网络型PLC实验室简介,PLC实训基地建设方案
网络型PLC实验室设备,PLC实训基地建设方案PLC及其网络被公认为现代工业自动化三大支柱之一,目前较先进的可编程序控制器系统已成为解决自动控制问题最有效的工具.为更好地适应我国经济,科学技术和社会的发展,作为培养一线技术工人的中等职业学校需普及PLC技术教育.
本文在网络技术发展的背景下,通过综述目前PLC实验室的发展现状,提出当前PLC实验室教育所面临的主要问题与不足,即:缺乏网络实验和远程教学.并由此集中讨论了网络型PLC实验室在技术上的可行性,同时设计了网络实验室的构架,即:客户端,网络服务器,工作站和实验室实验台,以及在这种构架下的相应课程开发.建成的网络PLC实验系统可提供用户远程登陆服务器,进行实验仿真,实验室预定,实验指导等;并在实验室内提供PLC网络课题实验.在我校中央职业教育"电工电子与自动化技术专业"实训基地建设中得到实践.实践证明,以虚实结合的实验形式为依托的网络型PLC实验室建设和课程开发能基本满足PLC技能型人才培养的要求.
网络型PLC可编程实验装置适合各类院校实验室建设的需要，它集可编程逻辑控制器、编程软件、MCGS工控组态软件、PLC局域网于一体。在本装置上，可直观地进行PLC的基本指令练习、多个PLC实际应用的模拟实验及实物实验，所有实验均有组态棒图进行动态跟踪，装置配备的主机采用三菱48点（FX2N－48MR）(也可选用其他品牌的主机)的可编程序控制器器。
网络型PLC可编程实验装置适合各类院校实验室建设的需要，它集可编程逻辑控制器、编程软件、MCGS工控组态软件、PLC局域网于一体。在本装置上，可直观地进行PLC的基本指令练习、多个PLC实际应用的模拟实验及实物实验，所有实验均有组态棒图进行动态跟踪，装置配备的主机采用三菱48点（FX2N－48MR）(也可选用其他品牌的主机)的可编程序控制器。
SBGZX-102D PLC工业组态一体化实训平台
一、整体概述
PLC工业组态一体化实训平台（两工位）PLC实训设备、PLC控制实训室为机电技术应用专业实训室设备承担课程：《PLC控制技术》、《机电一体化系统的控制与编程》等。西门子S7-1200、S7-1500系列PLC模块和三菱FX2N-48MR系列PLC。配置有西门子S7-1200、S7-1500系列PLC、简单一体化装置、STEP-7和博图软件。PLC实训考核台为载体，配置有三菱FX2N-48MR系列PLC和GX Developer软件，承担PLC相关教学任务。
PLC实训台 （两工位）PLC实训设备、通过实训，培养学生具备有西门子S7-1200、s7-1500PLC、三菱PLC、硬件组态、编程、数据处理、传感器选用、触摸屏编程等方面的知识，掌握装接调试的基本技能，能够对PLC的工作原理和硬件基础，掌握根据控制要求进行编程并完成安装和调试的技能。
PLC实训台 （两工位）、系统是集培训、实训、考核为一体的多功能设备。适用于各类院校、企业职工职业培训的教学培训、实操考核。该设备采用模块化组合设计，主要由三大部分组成，包括网孔板实训套件、智能控制技术操作平台、电脑桌等组成。
PLC工业组态一体化实训装置以综合实训为目的，是实验室的基础部分，网孔板实训套件根据教学和实训的需要，选择不同的元件、器件和部件，可进行不同课程模块、不同项目的实训，实训装置适用范围广，可完成的教学内容和实训项目多。
二、设备技术指标
1. 外型：实训台尺寸1640mm×750mm×1200mm；电脑桌720mm×560mm×750mm；
2. 实训台架的材料：钢板、铝合金结构；
3. 电源：1)输入：三相AC 380V ±10% 50HZ 三相五线；
2)固定交流输出：三相五线380V 接插式2组、220V插座式2组，均通过组合开关进行关断。
4.整流二极管2组：提供整流二极管1N5408四个，用于能耗制动电路。
5.可调直流输出2路： 0～24V/2A连续可调2组（带有指针电压、指针电流表实时监控电源变化）；固定DC24V/2A电源2组。
