(kāi)PLC綜合仿真系統后系統會(huì )進(jìn)入主界面，在主界面中用戶(hù)可以點(diǎn)擊開(kāi)始仿真按鈕進(jìn)入模塊選擇界面。
PLC仿真實(shí)訓在模塊選擇界面中共計有20多種模塊選項，用戶(hù)可以選擇所需要的模塊，用戶(hù)可以點(diǎn)擊下拉菜單查看更多模塊。選擇好模塊后用戶(hù)可以點(diǎn)擊左側的大圖標按鈕進(jìn)入該模塊的模擬仿真。PLC仿真實(shí)訓提供有：搶答器、音樂(lè )噴泉、裝配流水線(xiàn)等20多種模塊。
進(jìn)入模塊仿真后用戶(hù)可以看到該模塊的三維模型，用戶(hù)可以用鼠標對該模型進(jìn)行縮放、平移、旋轉操作，每個(gè)模塊上面都配有開(kāi)關(guān)、LED燈等元器件，用戶(hù)可以點(diǎn)擊鈕子開(kāi)關(guān)、輕觸開(kāi)關(guān)、撥碼開(kāi)關(guān)來(lái)切換開(kāi)關(guān)狀態(tài)。用戶(hù)可以點(diǎn)擊實(shí)物PLC、虛擬PLC按鈕進(jìn)入對應的仿真，用戶(hù)可以點(diǎn)擊顯示狀態(tài)監控按鈕監控當前IO狀態(tài)，點(diǎn)擊打開(kāi)IO分配圖顯示IO分配狀態(tài)。
