工業(yè)控制實(shí)訓(xùn)裝置,工業(yè)全數(shù)字控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)
2024-07-02 06:43
工業(yè)全數(shù)字控制實(shí)訓(xùn)裝置是根據(jù)《中華人民共和國(guó)教育行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)——電工電子類實(shí)訓(xùn)基地儀器設(shè)備配備標(biāo)準(zhǔn)》，教育部“振興21世紀(jì)職業(yè)教育課程改革和教材建設(shè)規(guī)劃”要求，按照職業(yè)教育的教學(xué)和實(shí)訓(xùn)要求研發(fā)的產(chǎn)品。適合高職院校、職業(yè)學(xué)校的機(jī)電設(shè)備安裝與維修、機(jī)電技術(shù)應(yīng)用、電氣運(yùn)行與控制、電氣技術(shù)應(yīng)用、電子電器應(yīng)用與維修等專業(yè)和非機(jī)電類專業(yè)的《可編程控制器技術(shù)》、《電氣及PLC控制技術(shù)》、《PLC及其應(yīng)用》、《變頻調(diào)速技術(shù)》、《現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)》課程的教學(xué)與技能實(shí)訓(xùn)。實(shí)訓(xùn)裝置也適合技工學(xué)校、職業(yè)培訓(xùn)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、裝置特點(diǎn)
1、采用積木組合式結(jié)構(gòu)，含開(kāi)關(guān)量、模擬量、變頻調(diào)速、觸摸彩屏、總線通信模塊等，配套組態(tài)監(jiān)控軟件、仿真實(shí)訓(xùn)軟件，實(shí)現(xiàn)仿真化、信息化、網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，體現(xiàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)性和系統(tǒng)性。
2、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)模塊：利用目前典型的可編程控制器及總線技術(shù)完成對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中模擬對(duì)象，實(shí)物模型中的邏輯、模擬、過(guò)程、運(yùn)動(dòng)等的控制實(shí)訓(xùn)，完成學(xué)生認(rèn)知、設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、檢修等多種技能實(shí)訓(xùn)。PLC實(shí)訓(xùn)對(duì)象形像逼真，接近工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)裝置的訓(xùn)練，學(xué)生很快就能適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的工作。
3．采用西門子S7-300系列可編程控制器，功能強(qiáng)大，性能優(yōu)越，采用模塊化設(shè)計(jì)，組合靈活。
4．采用西門子MM440變頻器，功能廣泛，動(dòng)態(tài)響應(yīng)高，驅(qū)動(dòng)性能高。
5. 采用工業(yè)及7寸觸摸屏，兼容性強(qiáng)，畫面編輯功能強(qiáng)，圖庫(kù)豐富，滿足日常教學(xué)需求和工業(yè)控制要求。
6、多種通信方式：通過(guò)Profibus DP總線，將實(shí)訓(xùn)裝置（從站）PLC和主站PLC進(jìn)行Profibus DP主從通信。PLC與觸摸屏實(shí)現(xiàn)MPI通信，觸摸屏畫面可實(shí)時(shí)監(jiān)控PLC系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和控制PLC系統(tǒng)。
三、技術(shù)性能
1、輸入電源：三相四線（或三相五線）～380V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對(duì)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(hù)：具有漏電壓、漏電流保護(hù)裝置，安全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
四、實(shí)訓(xùn)裝置的基本配置及功能
實(shí)訓(xùn)裝置由控制屏、實(shí)訓(xùn)桌、主機(jī)實(shí)訓(xùn)組件、實(shí)訓(xùn)模塊（含豐富的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備模擬實(shí)訓(xùn)對(duì)象）、變頻器掛箱、觸摸屏掛箱、交直流電機(jī)、總線單元、通信模塊、電機(jī)導(dǎo)軌、測(cè)速機(jī)構(gòu)等組成。
（一）控制屏（鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板）
1、交流電源控制單元
三相四線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(jiān)控電網(wǎng)電壓，設(shè)有帶燈保險(xiǎn)絲保護(hù)，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(fù)位。
提供三相四線380V、單相220V電源各一組，由啟停開(kāi)關(guān)控制輸出，并設(shè)有保險(xiǎn)絲保護(hù)。