6.功率电阻2组：提供75Ω/75W功率电阻六个，用于降压启动电路，提供10Ω/25W功率电阻两个，用于能耗制动电路。
7. 保护2组：熔断器作短路保护，断路器具有过载保护，漏电开关具有漏电保护功能，漏电保护动作电流≤30mA。每个工位电源面板设有急停按钮。
三、产品组成：实训平台由实训桌、实训屏、电脑桌、电气元器件等组成。
四、参考实训项目
（一）电工部分
1）三相异步电动机直接启动控制
2）三相异步电动机接触器点动控制线路
3）三相异步电动机接触器自锁控制线路
4）三相异步电动机Y/△自动控制线路
5）接触器联锁的正反转控制线路
6）按钮联锁的三相异步电动机正反转控制线路
7）双重联锁的三相异步电动机正反转控制线路
8）三相异步电动机多地控制
9）工作台自动往返控制线路
10）三相异步电动机串电阻降压启动控制线路
11）三相异步电动机能耗制动控制线路
12）按钮切换的双速电动机控制电路连接实训；
13）时间继电器切换的双速电动机控制电路连接实训；
（二）PLC部分
1）PLC控制三相异步电动机Y/△控制线路
2）PLC控制三相异步电动机正反转控制线路
3）PLC控制三相异步电动机串电阻降压启动控制线路
4）PLC控制三相异步电动机能耗制动控制线路
（三）伺服、步进、变频器部分
1）变频器功能参数设置与操作
2）变频器报警与保护功能
3）外部端子点动控制
4）变频器控制电机正反转
5）多段速度选择变频调速
6）伺服电机参数设置
7）伺服电机脉冲控制
8）伺服电机转矩控制
11）伺服电机速度控制
12）步进电机参数设置
13）步进电机脉冲控制
14）步进电机速度控制
（四）智能考核部分（利用答题器自行接线）
1）三相异步电动机正反转控制回路考核
2）三相异步电动机星三角控制回路考核
3）双速电机控制回路考核
4）三速电机控制回路考核
........
五、具体参数如下：
|
序号 |
部件名称 |
功能及技术参数 |
数量 |
|
1 |
实训桌 |
1.桌子台面板采用E1级三聚氰胺复面合成板，台面厚度约25mm。 2.采用四个工业铝型材立柱为支撑，立柱端部可安装调节脚，方便高度调节，主体结构通过左、右各2个C字形铝压成型构件联接，台面高度约750mm，桌面板下设有用于存放网孔板的空格。 3.立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，截面尺寸：70×70mm，四面带槽，槽宽约8mm，端部配套塑料堵头，槽内适用工业铝型材通配螺母及配件。立柱往上延伸用于固定实训屏和网孔板挂架型材。 4.C字形铝压成型构件为左、右对称件，外形约160×166×70mm，采用压铸成型工艺，经机加工、抛丸、喷砂，表面蓝色静电喷涂工艺。 5.后立柱往上延伸，用于固定实训屏和工具挂板，工具挂板设有网孔板挂钩，可以使网孔板倾斜放置在台面上，方便电器元件的安装固定。 |
1套 |
|
2 |
实训屏 |
钢制结构，表面氧化喷塑处理，电源输出包含固定交流输出：三相五线380V 接插式2组、220V插座式2组，均通过组合开关进行关断；可调直流输出： 0～24V/2A连续可调2组（带有指针电压、指针电流表实时监控电源变化）；固定DC24V/2A电源2组；提供降压启动电阻6个，能耗制动电阻2只，提供整流二极管1N5408四个，用于能耗制动电路。另提供单相220V单元插座用于给电脑的供电。 |
1套 |
|
3 |
电脑桌 |
钢铝结构，装有4只万向轮，装有电脑显示屏翻转支架1套，适用于24吋以下显示屏的安装；底部设有电脑主机托板一个。 |
1套 |
|
4 |
网孔板 |
600*700mm 不锈钢网孔板屏，安装把手，加厚设计。实训网孔板用于电气元件的安装和固定。 |
2块 |
|
5 |
PLC |
