"追求技術(shù)進步、服務(wù)科教興國、支持教育事業(yè)"
PLC與變頻調(diào)速多工藝教學(xué)工作站
結(jié)合當(dāng)前我國工業(yè)自動化應(yīng)用技術(shù)及器件技術(shù)的發(fā)展，充分考慮實用性、先進性。裝置采用模塊式結(jié)構(gòu)，實訓(xùn)掛箱包含PLC主機掛箱、變頻器掛箱、觸摸屏掛箱、PLC模擬負(fù)載掛箱及豐富的驗證演示裝置。實訓(xùn)內(nèi)容包括PLC的基礎(chǔ)實訓(xùn)、PLC綜合實訓(xùn)，變頻器的認(rèn)識、操作、參數(shù)設(shè)定及通訊實訓(xùn)，觸摸屏的認(rèn)識、操作、應(yīng)用實訓(xùn)等，實訓(xùn)項目豐富、綜合性強、緊跟工業(yè)自動化發(fā)展潮流。設(shè)備框架采用鋁型材結(jié)構(gòu)，布局合理結(jié)實耐用。
（一）基本要求
1、模塊式結(jié)構(gòu)，掛箱更換方便，便于組織各種實訓(xùn)項目及擴展新的實訓(xùn)功能。
2、適合就業(yè)前及崗前綜合技能訓(xùn)練，適合高級工技能培訓(xùn)考核。
3、能進行小型工程項目設(shè)計、設(shè)備選型、安裝調(diào)試、操作模擬。
4、只需三相四線交流電源即可投入使用，實訓(xùn)資源豐富、綜合性強，有效節(jié)約實訓(xùn)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(shè)有單片機全程監(jiān)控的過載或短路軟截止保護功能，確保設(shè)備和人身安全。
6、 實訓(xùn)建設(shè)理念為一次性建設(shè)，本設(shè)備采用通用型寬展口，所有主機的I/O口都可通過光電隔離轉(zhuǎn)接模塊引出（保護主機元件），可以用于插接式訓(xùn)練，也可進行線接式實操訓(xùn)練。
7、主機選型采用西門子S7-1200系列PLC，主機可以通過并口連接到實訓(xùn)區(qū)進行實訓(xùn)，可從基礎(chǔ)小型PLC開始學(xué)起，再到中型PIC,由簡到繁的學(xué)習(xí)理念讓學(xué)生容易接受，學(xué)習(xí)起來更加得心應(yīng)手。
8、采用模塊組合式結(jié)構(gòu)，含開關(guān)量、模擬量、變頻調(diào)速、觸摸屏、通信模塊等，配套MCGS工控組態(tài)監(jiān)控軟件，實現(xiàn)仿真化、信息化實訓(xùn)教學(xué)。
9、項目實訓(xùn)模塊：利用目前典型的可編程控制器及總線技術(shù)完成對工業(yè)生產(chǎn)中典型案例的模擬對象、實物模型中的邏輯、模擬、過程、運動等的控制。
10、了解PLC的以太網(wǎng)通訊的結(jié)構(gòu)和特點，了解PLC的Profibus-DP總線通訊的結(jié)構(gòu)和特點；
11、了解PLC的數(shù)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(tǒng)；
16、熟練使用PLC及模擬實物控制對象組成各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)；
17、熟練完成PLC與PLC之間的以太網(wǎng)通訊測試實驗；
18、熟練完成PLC與變頻器通過Profibus-DP總線組成變頻調(diào)試控制實驗；
（二）技術(shù)性能
1、輸入電壓：三相四線制～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(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,下方設(shè)有全鋼結(jié)構(gòu)儲存抽屜及儲存柜，用于放置工具及資料，電腦桌分體設(shè)計，采用工業(yè)鋁型材結(jié)構(gòu)，造型美觀大方。模塊采用鋁質(zhì)面板工藝通過進行激光彩色處理，面板圖文字符采用現(xiàn)代噴描技術(shù)處理，使面板標(biāo)識清晰且經(jīng)久耐用。設(shè)置的電路美觀整齊、科學(xué)規(guī)范。統(tǒng)一的尺寸規(guī)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 380V 50Hz交流電源供電，由三只電網(wǎng)電壓表監(jiān)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關(guān)和啟停開關(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、定時器兼報警記錄儀
（1）0-30V直流恒流恒壓穩(wěn)壓電源各一路，三位半數(shù)顯電流 電壓；
（2）給定可提供"連續(xù)"可調(diào)的0-10V 4-20ma模擬量；
4、本裝備所有實訓(xùn)模塊為鋼制結(jié)構(gòu)；
