SBPLC-021L可編程實(shí)訓(xùn)考核裝置
一、概述
可編程實(shí)訓(xùn)考核裝置是以西門子sr40-S7-200Smart 可編程控制器為主控器，可編程實(shí)訓(xùn)考核平臺(tái)主要面向自動(dòng)化、機(jī)器人工程、機(jī)電一體化、機(jī)械制造及其自動(dòng)化等本、專科專業(yè)，開設(shè)的《可編程控制器原理及應(yīng)用》、《可編程控制器》等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)和和課程設(shè)計(jì)任務(wù)。
可編程實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備使學(xué)生掌握可編程控制器（PLC）的基本使用，能夠獨(dú)立完成程序編寫，完成邏輯控制、運(yùn)動(dòng)控制、過程控制等相關(guān)被控對(duì)象的控制要求，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化控制性能、進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新。通過實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的開展，使學(xué)生具備對(duì)一般電氣控制線路獨(dú)立分析的能力，同時(shí)掌握工業(yè)控制中經(jīng)常使用的一種智能控制裝置可編程控制器的基本使用、編程方法，通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解各種控制電器元件結(jié)構(gòu)，熟悉各種控制電路工作原理，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力以及分析和解決實(shí)際問題的能力、為今后走向工作崗位參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、運(yùn)行、維修等相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。
（參考圖）
二、裝置特點(diǎn)
1、采用積木組合式結(jié)構(gòu)，根據(jù)需要配置開關(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)。
3、虛實(shí)結(jié)合，機(jī)動(dòng)靈活，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目可擴(kuò)展性強(qiáng)。
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：（1400mm+600mm）×700mm×1600mm
6、安全保護(hù)：具有漏電壓、漏電流保護(hù)裝置，安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)
四、系統(tǒng)構(gòu)成
1、PLC可編程控制器實(shí)訓(xùn)屏（主機(jī)箱與網(wǎng)孔板構(gòu)成）
2、PLC可編程控制器實(shí)訓(xùn)對(duì)象
3、PLC可編程控制器主機(jī)
4、PLC可編程控制器操作桌
5、變頻器：三菱FR-D720S 0.4KW：
6、觸摸屏：7英寸昆侖通態(tài)，256色
7、PLC可編程控制器操作桌
8、編程應(yīng)用軟件
9、仿真教學(xué)軟件
10、PLC及轉(zhuǎn)接通訊電纜
11、電腦或手持編程器（用戶自備或代購）
五、PLC可編程控制器實(shí)訓(xùn)臺(tái)控制箱技術(shù)指標(biāo)
1、交流電源
1.1電源輸入:工作電壓380V±5%(50Hz)，輸入時(shí)指示燈亮。
1.2電源輸出：有保險(xiǎn)絲和漏電保護(hù)開關(guān)二級(jí)保護(hù)功能。輸出三相交流380V工作電壓有指示燈指標(biāo)，通過負(fù)荷電源開關(guān)控制三相交流電壓輸出。三相五線電源通過5只安全插座輸出。
1.3 直流電源
A組: 直流電壓24V/2A輸出，過流自動(dòng)保護(hù)功能。
B組:二路0-12V直流穩(wěn)壓電源，內(nèi)置式繼電器自動(dòng)換檔，連續(xù)調(diào)壓，輸出電流2A。過流自動(dòng)保護(hù)功能。
C組:多組單相市電輸出，供用戶自備儀器使用。
六、PLC可編程控制器主機(jī)掛箱功能、特點(diǎn)
◆PLC主機(jī)：SR40輸入：24點(diǎn) 輸出16點(diǎn)