CPU1214C 100 KB 工作存储器；24VDC 电源，板载 DI14 x 24VDC 漏型/源型，DQ10 x 24VDC 和 AI2；板载 6 个高速计数器和 4 路脉冲输出；信号板扩展板载 I/O；多达 3 个用于串行通信的通信模块；多达 8 个用于 I/O 扩展的信号模块；0.04ms/1000 条指令；PROFINET 接口，用于编程、HMI 以及 PLC 间数据通信，SM1223数字量输入/输出模块 DI8 x 24VDC 漏型/源型及 DQ8 x 24VDC；可组态输入延时；插入式端子块，SM1241带有 RS422/RS485 接口的通信模块；9 针 D-sub 插座。 |
1套 |
|
6 |
变频器 |
G120C 0.55KW工业变频器，集成6路数字量输入，1路模拟量输入，支持PROFINET通讯，配套操作面板。 |
1套 |
|
7 |
触摸屏 |
KTP700Basic PN 7'' TFT 显示屏，800 x 480 像素，64K 色；按键和触摸操作，8 个功能键；1 x PROFINET，1 x USB |
1台 |
|
8 |
步进电机及驱动组件 |
驱动电压：20-50VDV 适配电流：<3A 保护功能：具有过流、过压、欠压等保护 步进电机： 额定电压：≥3V 额定电流：≥2A 步角距：≥1.8° 电机长度：≥49mm 保持转矩：≥0.48N.m 电机线数：≥4线 步距精度：≥5% 绝缘电阻：≥100MΩ Min 500VDC 径向跳动：最大0.02mm(450g负载） 轴向跳动：最大0.08mm(450g负载） |
1套 |
|
9 |
伺服电机及驱动组件 |
SD300 额定功率≥0.4KW，额定扭矩≥1.27 N.m 额定转速≥3000r/min配套伺服电机驱动器，AC220V 400W。 |
1套 |
|
10 |
智能电气遥控柜
|
1、控制柜集成60路交流接触器控制。每一路控制模式分为手动、自动两种模式； 手动模式：使用机柜表面的旋钮进行控制； 自动模式：使用遥控器和触摸屏进行控制； 2、遥控器采用15键射频遥控器，实现单路独立控制，电源全开、电源全关、两组自定义控制 3、集成10.4寸触摸屏 a单路独立控制，电源全开、电源全关、两组自定义控制 b执行动作前语音播放，可启用可关闭 c可以设置按键声音开关、延时控制时间、自定义控制组合 4、具有语音播报功能，音量可以调节，可以外接音响； 5、可以通过通讯口扩展电量采集模块，实时显示实训室用电状态； |
1套 |
|
11 |
智能考核答题器 |
采用新 MCU 技术 RAM 处理芯片的数字化集成电路板与配套无线故障设置控制系统，系统稳定、不易感染病毒。 控制模块(PC 控制终端或手持移动控制终端)和驱动模块(智能故障设置驱动盒)分离， 避免复杂连线干扰控制器，系统更加可靠。 驱动模块内置智能故障设置控制系统，配有专用新型无线数据传输模块(可插拔型)和 RS232 串行通讯接口，可无线组网通讯和 RS232 有线通讯。 手持移动控制终端采用 7 寸高清晰彩色液晶触控屏，中文菜单式触控操作界面，人机对 话友好。手持移动控制终端可控制任意一台带驱动模块的实训设备。 手持移动控制终端不联网时可作单机操作，当带驱动模块的实训设备无线组网时，手持 移动控制终端可无线进网作为联网终端，可作学生机登录实训与考核的操作终端，也可作教师机登录出题设故的操作终端。 可通过 PC 控制终端进行实训考核，也可通过手持移动控制终端进行实训考核，教师与 学员界面分开，教师通过密码进入教师界面出题，学员在普通界面答题。(注：教师与 学员设故与排故界面原理图与设备面板原理图完全一致) 可自由设定任意一处有关的各种常见故障，故障类型包括：线路断 路、对地短路、接触不良，偶发等故障现象。每套驱动模块可以设置 8 路大电流 5A 的 开路故障、16 路小电流 2A 的信号通路的开路、不良、偶发、短路等故障，共 24 路故 障设置。可根据需求扩展设置 64 路大电流 5A 的开路故障、128 路小电流 2A 的信号通 路的开路、不良、偶发、短路等故障，共192 路故障设置。可根据用户使用要求调整故障设置点的数量和故障设置类型。 所有配备驱动模块的实训设备，均可通过内置的专用新型无线数据传输模块无线组网， 实现远程集中管理。 用户可选择通过无线或 RS-232 串口通讯与其它实训设备配套的无线故障设置控制系统 组成一个网络，通过主控计算机控制每一台实训设备的故障设置、故障排除、参数设定、 远程起动、信息反馈、考核评分等功能。 |