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(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。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驗導(dǎo)線。
（四）模塊配置
1、可編程主機模塊：采用西門子S7-1215C，緊湊型 CPU，DC/DC/DC， 機載 I/O： 14 個 24V DC 數(shù)字輸入；10 個 24V DC 數(shù)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(shù)據(jù)存儲器 100 KB,2個PROFINET端口。內(nèi)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。實驗臺學(xué)生操作區(qū)域不出現(xiàn)交流。
可實現(xiàn)的實訓(xùn)內(nèi)容：
（1）輸入端：外設(shè)CPU、擴展模塊的輸入接線端口，學(xué)生可自主接線，完成不同的實訓(xùn)任務(wù)。
（2）輸出端：外設(shè)CPU、擴展模塊的輸出接線端口，學(xué)生可自主接線，完成不同的實訓(xùn)任務(wù)。
（3）開關(guān)：外設(shè)至少10個直流開關(guān)，包括常開、常閉開關(guān)。用于對應(yīng)輸入端口接線。
2、網(wǎng)絡(luò)模塊配置：工業(yè)級5口百兆交換機。
3、變頻器實訓(xùn)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(biāo)稱功率 0.37kW 有 60 秒 150 % 過載 未過濾 I/O 接口：4 DI，2 DO， 2 AI，1 AA 現(xiàn)場總線：USS/MODBUS RTU 安裝有 BOP 防護等級 IP20/UL 開放 變頻器的控制端的引到面板，學(xué)生根據(jù)任務(wù)可以自己接線。PLC與變頻器是io口 / 模擬量 。端子控制增加開關(guān)面板掛件，包括四組常閉、常開控制按鈕開關(guān)分別用來控制變頻電源、電網(wǎng)運轉(zhuǎn)、變頻器運轉(zhuǎn)。
（2）增加輸入信號面板掛件。包括6個數(shù)字信號，分別匹配6個指示燈。2個模擬信號，用旋轉(zhuǎn)按鈕實現(xiàn)，模擬信號控制電路可內(nèi)設(shè)在面板里面，外設(shè)端口，讓學(xué)生自己接線，然后通過旋轉(zhuǎn)按鈕輸入模擬信號。
4、控制終端模塊：PLC、觸摸屏控制終端，滿足PLC編程、觸摸屏狀態(tài)監(jiān)控等功能；配置PLC編程軟件及相關(guān)觸摸屏設(shè)置軟件。
5、觸摸屏模塊：選用西門子SIMATIC HMI，KTP700 基本版， 精簡面板， 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(nèi)置觸摸屏電源；電源模塊：24V供電，直流輸入、直流輸出。DC/DC/DC。實驗臺學(xué)生操作區(qū)域不出現(xiàn)交流。
6、模擬實驗組件：電源區(qū)提供AC380V、AC220V、DC24V電源，為實訓(xùn)掛箱和電機實訓(xùn)單元提供動力源；設(shè)有啟動停止按鈕，各相電源工作指示，具有過流、過壓、短路等保護。
實訓(xùn)結(jié)合掛箱用于虛擬仿真實訓(xùn)，此掛件通過RS-232和PC計算機通訊，可在計算機顯示器上實時呈現(xiàn)仿真畫面。
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序號 |
控制對象實訓(xùn)模塊 |
實訓(xùn)教學(xué)目標(biāo) |
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1 |
搶答器/音樂噴泉 |
通過對搶答系統(tǒng)中各組人員搶答時序的監(jiān)視和控制，掌握條件判斷控制指令的編寫方法；通過對音樂噴泉控制系統(tǒng)中“水流”及音樂的循環(huán)控制，掌握循環(huán)指令的編寫方法。 |
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2 |
裝配流水線/十字路口交通燈 |
通過對“生產(chǎn)流水線”順序加工過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方法。 |
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3 |
水塔水位/天塔之光 |
通過對“水塔水位”和“儲水池水位”變化過程的判斷，了解簡單邏輯控制指令的編寫方法。通過對天塔之光閃亮過程的移位控制，掌握移位寄存器指令的編寫方法。 |
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4 |
自動送料裝車/四節(jié)傳送帶 |