◆PLC主機(jī)有獨(dú)立控制工作電源開關(guān)與保險(xiǎn)，PLC主機(jī)的輸入輸出端口均已引到面板上，輸入可以接模擬輸入開關(guān)、行程開關(guān)或光電開關(guān)等。輸出可以接面板上的指示燈、數(shù)碼管和繼電器、直流電機(jī)和蜂鳴器，還可以與演示裝置相連接，可應(yīng)用實(shí)際的工業(yè)控制。
七、變頻器：變頻器實(shí)訓(xùn)組件：配置三菱FR-D720S 0.4KW變頻器，帶有RS485通信接口及BOP操作面板
八、觸摸屏：觸摸屏實(shí)訓(xùn)組件：7英寸昆侖通態(tài)，256色。
九、實(shí)訓(xùn)臺(tái)結(jié)構(gòu)：
1、實(shí)訓(xùn)屏：左邊PLC可編程控制器實(shí)訓(xùn)臺(tái)PLC主機(jī)及交直流電源控制箱，右邊是網(wǎng)孔實(shí)訓(xùn)擴(kuò)展板，網(wǎng)孔實(shí)訓(xùn)擴(kuò)展板采用數(shù)控沖床精加工而成，網(wǎng)孔分布合理、均勻。孔徑統(tǒng)一，可在上面安裝的元?dú)饧ǜ黝惖蛪弘姎狻LC、單片機(jī)、變頻器、觸摸屏等。網(wǎng)孔板厚度1.5mm，大小650*580MM。實(shí)訓(xùn)屏裝有角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，根據(jù)實(shí)訓(xùn)實(shí)際情況需要，網(wǎng)孔板在實(shí)訓(xùn)屏上的角度可以調(diào)節(jié)，并且可以隨意取下或裝實(shí)訓(xùn)屏，大大提高實(shí)訓(xùn)操作舒適度與實(shí)訓(xùn)效率。網(wǎng)孔板左右裝有二個(gè)拉手，方便網(wǎng)孔板移位與安裝。
2、實(shí)訓(xùn)桌：實(shí)驗(yàn)桌一桌兩座，實(shí)驗(yàn)桌規(guī)格為1400（長）*700（寬）*800（高），實(shí)驗(yàn)桌主體結(jié)構(gòu)全部采用高性能表面氧化的鋁型材及一次成型鋁壓鑄框架連接構(gòu)件，連接構(gòu)件采用壓鑄成型工藝（非焊接工藝），經(jīng)機(jī)加工、拋丸、噴砂，表面靜電噴涂工藝，安裝方便、快捷，用戶可自行DIY組裝。桌體立柱采用工業(yè)鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：70mm×70mm，四面帶槽，槽寬約8mm，端部配套塑料堵頭。桌面采用25mmE1級(jí)三聚氰胺飾面板，桌面板下設(shè)支撐框架，承受力不少于300kg。配備儲(chǔ)存柜，存放元件及工具，儲(chǔ)存柜底部4只高強(qiáng)度萬向可制動(dòng)PU腳輪，方便移動(dòng)。實(shí)訓(xùn)裝置整體簡約不簡單，高端大氣，符合現(xiàn)代化產(chǎn)品審美和發(fā)展趨勢(shì)。
實(shí)驗(yàn)桌后面二支桌腳向上延伸，組成電源控制箱的固定支架，固定PLC主機(jī)單元與電源控制箱及網(wǎng)孔實(shí)訓(xùn)板。
3、電腦桌：鋼鋁結(jié)構(gòu)，裝有4只萬向輪，裝有電腦后靠、鍵盤托、主機(jī)支架。
4、儲(chǔ)存柜：配備儲(chǔ)存柜，存放實(shí)訓(xùn)模塊及工具，儲(chǔ)存柜底部4只高強(qiáng)度萬向可制動(dòng)PU腳輪，方便移動(dòng)。
十、實(shí)訓(xùn)器材：
（一）虛實(shí)結(jié)合PLC可編程控制器實(shí)訓(xùn)模塊
包含模擬量信號(hào)和開關(guān)量信號(hào)，能夠模擬工業(yè)現(xiàn)場的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。提供三層電梯、自動(dòng)售貨機(jī)、機(jī)械手、自動(dòng)門、天塔之光、全自動(dòng)洗衣機(jī)、自動(dòng)成型機(jī)、紅綠燈、裝配流水線、四路搶答器、音樂噴泉、軋鋼機(jī)、郵件分揀、物料分揀、多級(jí)傳輸帶、汽車電路控制、機(jī)床PLC改造控制、隧道監(jiān)控等模擬控制實(shí)訓(xùn)（不少于36實(shí)訓(xùn)模塊），指示燈采用貼片雙色LED，面板采用3D立體彩色搭配設(shè)計(jì)，使模擬對(duì)象更直觀立體，開關(guān)采用自復(fù)位兼自鎖一體設(shè)計(jì)使實(shí)訓(xùn)能靈活實(shí)用，為適用各類PLC模塊具有輸入信號(hào)高低電平切換功能。
（二）工業(yè)自動(dòng)化數(shù)字孿生仿真軟件