2、定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀
定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀，平時(shí)作時(shí)鐘使用，具有設(shè)定時(shí)間、定時(shí)報(bào)警、切斷電源等功能；還可自動(dòng)記錄由于接線或操作錯(cuò)誤所造成的漏電告警次數(shù)。
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(diào)輸出；直流電流：4～20mA可調(diào)輸出；直流數(shù)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(jí)；電流表量程0～200 mA、精度0.5級(jí)；同時(shí)設(shè)有邏輯電平輸出（點(diǎn)動(dòng)、自鎖）、邏輯電平指示、LED數(shù)碼管、方向指示器、八音盒、直流24V繼電器、信號(hào)轉(zhuǎn)換座若干。
4、主機(jī)實(shí)訓(xùn)組件
配置西門子S7-300（CPU314-2DP）系列 PLC主機(jī)，集成數(shù)字量I/O（24DI/16DO），集成模擬量I/O（4AI/2AO），配套PC-MPI通信編程電纜（也可選用其他品牌主機(jī)，價(jià)格另儀）。
5.變頻器組件
配置西門子MM420變頻器，響應(yīng)速度快，性能優(yōu)越。
6.觸摸屏實(shí)訓(xùn)組件
西門子7英寸觸摸屏，界面操作簡(jiǎn)便，圖庫(kù)豐富，操作性強(qiáng)。
PLC主機(jī):配置西門子S7200(CPU226DC/DC/DC)系列PLC主機(jī)，集成數(shù)字量I/O(24DI/16DO)，集成2路高速脈沖輸出通道。
（二）實(shí)訓(xùn)掛箱
| 序號(hào) | 編號(hào) | 控制對(duì)象實(shí)訓(xùn)模塊 | 實(shí)訓(xùn)教學(xué)目標(biāo) |
| 1 | SX1 | 搶答器/音樂(lè)噴泉 | 通過(guò)對(duì)搶答系統(tǒng)中各組人員搶答時(shí)序的監(jiān)視和控制，掌握條件判斷控制指令的編寫方法；通過(guò)對(duì)音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)中“水流”及音樂(lè)的循環(huán)控制，掌握循環(huán)指令的編寫方法。 |
| 2 | SX2 | 裝配流水線/十字路口交通燈 | 通過(guò)對(duì)“生產(chǎn)流水線”順序加工過(guò)程及十字路口交通燈路況信號(hào)控制，掌握順序控制指令的編寫方法。 |
| 3 | SX3 | 水塔水位/天塔之光 | 通過(guò)對(duì)“水塔水位”和“儲(chǔ)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方法。通過(guò)對(duì)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方法。 |
| 4 | SX4 | 自動(dòng)送料裝車/四節(jié)傳送帶 | 通過(guò)對(duì)傳送帶啟停、傳送狀態(tài)的控制和對(duì)貨物在自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)中流向、流量的控制，掌握較復(fù)雜邏輯控制指令的編寫方法。 |
| 5 | SX5 | 多種液體混合裝置 | 通過(guò)對(duì)“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型的定時(shí)器指令的編寫方法。 |
| 6 | SX6 | 自動(dòng)售貨機(jī) | 通過(guò)用用戶投幣數(shù)目的識(shí)別和自動(dòng)售貨機(jī)中各種“貨物”的進(jìn)出控制，掌握各種計(jì)數(shù)器指令及比較輸出指令的編寫方法。 |
| 7 | SX7 | 自控軋鋼機(jī)/郵件分揀機(jī) | 通過(guò)對(duì)自控軋鋼機(jī)和郵件分揀機(jī)材料（“鋼錠“郵件”）來(lái)料數(shù)量、來(lái)料類別識(shí)別及對(duì)各種執(zhí)行器（例如“電機(jī)”）啟停時(shí)序的控制，掌握數(shù)值運(yùn)算指令及中斷指令的編寫方法。 |
| 8 | SX8 | 機(jī)械手控制/自控成型機(jī) | 通過(guò)對(duì)機(jī)械手停留“位置“及自控成型機(jī)各方向“液缸位置”的控制，掌握一個(gè)完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較簡(jiǎn)單邏輯控制程序的編寫能力。 |
| 9 | SX9 | 加工中心 | 通過(guò)對(duì)加工中心中各方向“電機(jī)”運(yùn)行方向及“刀庫(kù)”進(jìn)出刀、換刀過(guò)程的控制，掌握一個(gè)完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較復(fù)雜邏輯控制的編寫能力。 |
| 10 | SX10 | 四層電梯 | 通過(guò)對(duì)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(tǒng)的分析、I/O分配、設(shè)計(jì)I/O接線圖、接線、編程、調(diào)試等工作過(guò)程的綜合知識(shí)。 |
| 11 | SX11 |
步進(jìn)電機(jī)/直線運(yùn)動(dòng)：（實(shí)物）步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電路、步進(jìn)電機(jī)、刻度盤、指針等組成； 直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)、同步帶、光電傳感器、導(dǎo)軌、移動(dòng)塊等組成。 |