通過對傳送帶啟停、傳送狀態(tài)的控制和對貨物在自動送料裝車系統(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。 |
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5 |
多種液體混合裝置 |
通過對“液體混合裝置”中不同液體比例及液體混合時攪拌時間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類型的定時器指令的編寫方法。 |
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6 |
自動售貨機 |
通過對用戶投幣數(shù)目的識別和自動售貨機中各種“貨物”的進出控制，掌握各種計數(shù)器指令及比較輸出指令的編寫方法。 |
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7 |
自控軋鋼機/郵件分揀機 |
通過對自控軋鋼機和郵件分揀機材料（“鋼錠“郵件”）來料數(shù)量、來料類別識別及對各種執(zhí)行器（例如“電機”）啟停時序的控制，掌握數(shù)值運算指令及中斷指令的編寫方法。 |
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8 |
機械手控制/自控成型機 |
通過對機械手停留“位置”及自控成型機各方向“液缸位置”的控制，掌握一個完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較簡單邏輯控制程序的編寫能力。 |
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9 |
加工中心 |
通過對加工中心中各方向“電機”運行方向及“刀庫”進出刀、換刀過程的控制，掌握一個完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較復(fù)雜邏輯控制的編寫能力。 |
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10 |
四層電梯 |
通過對一個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I/O接線圖、接線、編程、調(diào)試等工作過程的綜合知識。 |
7、 電機控制實訓(xùn)模塊：電工控制實訓(xùn)模塊：主要由交流接觸器、中間繼電器、時間繼電器、按鈕等組成，用于電機正反轉(zhuǎn)、星三角轉(zhuǎn)換、啟停自鎖等實訓(xùn)。
8、 三相交流電機：交流額定電壓380V/△接法，轉(zhuǎn)速1400轉(zhuǎn)/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)生直觀看到電機的運轉(zhuǎn)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、實物控制模型：小車運動控制實訓(xùn)裝置：由運動小車、滾珠絲桿傳動機構(gòu)、伺服電機及驅(qū)動器、光電傳感器、接近開關(guān)、開關(guān)電源等組成，通過傳感檢測、PLC編程，實現(xiàn)傳動控制、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、點動控制、位置顯示控制，該系統(tǒng)外觀精美，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只接近開關(guān)和2只行程開關(guān)進行位置反饋。
10、配套實訓(xùn)凳。
（五）APP配置
1、配套手機APP 應(yīng)用，為教師提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，獲取學(xué)生端設(shè)備運行數(shù)據(jù)，分析學(xué)生端設(shè)備運行狀態(tài)，預(yù)警設(shè)備故障的發(fā)生，確保實驗安全。
2、在WiFi連接狀態(tài)，教師通過手機APP，可實時高速讀取學(xué)生端實訓(xùn)臺的啟動電流、電流波形、電壓值、諧波、電流值、功率因數(shù)等參數(shù)；輸入和輸出控制信號；實時監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)、故障預(yù)警和異常報警。
3、APP 性能要求：
實時數(shù)據(jù)功能--app 接收每秒 1000 個點的數(shù)據(jù)，并繪制成圖形顯示給用戶；
異常告警功能--兩級告警，異常告警等。告警實時顯示，告警閥允許設(shè)置；
用戶設(shè)置功能--設(shè)備的額定參數(shù)及告警閥值可由用戶按照實際自行設(shè)置；
數(shù)據(jù)存儲功能--數(shù)據(jù)連續(xù)存儲 3 個月；
運行維護功能--APP 可以實時升級更新。
4、數(shù)據(jù)查看要求：