軟件通過自動(dòng)、手動(dòng)和PLC控制三種模式再現(xiàn)了虛擬工業(yè)場景，3D場景的PLC實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和36個(gè)PLC虛實(shí)結(jié)合控制實(shí)訓(xùn)模塊一致，與各種PLC主機(jī)兼容。
（三）電氣元件：典型電動(dòng)機(jī)控制實(shí)操單元：交流接觸器3只；時(shí)間繼電器1只，3H按鈕盒1只，1只熱繼電器，直流24V繼電器4只。
（四）三相交電機(jī)一臺(tái)：380V/180W，鋁質(zhì)外殼。
十一、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
（一）電氣控制
1．電工布線工藝實(shí)訓(xùn)
2．兩個(gè)開關(guān)控制一盞燈線路訓(xùn)練
3．聲控開關(guān)控制白熾電路訓(xùn)練
4．二地控制一盞燈電路訓(xùn)練
5．三地控制一盞燈電路訓(xùn)練
6．日光燈線路接線訓(xùn)練
7．單相電度表直接安裝接線
8．單相電度表經(jīng)電流互感器安裝接線
9．室內(nèi)照明電路安裝訓(xùn)練
10．配電板安裝訓(xùn)練
11．交流負(fù)載電功率的測(cè)量
12．三相異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)控制
13．三相異步電動(dòng)機(jī)接觸器點(diǎn)動(dòng)控制線路
14．三相異步電動(dòng)機(jī)接觸器自鎖控制線路
15．三相異步電動(dòng)機(jī)Y/△自動(dòng)控制線路
16．用倒順開關(guān)控制三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)線路
17．接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路
18．按鈕聯(lián)鎖的三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路
19．雙重聯(lián)鎖的三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路
20．三相異步電動(dòng)機(jī)多地控制
21．工作臺(tái)自動(dòng)往返控制線路
22．三相異步電動(dòng)機(jī)串電阻降壓啟動(dòng)控制線路
23．三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制線路
（二）自動(dòng)控制綜合實(shí)訓(xùn)
1、與、或、非邏輯功能測(cè)試
2、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器功能測(cè)試
3、跳轉(zhuǎn)、分支功能訓(xùn)練
4、移位寄存器測(cè)試
5、數(shù)據(jù)處理功能訓(xùn)練
6、微分、位操作測(cè)試
7）、三層電梯控制
8、自動(dòng)售貨機(jī)
9、機(jī)械手
10、自動(dòng)門
11、天塔之光
12、全自動(dòng)洗衣機(jī)
13、自動(dòng)成型機(jī)
14、紅綠燈
15、裝配流水線
16、四路搶答器
17、音樂噴泉
18、軋鋼機(jī)
19、郵件分揀
20、物料分揀
21、多級(jí)傳輸
22、八段碼顯示
23、多種液體混合
24、雙面銑床
25、電鍍槽
26、交流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制
27、小車運(yùn)動(dòng)
28、攪拌站
29、汽車燈光控制
30、汽車火花塞點(diǎn)火控制
31、加工中心控制
32、隧道監(jiān)控
33、自動(dòng)扶梯
34、CA6140普通車床PLC改造控制
35、X62W萬能銑床PLC改造控制
36、T68臥式鏜床PLC改造控制
37、M7120平面磨床PLC改造控制
38、Z3050搖臂鉆床PLC改造控制
39、Z35搖臂鉆床PLC改造控制
41、M1432A萬能外圓磨床PLC改造控制
42、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）
（1）三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)和自鎖PLC控制(實(shí)物)
（2）三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)聯(lián)動(dòng)正反轉(zhuǎn)PLC控制(實(shí)物)
（3）三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)帶延時(shí)正反轉(zhuǎn)PLC控制(實(shí)物)