1个 |
|
12 |
断路器 |
额定电流:16A;极数: 3P |
2个 |
|
13 |
控制变压器 |
BK50 |
2个 |
|
14 |
熔断器 |
RT28-32X 1P |
10个 |
|
15 |
熔断器保险芯 |
5A 10*38 |
10个 |
|
16 |
交流接触器 |
工作电压AC24V，工作电流 9A，绝缘电压690V，触点：2常开2常闭，安装方式导轨和螺钉安装， |
8个 |
|
17 |
热过载继电器 |
NR4-63 1.6-2.5A |
4个 |
|
18 |
四孔按钮盒 |
按钮盒4位 |
2个 |
|
19 |
按钮红色 |
红色，一常开一常闭，平头式 |
2个 |
|
20 |
按钮绿色 |
绿色，一常开一常闭，平头式 |
2个 |
|
20 |
按钮白色 |
白色，一常开一常闭，平头式 |
2个 |
|
21 |
按钮黑色 |
黑色，一常开一常闭，平头式 |
2个 |
|
22 |
行程开关 |
单轮式、自动复位，一常开一常闭 双轮自锁各4个 |
8个 |
|
23 |
编程电缆 |
3米 |
2条 |
|
24 |
终端固定件 |
终端固定件 |
2套 |
|
25 |
灰色端子 |
带保险 |
60位 |
|
26 |
2.5mm²灰色端子 |
UK2.5B 灰色；额定横截面：2.5mm²，宽2.2mm，长48.5mm，端板宽度2.2mm， |
58位 |
|
27 |
2.5mm²黄绿色端子 |
2.5mm²黄绿色端子 |
2位 |
|
28 |
快速标记条 |
打印字符1-30 |
2条 |
|
29 |
耗材 |
线槽、导轨、安装螺丝等 |
1批 |
六、工业自动化数字孪生仿真软件（正版）
采用单片机技术，具备多路数字量输入输出、模拟量输入输出，有通讯接口与电脑相连，通过内置协议与上位机中虚拟仿真教学软件实时通讯，实现数据采集和对外控制等操作。具有RS232通信接口或USB通信接口、24路开关量输入接口及指示、24路开关量输出接口及指示、4路模拟量输入接口、4路模拟量输出接口、系统协同传感器模块将动作信号反馈给上位机仿真软件中的虚拟对象模型，虚拟对象模型给出反馈信号，PLC等智能控制器根据信号执行相应的输出操作，以此反应整个系统执行动作过程。能在具有物理属性的3D环境中进行虚拟设备的仿真调试。具有高度的人机交互性，通过虚拟对象进行各种与实际环境中相同的操作。与各PLC主机兼容。软件通过自动、手动和PLC控制三种模式再现了以下虚拟工业场景，3D场景的PLC实验项目：
1）三层电梯控制
2）自动售货机
3）机械手
4）自动门
5）天塔之光
6）全自动洗衣机
7）自动成型机
8）红绿灯
9）装配流水线
10）四路抢答器
11）音乐喷泉
12）轧钢机
13）邮件分拣
14）物料分拣
15）多级传输
16）八段码显示
17）多种液体混合
18）双面铣床
19）电镀槽
20）交流电机正反转控制
21）小车运动
22）搅拌站
23）汽车灯光控制
24）汽车火花塞点火控制
25）加工中心控制
26）隧道监控
27）自动扶梯
28）CA6140普通车床PLC改造控制
29）X62W万能铣床PLC改造控制
30）T68卧式镗床PLC改造控制
31）M7120平面磨床PLC改造控制
32）Z3050摇臂钻床PLC改造控制
33）电动葫芦PLC改造控制
34）Z35摇臂钻床PLC改造控制
35）M1432A万能外圆磨床PLC改造控制
|
SBOGJDX--A机电、电气实验室设备(可编程序控制器PLC)、SBOGJDX-A/B机电、电气实验室设备(可编程序控制器PLC) |