要求進入應(yīng)用程序后默認(rèn)進入實時數(shù)據(jù)顯示界面，默認(rèn)顯示所有項目，除第一次連接應(yīng)用程序時，默認(rèn)進入設(shè)置界面。在實時界面點擊某一項目可以將該項目全屏顯示，并可以縮放拖動顯示。具有查看歷史數(shù)據(jù)功能。查看歷史數(shù)據(jù)時可以選擇開始時間、結(jié)束時間和查詢項目，并可以導(dǎo)出該部分查詢的數(shù)據(jù)。可以設(shè)置和修改各項參數(shù)和數(shù)據(jù)。
5、與PC端軟件通訊：PC端軟件，專門為硬件配套而調(diào)試設(shè)計的；智能化上位機軟件包括數(shù)據(jù)讀取、曲線讀取、參數(shù)讀取與設(shè)置、程序升級等功能。傳感器參數(shù)讀取和設(shè)置，方便教師的調(diào)試與安裝。
6、帶數(shù)據(jù)輸出功能。
（六）實訓(xùn)項目
1、可編程實訓(xùn)：
（1）基本指令的編程練習(xí)
（2）LED數(shù)碼顯示控制
（3）天塔之光
（4）裝配流水線控制的模擬
（5）運料小車控制模擬
（6）四路搶答器的模擬
（7）四節(jié)傳送帶的模擬
（8）自動配料系統(tǒng)的模擬
（9）電鍍生產(chǎn)線模擬控制
（10）機械手動作的模擬
（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(tǒng)模擬
（15）全自動洗衣機控制
（16）自動售貨機的模擬
（17）步進電機運動控制
（18）增加基礎(chǔ)實驗內(nèi)容
（19）三相異步電動機點動控制和自鎖控制
（20）三相異步電動機聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制
（21）三相異步電動機帶延時正反轉(zhuǎn)控制
（22）三相異步電動機帶限位自動往返控制
（23）三相異步電動機Y/△換接起動控制
（24）基于PLC的三相異步電機Y/△換接起動控制
（25）小車直線運動控制實訓(xùn)
（26）物料分揀控制實訓(xùn)
2、觸摸屏獨立實訓(xùn)項目：
（1）開關(guān)指示燈
（2）數(shù)字鐘設(shè)計
（3）水箱的制作
（4）水罐儲水裝置設(shè)計
（5）四路噴灌系統(tǒng)設(shè)計
（6）溫濕度顯示儀設(shè)計
（7）整數(shù)累加系統(tǒng)
（8）字符串的應(yīng)用
（9）滑動輸入器控制
（10）主、分畫面設(shè)計
（11）機械手控制
（12）指示燈報警設(shè)計
（13）水位控制系統(tǒng)
（14）小球移動設(shè)計
（15）圓周移動系統(tǒng)
（16）實數(shù)變化
（17）實時報表、歷史報表設(shè)計
（18）變量報警應(yīng)用
（19）實時曲線、歷史曲線設(shè)計
3、變頻器獨立實訓(xùn)項目：
（1）變頻器面板（BOP）操作
（2）變頻器面板（BOP）功能參數(shù)設(shè)置
（3）基于變頻器面板（BOP）的電機啟停控制
（4）基于變頻器面板（BOP）的電機正反轉(zhuǎn)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(shù)字量參數(shù)設(shè)置
（7）基于變頻器外部輸入數(shù)字量的啟�？刂�
（8）基于變頻器外部輸入數(shù)字量的正反轉(zhuǎn)控制
（9）基于變頻器外部輸入數(shù)字量的速度控制
（10）基于變頻器外部輸入模擬量參數(shù)設(shè)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(shè)計
（13）變頻器的PID控制設(shè)計
4、綜合實訓(xùn)項目：
（1）PLC和觸摸屏聯(lián)調(diào)
（2）PLC和變頻器聯(lián)調(diào)
（3）PLC、觸摸屏、變頻器聯(lián)調(diào)
PLC與變頻調(diào)速多工藝教學(xué)工作站2
結(jié)合當(dāng)前我國工業(yè)自動化應(yīng)用技術(shù)及器件技術(shù)的發(fā)展，充分考慮實用性、先進性。裝置采用模塊式結(jié)構(gòu)，實訓(xùn)掛箱包含PLC主機掛箱、變頻器掛箱、觸摸屏掛箱、PLC模擬負(fù)載掛箱及豐富的驗證演示裝置。實訓(xùn)內(nèi)容包括PLC的基礎(chǔ)實訓(xùn)、PLC綜合實訓(xùn)，變頻器的認(rèn)識、操作、參數(shù)設(shè)定及通訊實訓(xùn)，觸摸屏的認(rèn)識、操作、應(yīng)用實訓(xùn)等，實訓(xùn)項目豐富、綜合性強、緊跟工業(yè)自動化發(fā)展潮流。設(shè)備框架采用鋁型材結(jié)構(gòu)，布局合理結(jié)實耐用。
（一）基本要求
1、模塊式結(jié)構(gòu)，掛箱更換方便，便于組織各種實訓(xùn)項目及擴展新的實訓(xùn)功能。
2、適合就業(yè)前及崗前綜合技能訓(xùn)練，適合高級工技能培訓(xùn)考核。
3、能進行小型工程項目設(shè)計、設(shè)備選型、安裝調(diào)試、操作模擬。