（4）三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)Y/△轉(zhuǎn)換起動(dòng)PLC控制(實(shí)物)
43、PLC、變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)
1）變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作
2）變頻器報(bào)警與保護(hù)功能
3）外部端子點(diǎn)動(dòng)控制
3）變頻器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)
4）多段速度選擇變頻調(diào)速
5）變頻器無級(jí)調(diào)速
6）基于外部模擬量(電壓/電流）控制方式的變頻調(diào)速
7）瞬時(shí)停電啟動(dòng)控制
8）PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)正反轉(zhuǎn)
9）PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)運(yùn)行時(shí)間控制
10）基于PLC數(shù)字量控制方式的多段速
11）基于PLC通信方式的變頻器開環(huán)調(diào)速
12）基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)
13）基于觸摸屏控制方式的LED控制
14）PLC、觸摸屏與變頻器通信控制
十二、電氣控制綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備配置清單
名稱 | 型號(hào) | 數(shù)量 | 單位 | 備注 |
實(shí)訓(xùn)屏 |
| 1 | 臺(tái) |
|
電源控制箱 |
| 1 | 臺(tái) | 鋼質(zhì)噴塑 |
網(wǎng)孔板 |
| 1 | 塊 |
|
實(shí)訓(xùn)桌 |
| 1 | 張 | 鋁木結(jié)構(gòu) |
電腦桌 |
| 1 | 張 |
|
PLC主機(jī) | SR40 輸入24點(diǎn)輸出16點(diǎn) | 1 | 臺(tái) |
|
變頻器 | 變頻器實(shí)訓(xùn)組件：配置三菱FR-D720S 0.4KW變頻器，帶有RS485通信接口 |
|
|
|
觸摸屏 | 觸摸屏實(shí)訓(xùn)組件：7英寸昆侖通態(tài)，256色 |
|
|
|
學(xué)生凳 |
| 2 | 張 | 鋼木結(jié)構(gòu) |
儲(chǔ)存柜 |
| 1 | 個(gè) |
|
通訊電纜 |
| 1 | 條 |
|
虛實(shí)結(jié)合實(shí)訓(xùn)模塊 | 包含模擬量信號(hào)和開關(guān)量信號(hào)，能夠模擬工業(yè)現(xiàn)場的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。提供三層電梯、自動(dòng)售貨機(jī)、機(jī)械手、自動(dòng)門、天塔之光、全自動(dòng)洗衣機(jī)、自動(dòng)成型機(jī)、紅綠燈、裝配流水線、四路搶答器、音樂噴泉、軋鋼機(jī)、郵件分揀、物料分揀、多級(jí)傳輸帶、汽車電路控制、機(jī)床PLC改造控制、隧道監(jiān)控等模擬控制實(shí)訓(xùn)（不少于36實(shí)訓(xùn)模塊），指示燈采用貼片雙色LED，面板采用3D立體彩色搭配設(shè)計(jì)，使模擬對(duì)象更直觀立體，開關(guān)采用自復(fù)位兼自鎖一體設(shè)計(jì)使實(shí)訓(xùn)能靈活實(shí)用，為適用各類PLC模塊具有輸入信號(hào)高低電平切換功能。 | 1 | 塊 |
|
（二）工業(yè)自動(dòng)化數(shù)字孿生仿真軟件
| 采用單片機(jī)技術(shù)，具備多路數(shù)字量輸入輸出、模擬量輸入輸出，有通訊接口與電腦相連，通過內(nèi)置協(xié)議與上位機(jī)中虛擬仿真教學(xué)軟件實(shí)時(shí)通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和對(duì)外控制等操作。具有RS232通信接口或USB通信接口、24路開關(guān)量輸入接口及指示、24路開關(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(tǒng)協(xié)同傳感器模塊將動(dòng)作信號(hào)反饋給上位機(jī)仿真軟件中的虛擬對(duì)象模型，虛擬對(duì)象模型給出反饋信號(hào)，PLC等智能控制器根據(jù)信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的輸出操作，以此反應(yīng)整個(gè)系統(tǒng)執(zhí)行動(dòng)作過程。