通過(guò)利用PLC對(duì)步進(jìn)電機(jī)及直線運(yùn)動(dòng)實(shí)物模塊的控制，初步了解步進(jìn)電機(jī)方向、拍數(shù)的控制及直線運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、定位控制。 |
| 12 | SX12 | 自動(dòng)洗衣機(jī)/電鍍生產(chǎn)線 | 通過(guò)對(duì)洗衣機(jī)進(jìn)出水時(shí)間、洗滌流程及電鍍生產(chǎn)線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(tǒng)的綜合應(yīng)用能力。 |
| 13 | SX13 |
直流電機(jī)控制/溫度控制 （模擬量控制） |
通過(guò)對(duì)直流電機(jī)系統(tǒng)中脈沖信號(hào)采集、轉(zhuǎn)速控制（電壓量）及溫度控制系統(tǒng)中的溫度參數(shù)的控制，掌握高速計(jì)數(shù)器指令、模擬量處理指令、PID指令的使用。 |
| 14 | WK1 | 典型電動(dòng)機(jī)控制實(shí)操單元：施耐德交流接觸器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，元器件配置專用底座。 | 掌握一般強(qiáng)電系統(tǒng)的安裝和調(diào)試工作過(guò)程知識(shí)，實(shí)現(xiàn)PLC方式的電機(jī)典型運(yùn)行控制；掌握安裝和調(diào)試PLC電氣控制系統(tǒng)的有關(guān)知識(shí)。 |
| 15 | WK2 | 網(wǎng)孔板 | 學(xué)會(huì)電氣控制系統(tǒng)中各元器件的布局規(guī)劃、安裝、調(diào)試過(guò)程知識(shí)。 |
| 16 | BP1 | 變頻器實(shí)訓(xùn)組件：配置西門子MM420變頻器 | 初步具有綜合應(yīng)用變頻器的能力，了解變頻調(diào)速在實(shí)際中的應(yīng)用，掌握變頻器調(diào)速技術(shù)及PLC綜合控制技術(shù)。 |
| 17 | CM1 |
觸摸屏實(shí)訓(xùn)組件：昆侖通態(tài)7英寸 |
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(shí)，并掌握復(fù)位、置位、交替等功能鍵、圖形（曲線）顯示、動(dòng)態(tài)畫面跟蹤在觸摸屏中的實(shí)現(xiàn)方法。 |
（四）實(shí)訓(xùn)桌
實(shí)訓(xùn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板；左右設(shè)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(shè)計(jì)，造型美觀大方。
五、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
（一）PLC基本技能實(shí)訓(xùn)
1.PLC認(rèn)知實(shí)訓(xùn)（軟硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、基本指令練習(xí)、接線、編程下載等）
2.典型電動(dòng)機(jī)控制實(shí)操實(shí)訓(xùn)（點(diǎn)動(dòng)、自鎖、正反轉(zhuǎn)、星三角換接啟動(dòng)等）
3.PLC仿真實(shí)訓(xùn)
（二）PLC模擬控制應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
4.數(shù)碼顯示控制
5.搶答器控制（優(yōu)先級(jí)、數(shù)值運(yùn)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)送料裝車系統(tǒng)控制
11.四節(jié)傳送帶控制
12.裝配流水線控制
13.多種液體混合裝置控制
14.自控成型機(jī)控制
15全自動(dòng)洗衣機(jī)控制（具有聲效功能）
16.電鍍生產(chǎn)線控制
17.自控軋鋼機(jī)控制
18.郵件分揀機(jī)控制
19.自動(dòng)售貨機(jī)控制
20.機(jī)械手控制
21.三層電梯控制
22.四層電梯控制（實(shí)物）
23.加工中心控制（實(shí)物）
（三）PLC實(shí)物控制實(shí)訓(xùn)
24.直線運(yùn)動(dòng)位置識(shí)別、運(yùn)動(dòng)軌跡控制、定位控制
25.步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制
26.直流電機(jī)控制
27.溫度控制
（四）PLC高級(jí)技能實(shí)訓(xùn)（設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試及檢修）
28.C620車床的電氣控制線路
29.臥式車床電氣控制線路
30.機(jī)床兩地控制線路
31.M7130平面磨床的電氣控制線路
32.Z3040搖臂鉆床的電氣控制線路
33.液壓滑臺(tái)式自動(dòng)攻螺紋機(jī)的電氣控制線路
34.運(yùn)行小車的電氣控制線路
（五）PLC、變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)
35.變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作
36.變頻器面板操作與運(yùn)行
37.變頻器無(wú)級(jí)調(diào)速
38.外部端子點(diǎn)動(dòng)控制
39.變頻器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)