4、只需三相四線交流電源即可投入使用，實訓(xùn)資源豐富、綜合性強，有效節(jié)約實訓(xùn)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(shè)有單片機全程監(jiān)控的過載或短路軟截止保護功能，確保設(shè)備和人身安全。
6、 實訓(xùn)建設(shè)理念為一次性建設(shè)，本設(shè)備采用通用型寬展口，所有主機的I/O口都可通過光電隔離轉(zhuǎn)接模塊引出（保護主機元件），可以用于插接式訓(xùn)練，也可進行線接式實操訓(xùn)練。
7、主機選型采用西門子S7-1200系列PLC，主機可以通過并口連接到實訓(xùn)區(qū)進行實訓(xùn)，可從基礎(chǔ)小型PLC開始學(xué)起，再到中型PIC,由簡到繁的學(xué)習(xí)理念讓學(xué)生容易接受，學(xué)習(xí)起來更加得心應(yīng)手。
8、采用模塊組合式結(jié)構(gòu)，含開關(guān)量、模擬量、變頻調(diào)速、觸摸屏、通信模塊等，配套MCGS工控組態(tài)監(jiān)控軟件，實現(xiàn)仿真化、信息化實訓(xùn)教學(xué)。
9、項目實訓(xùn)模塊：利用目前典型的可編程控制器及總線技術(shù)完成對工業(yè)生產(chǎn)中典型案例的模擬對象、實物模型中的邏輯、模擬、過程、運動等的控制。
10、了解PLC的以太網(wǎng)通訊的結(jié)構(gòu)和特點，了解PLC的Profibus-DP總線通訊的結(jié)構(gòu)和特點；
11、了解PLC的數(shù)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(tǒng)；
16、熟練使用PLC及模擬實物控制對象組成各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)；
17、熟練完成PLC與PLC之間的以太網(wǎng)通訊測試實驗；
18、熟練完成PLC與變頻器通過Profibus-DP總線組成變頻調(diào)試控制實驗；
（二）技術(shù)性能
1、輸入電壓：三相四線制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(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,
下方設(shè)有全鋼結(jié)構(gòu)儲存抽屜及儲存柜，用于放置工具及資料，電腦桌分體設(shè)計，采用工業(yè)鋁型材結(jié)構(gòu)，造型美觀大方。模塊采用鋁質(zhì)面板工藝通過進行激光彩色處理，面板圖文字符采用現(xiàn)代噴描技術(shù)處理，使面板標(biāo)識清晰且經(jīng)久耐用。設(shè)置的電路美觀整齊、科學(xué)規(guī)范。統(tǒng)一的尺寸規(guī)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 380V 50Hz交流電源供電，由三只電網(wǎng)電壓表監(jiān)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關(guān)和啟停開關(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、定時器兼報警記錄儀
（1）0-30V直流恒流恒壓穩(wěn)壓電源各一路，三位半數(shù)顯電流 電壓；
（2）給定可提供"連續(xù)"可調(diào)的0-10V 4-20ma模擬量
4、本裝備所有實訓(xùn)模塊為鋼制結(jié)構(gòu)；
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(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。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驗導(dǎo)線。
（四）模塊配置
1、可編程主機模塊：采用西門子S7-1215C，緊湊型 CPU，DC/DC/DC， 機載 I/O： 14 個 24V DC 數(shù)字輸入；10 個 24V DC 數(shù)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(shù)據(jù)存儲器 100 KB,2個PROFINET端口。內(nèi)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。實驗臺學(xué)生操作區(qū)域不出現(xiàn)交流。
2、可實現(xiàn)的實訓(xùn)內(nèi)容：
（1）輸入端：外設(shè)CPU、擴展模塊的輸入接線端口，學(xué)生可自主接線，完成不同的實訓(xùn)任務(wù)。
（2）輸出端：外設(shè)CPU、擴展模塊的輸出接線端口，學(xué)生可自主接線，完成不同的實訓(xùn)任務(wù)。