能在具有物理屬性的3D環(huán)境中進(jìn)行虛擬設(shè)備的仿真調(diào)試。具有高度的人機(jī)交互性，通過虛擬對(duì)象進(jìn)行各種與實(shí)際環(huán)境中相1同的操作。軟件通過自動(dòng)、手動(dòng)和PLC控制三種模式再現(xiàn)了以下虛擬工業(yè)場景，3D場景的PLC實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和36個(gè)PLC虛實(shí)結(jié)合控制實(shí)訓(xùn)模塊一致： 三層電梯控制 自動(dòng)售貨機(jī) 機(jī)械手 自動(dòng)門 天塔之光 全自動(dòng)洗衣機(jī) 自動(dòng)成型機(jī) 紅綠燈 裝配流水線 四路搶答器 音樂噴泉 軋鋼機(jī) 郵件分揀 物料分揀 多級(jí)傳輸 八段碼顯示 多種液體混合 雙面銑床 電鍍槽 交流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制 小車運(yùn)動(dòng) 攪拌站 汽車燈光控制 汽車火花塞點(diǎn)火控制 加工中心控制 隧道監(jiān)控 自動(dòng)扶梯 CA6140普通車床PLC改造控制 X62W萬能銑床PLC改造控制 T68臥式鏜床PLC改造控制 M7120平面磨床PLC改造控制 Z3050搖臂鉆床PLC改造控制 電動(dòng)葫蘆PLC改造控制 Z35搖臂鉆床PLC改造控制 M1432A萬能外圓磨床PLC改造控制 | 1 | 套 | 正版 |
電氣控制 | 表一 | 1 | 套 |
|
軟件 | 西門子編程軟件及演示程序 | 1 | 套 |
|
組態(tài)軟件教育版 | 1 | 套 |
|
說明書 | 實(shí)訓(xùn)指導(dǎo) | 1 | 冊(cè) |
|
專用導(dǎo)線 | 實(shí)訓(xùn)連接線50CM自鎖線 | 30 | 條 |
|
15CM自鎖線 | 10 | 條 |
|
Ф4電機(jī)安全疊加連線 | 30 | 條 |
|
表一 、電氣元器件配置清單（1臺(tái)）
序號(hào) | 名 稱 | 型號(hào)與規(guī)格 | 數(shù)量 |
1 | 單相電度表 | DD862-2 | 1 |
2 | 單相閘刀開關(guān) | HK8 | 1 |
3 | 開關(guān) | 4A/250V | 1 |
4 | 平燈頭 | 6A/250V | 2 |
5 | 插座 |
| 1 |
6 | 電流互感器 | BH0.66 | 1 |
7 | 墻壁開關(guān)座 |
| 2 |
8 | 聲控開關(guān) |
| 1 |
9 | 低壓斷路器 | DZ108-20/10 | 1 |
10 | 2P直插式保險(xiǎn)盒 | RT18-32X | 1 |
11 | 3P直插式保險(xiǎn)盒 | RT18-32X | 1 |
12 | 交流接觸器 | CJX2-0910 | 3 |
13 | 輔助觸頭 | F4-22 | 3 |
14 | 熱繼電器 | R16B-20/3 | 1 |
15 | 通電延時(shí)時(shí)間繼電器 | ST3PA-B/380V（0-60S） | 1 |
16 | 時(shí)間繼電器座 | PF-083A | 1 |
17 | 3H鐵殼按鈕 |
| 2 |
18 | 行程開關(guān) | LX9-111 | 2 |
19 | 行程開關(guān) | LX9-001 | 2 |
20 | 倒順開關(guān) | K03-15 | 1 |
21 | 日光燈管 | Y210RR25/10W | 1 |
22 | 鎮(zhèn)流器 | 13W | 1 |
23 | 日光燈座 |
| 2 |
26 | 接線端子排 | 10孔 | 1 |
27 | G形導(dǎo)軌 |
| 1 |
28 | 走線槽 |
| 2米 |
29 | 螺絲 |
| 90 |
30 | 螺絲刀 |
| 2 |
31 | 尖嘴鉗 |
| 1 |
32 | 剝線鉗 |
| 1 |
33 | 三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī) | 380V/Y/△180W，單速 | 1 |
34 | 三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī) | 380V/Y/△180W，單速，配離心開關(guān) | 1 |