40.多段速度選擇變頻調(diào)速
41.外部模擬量(電壓/電流）控制方式的變頻調(diào)速
42.PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)正反轉(zhuǎn)
43.PLC數(shù)字量控制方式的多段速
44.PLC數(shù)字量控制方式的電機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)
45.PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)運(yùn)行時(shí)間控制
46. 基于PLC模擬量控制變頻開(kāi)環(huán)調(diào)速
47. 基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)
48. 觸摸屏畫面等級(jí)設(shè)置及操作
49. 觸摸屏畫面切換操作
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(jī)運(yùn)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(jié)傳送帶控制
54. 基于觸摸屏控制方式的運(yùn)料小車控制
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
五、工業(yè)全數(shù)字控制實(shí)訓(xùn)裝置配置：
| 名 稱 | 型 號(hào) | 數(shù)量 | 單 位 | 備注 |
| 實(shí)驗(yàn)屏 | 1 | 臺(tái) | ||
| 電源控制屏 | 1 | 臺(tái) | 鋼制噴塑 | |
| 實(shí)驗(yàn)桌 | 1 | 張 | 鋁木結(jié)構(gòu) | |
| 學(xué)生凳 | 2 | 張 | ||
| PLC主機(jī) | S7-300 CPU314C-2DP | 1 | 臺(tái) | |
| 通訊電纜 | PC/MPI+ | 1 | 條 | |
| MPI | 1 | 條 | ||
| 觸摸屏通訊線 | 1 | 條 | ||
| 觸摸屏與PLC通訊線 | 1 | 條 | ||
| 實(shí)驗(yàn)掛箱 | 搶答器/音樂(lè)噴泉 | 1 | 塊 | |
| 裝配流水線/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/四節(jié)傳送帶 | 1 | 塊 | ||
| 多種液體混合裝置 | 1 | 塊 | ||
| 自動(dòng)售貨機(jī) | 1 | 塊 | ||
| 自控軋鋼機(jī)/郵件分揀機(jī) | 1 | 塊 | ||
| 機(jī)械手控制/自控成型機(jī) | 1 | 塊 | ||
| 加工中心 | 1 | 塊 | ||
| 四層電梯 | 1 | 塊 | ||
| 步進(jìn)電機(jī)/直線運(yùn)動(dòng) | 1 | 塊 | ||
| 自動(dòng)洗衣機(jī)/電鍍生產(chǎn)線 | 1 | 塊 | ||
| 直流電機(jī)控制/溫度控制 | 1 | 塊 | ||
| 電動(dòng)機(jī)控制實(shí)操單元 | 1 | 塊 | WK1 | |
| 網(wǎng)孔板 | 1 | 塊 | WK2 | |
| 變頻器實(shí)訓(xùn)掛箱（MM420） | 1 | 塊 | ||
| PLC主機(jī)掛箱（CPU226) | 1 | 塊 | ||
| 觸摸屏實(shí)驗(yàn)箱 （7寸工業(yè)級(jí)彩色） | 1 | 塊 | KTP700 | |
| 三相電機(jī) | 380V/180W | 1 | 臺(tái) | |
| 溫度傳感器 | 0-5v | 1 | 件 | |
| 壓力傳感器 | 4-20mA | 1 | 件 | |
| 軟件 | 演示板原程序及西門子編程軟件 | 1 | 套 | |
| 觸摸屏編程軟件 | 1 | 套 | ||
| 說(shuō)明書 | 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) | 1 | 冊(cè) | |
| 連接線 | 實(shí)驗(yàn)連接線50cm自鎖線 | 50 | 條 | |
| 15cm自鎖線 | 10 | 條 | ||
| 系統(tǒng)排線 | 1 | 條 | ||
| 4mm電機(jī)安全疊加線 | 30 | 條 |
本裝置采用絲桿傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)和定位要求。造型精美、體積緊湊、重量輕、堅(jiān)固耐用，采用步進(jìn)電機(jī)控制高質(zhì)量驅(qū)動(dòng)方案，有力保證系統(tǒng)穩(wěn)定、精密和快捷響應(yīng)能力。行程范圍0.4M，裝有六只霍爾進(jìn)引位器反饋控制，能滿足大中專院校可編程控制器技術(shù)的教學(xué)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。PLC自備。
功能介紹：
1）按下啟動(dòng)按鈕,系統(tǒng)開(kāi)始工作，按下停止按鈕，系統(tǒng)停止工作；
2）當(dāng)小車當(dāng)前所處�？空镜木幋a小于呼叫按鈕SB的編碼時(shí)，小車向右運(yùn)行，運(yùn)行到呼叫按鈕SB所對(duì)應(yīng)的�？空緯r(shí)停止；
3）當(dāng)小車當(dāng)前所處�？空镜木幋a大于呼叫按鈕SB的編碼時(shí)，小車向左行，運(yùn)行到呼叫按鈕SB所對(duì)應(yīng)的停靠站時(shí)停止；
4）當(dāng)小車當(dāng)前所處�？空镜木幋a等于呼叫按鈕SB的編碼時(shí)，小車保持不動(dòng)；
5）呼叫按鈕開(kāi)關(guān)SB1～SB5應(yīng)具有互鎖功能，先按下者優(yōu)先。
6）設(shè)計(jì)PLC控制程序(梯形圖或指令程序)。