（3）開關(guān)：外設(shè)10個直流開關(guān)，包括常開、常閉開關(guān)。用于對應(yīng)輸入端口接線。
3、網(wǎng)絡(luò)模塊配置：工業(yè)級 5口百兆交換機。
4、變頻器實訓(xùn)模塊：
（1）西門子G120C變頻器含以太網(wǎng)通訊 0.37KW AC 三相交流 - 15/+ 10 % 47-6 標(biāo)稱功率 0.37kW 有 60 秒 150 % 過載 未過濾 I/O 接口：4 DI，2 DO， 2 AI，1 AA 現(xiàn)場總線：USS/MODBUS RTU 安裝有 BOP 防護等級 IP20/UL 開放 變頻器的控制端的引到面板，學(xué)生根據(jù)任務(wù)可以自己接線.PLC與變頻器是io口 / 模擬量 。端子控制增加開關(guān)面板掛件，包括四組常閉、常開控制按鈕開關(guān)分別用來控制變頻電源、電網(wǎng)運轉(zhuǎn)、變頻器運轉(zhuǎn)。
（2）增加輸入信號面板掛件。包括6個數(shù)字信號，分別匹配6個指示燈。2個模擬信號，用旋轉(zhuǎn)按鈕實現(xiàn)，模擬信號控制電路可內(nèi)設(shè)在面板里面，外設(shè)端口，讓學(xué)生自己接線，然后通過旋轉(zhuǎn)按鈕輸入模擬信號。
5、控制終端模塊：PLC、觸摸屏控制終端，滿足PLC編程、觸摸屏狀態(tài)監(jiān)控等功能；配置PLC編程軟件及相關(guān)觸摸屏設(shè)置軟件。
6、觸摸屏模塊：選用西門子SIMATIC HMI，KTP700 基本版， 精簡面板， 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(nèi)置觸摸屏電源；電源模塊：24V供電，直流輸入、直流輸出。DC/DC/DC。實驗臺學(xué)生操作區(qū)域不出現(xiàn)交流。
7、模擬實驗組件：電源區(qū)提供AC380V、AC220V、DC24V電源，為實訓(xùn)掛箱和電機實訓(xùn)單元提供動力源；設(shè)有啟動停止按鈕，各相電源工作指示，具有過流、過壓、短路等保護。
實訓(xùn)結(jié)合掛箱用于虛擬仿真實訓(xùn)，此掛件通過RS-232和PC計算機通訊，可在計算機顯示器上實時呈現(xiàn)仿真畫面。
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序號 |
控制對象實訓(xùn)模塊 |
實訓(xùn)教學(xué)目標(biāo) |
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1 |
搶答器/音樂噴泉 |
通過對搶答系統(tǒng)中各組人員搶答時序的監(jiān)視和控制，掌握條件判斷控制指令的編寫方法；通過對音樂噴泉控制系統(tǒng)中“水流”及音樂的循環(huán)控制，掌握循環(huán)指令的編寫方法。 |
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2 |
裝配流水線/十字路口交通燈 |
通過對“生產(chǎn)流水線”順序加工過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方法。 |
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3 |
水塔水位/天塔之光 |
通過對“水塔水位”和“儲水池水位”變化過程的判斷，了解簡單邏輯控制指令的編寫方法。通過對天塔之光閃亮過程的移位控制，掌握移位寄存器指令的編寫方法。 |
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4 |
自動送料裝車/四節(jié)傳送帶 |
通過對傳送帶啟停、傳送狀態(tài)的控制和對貨物在自動送料裝車系統(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。 |
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5 |
多種液體混合裝置 |
通過對“液體混合裝置”中不同液體比例及液體混合時攪拌時間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類型的定時器指令的編寫方法。 |
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6 |
自動售貨機 |
通過對用戶投幣數(shù)目的識別和自動售貨機中各種“貨物”的進出控制，掌握各種計數(shù)器指令及比較輸出指令的編寫方法。 |
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7 |
自控軋鋼機/郵件分揀機 |
通過對自控軋鋼機和郵件分揀機材料（“鋼錠“郵件”）來料數(shù)量、來料類別識別及對各種執(zhí)行器（例如“電機”）啟停時序的控制，掌握數(shù)值運算指令及中斷指令的編寫方法。 |
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8 |
機械手控制/自控成型機 |
通過對機械手停留“位置”及自控成型機各方向“液缸位置”的控制，掌握一個完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較簡單邏輯控制程序的編寫能力。 |
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9 |
加工中心 |
通過對加工中心中各方向“電機”運行方向及“刀庫”進出刀、換刀過程的控制，掌握一個完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較復(fù)雜邏輯控制的編寫能力。 |
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10 |
四層電梯 |
通過對一個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I/O接線圖、接線、編程、調(diào)試等工作過程的綜合知識。 |
8、電機控制實訓(xùn)模塊：電工控制實訓(xùn)模塊：主要由交流接觸器、中間繼電器、時間繼電器、按鈕等組成，用于電機正反轉(zhuǎn)、星三角轉(zhuǎn)換、啟停自鎖等實訓(xùn)。
9、三相交流電機：交流額定電壓380V/△接法，轉(zhuǎn)速1400轉(zhuǎn)/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)生直觀看到電機的運轉(zhuǎn)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、實物控制模型：物料分揀模型：一套工業(yè)自動化生產(chǎn)線物料分揀過程的縮微模型，應(yīng)能實現(xiàn)不同材料的自動分揀和歸類，并由上位計算機監(jiān)控。配合實驗臺PLC、傳感器（光電式、電感式、顏色、磁感應(yīng)式、電容式、旋轉(zhuǎn)編碼器等）、單相交流電動機、輸送帶、進口電磁閥、減壓閥、空氣濾清器，氣壓指示表等。
11、配套實訓(xùn)凳。
（五）APP配置
1、配套手機APP 應(yīng)用，為教師提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，獲取學(xué)生端設(shè)備運行數(shù)據(jù)，分析學(xué)生端設(shè)備運行狀態(tài)，預(yù)警設(shè)備故障的發(fā)生，確保實驗安全。
2、在WiFi連接狀態(tài)，教師通過手機APP，可實時高速讀取學(xué)生端實訓(xùn)臺的啟動電流、電流波形、電壓值、諧波、電流值、功率因數(shù)等參數(shù)；輸入和輸出控制信號；實時監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)、故障預(yù)警和異常報警。
3、APP 性能要求：
實時數(shù)據(jù)功能--app 接收每秒 1000 個點的數(shù)據(jù)，并繪制成圖形顯示給用戶；
異常告警功能--兩級告警，異常告警等。告警實時顯示，告警閥允許設(shè)置；
用戶設(shè)置功能--設(shè)備的額定參數(shù)及告警閥值可由用戶按照實際自行設(shè)置；
數(shù)據(jù)存儲功能--數(shù)據(jù)連續(xù)存儲 3 個月；
運行維護功能--APP 可以實時升級更新；
4、數(shù)據(jù)查看要求
要求進入應(yīng)用程序后默認(rèn)進入實時數(shù)據(jù)顯示界面，默認(rèn)顯示所有項目，除第一次連接應(yīng)用程序時，默認(rèn)進入設(shè)置界面。在實時界面點擊某一項目可以將該項目全屏顯示，并可以縮放拖動顯示。具有查看歷史數(shù)據(jù)功能。查看歷史數(shù)據(jù)時可以選擇開始時間、結(jié)束時間和查詢項目，并可以導(dǎo)出該部分查詢的數(shù)據(jù)�？梢栽O(shè)置和修改各項參數(shù)和數(shù)據(jù)。
5、與PC端軟件通訊：PC端軟件，專門為硬件配套而調(diào)試設(shè)計的；智能化上位機軟件包括數(shù)據(jù)讀取、曲線讀取、參數(shù)讀取與設(shè)置、程序升級等功能。傳感器參數(shù)讀取和設(shè)置，方便教師的調(diào)試與安裝。
6、帶數(shù)據(jù)輸出功能。
（六）實訓(xùn)項目：
1、可編程實訓(xùn)：
（1）基本指令的編程練習(xí)
（2）LED數(shù)碼顯示控制
（3）天塔之光
（4）裝配流水線控制的模擬
（5）運料小車控制模擬
（6）四路搶答器的模擬
（7）四節(jié)傳送帶的模擬
（8）自動配料系統(tǒng)的模擬
（9）電鍍生產(chǎn)線模擬控制
（10）機械手動作的模擬
（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(tǒng)模擬
（15）全自動洗衣機控制
（16）自動售貨機的模擬
（17）步進電機運動控制
（18）增加基礎(chǔ)實驗內(nèi)容
（19）三相異步電動機點動控制和自鎖控制
（20）三相異步電動機聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制
（21）三相異步電動機帶延時正反轉(zhuǎn)控制
（22）三相異步電動機帶限位自動往返控制
（23）三相異步電動機Y/△換接起動控制
（24）基于PLC的三相異步電機Y/△換接起動控制
（25）小車直線運動控制實訓(xùn)
（26）物料分揀控制實訓(xùn)
2、觸摸屏獨立實訓(xùn)項目：
（1）開關(guān)指示燈
（2）數(shù)字鐘設(shè)計
（3）水箱的制作
（4）水罐儲水裝置設(shè)計
（5）四路噴灌系統(tǒng)設(shè)計
（6）溫濕度顯示儀設(shè)計
（7）整數(shù)累加系統(tǒng)
（8）字符串的應(yīng)用
（9）滑動輸入器控制
（10）主、分畫面設(shè)計
（11）機械手控制
（12）指示燈報警設(shè)計
（13）水位控制系統(tǒng)
（14）小球移動設(shè)計
（15）圓周移動系統(tǒng)
（16）實數(shù)變化
（17）實時報表、歷史報表設(shè)計
（18）變量報警應(yīng)用
（19）實時曲線、歷史曲線設(shè)計
3、變頻器獨立實訓(xùn)項目：
（1）變頻器面板（BOP）操作
（2）變頻器面板（BOP）功能參數(shù)設(shè)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(zhuǎn)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(shù)字量參數(shù)設(shè)置
（7）基于變頻器外部輸入數(shù)字量的啟�？刂�
（8）基于變頻器外部輸入數(shù)字量的正反轉(zhuǎn)控制
（9）基于變頻器外部輸入數(shù)字量的速度控制
（10）基于變頻器外部輸入模擬量參數(shù)設(shè)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(shè)計
（13）變頻器的PID控制設(shè)計
4、綜合實訓(xùn)項目：
（1）PLC和觸摸屏聯(lián)調(diào)
（2）PLC和變頻器聯(lián)調(diào)
（3）PLC、觸摸屏、變頻器聯(lián)調(diào)
（七）配套仿真軟件
1、支持中文、英文、德文、日文等多種軟件語言；
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(dān)的操作職能，在智能工廠虛擬仿真過程中相互配合工作。可以創(chuàng)建包含物理規(guī)律的虛擬環(huán)境，能模仿現(xiàn)實生活中的物理現(xiàn)象，如：重力、彈性碰撞等，物理屬性設(shè)置中需包含關(guān)于材料密度、摩擦力、線性阻尼及角度阻尼等參數(shù)設(shè)置。
3、具備虛擬仿真布局與PLC程序創(chuàng)建鏈接，內(nèi)置OPCUA客戶端，可以直接或間接連接各種PLC品牌，包含Simens（西門子）、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)、Inovance(匯川) 等主流品牌的PLC進行邏輯驗證和虛擬調(diào)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，仿真中實現(xiàn)的功能即是PLC程序設(shè)計的功能，從而實現(xiàn)PLC程序功能和設(shè)計功能的虛擬仿真調(diào)試。
5、可以在仿真軟件中進行伺服放大器與伺服電機的虛擬調(diào)試功能，即通過仿真軟件與PLC通訊，并編寫PLC程序以控制仿真軟件中的虛擬伺服電機，調(diào)試好的PLC程序可直接應(yīng)用到真實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，實時統(tǒng)計和報告工具，方便比較不同布局方案的效益分析、設(shè)備分析、產(chǎn)能分析。
7、具備輕量化的仿真設(shè)計，可提供上百臺加工中心、工業(yè)機器人及物流線的海量仿真的處理能力，包含4-6軸機床、6關(guān)節(jié)工業(yè)機器人、雙臂機器人、Delta、SCARA等各種結(jié)構(gòu)以及耦合好的各種滑軌與變位機的聯(lián)動仿真。
（八）配套教學(xué)PPT
1、PLC與觸摸屏、變頻器典型應(yīng)用案例。包含內(nèi)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(nèi)容：初識PLC控制系統(tǒng)、三相異步電動機控制電路改造、液體自動混合裝置的控制、自動送料車的控制等。
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(nèi)容：觸摸屏、變頻器概述、部件介紹、模擬量與數(shù)字量控制、變頻器的網(wǎng)絡(luò)控制等。
