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西门子PLC可编程控制器综合实训装置(S7-1200)

一、概述

可编程控制器、单片机开发应用及电气控制综合实训装置 ,PLC部分集可编程逻辑控制器、通信编辑器、编程软件、工控组态软件、仿真教学软件、模拟控制实训挂箱、实物等于一体,可直观地进行PLC的基本指令训练,多个应用广泛的PLC实际应用模拟实验和实物控制实训,也为高层次的设计开发实验实训提供良好的条件。为了结合教学要求,设计过程中参考了国内多种教材,从中精选出最具典型性的实训实验项目,配备三相鼠笼异步电机及继电器,能完成多个电气控制项目训练。

西门子PLC可编程控制器综合实训装置

二、装置特点

1、西门子PLC可编程控制器综合实训装置采用组件式结构,更换实验?楸憬,如需要扩展功能或开发新实验,只需添加实验?楣蚁浼纯,永不淘汰。

2、实验对象形象逼真,接近工业现场的实际应用,通过本装置的训练,学生很快就能适应现场的工作。

3、采用三菱FX2N-48MR可编程序控制器,功能强大、性能优越,采用?榛杓,组合灵活,用户可根据不同的需要组成不同的控制系统。

4、组态棒图教学,采用MCGS工控组态软件,所有实验都已编辑出形象直观、动感强、教学效果好的组态棒图,进行实验动态跟踪教学。

5、实验项目齐全,含数字量、模拟量、变频调速、触摸屏、网络通讯及电气控制等。

6、PLC主机的网络教学实验:配有RS485网络通信教师端电脑(主站)分别跟16台PLC主机(从站)进行直接通信实验(即进行1:N通信),任一台PLC主机(主站)跟7台PLC主机(从站)进行直接通信实验(即进行N:N通信)。

7、仿真实训教学:通过FLASH虚拟环境实时显示PLC运行状态,也可以实现PLC接线、错误检查、编程训练、程序编写测试等功能。

三、技术性能

1、输入电源:三相四线(或三相五线)~380V±10%  50Hz

2、电源输出:有漏电型保护器、过载、短路保护装置。

3、三相四线380V输出,由三只电压表指示输出电压

4、~220V通过安全插座输出

5、+24V/2A直流稳压电源输出

6、+5V/1A直流稳压电源输出

7、±12V/1A直流稳压电源输出(根据装置需求而定)

8、直流电压:0~10V可调输出;直流电流:4~20mA可调输出

9、工作环境:温度-10℃~+40℃  相对湿度<85%(25℃)  海拔<400m

10、装置容量:<1KVA

11、    量:<110Kg

12、外形尺寸:1600mm×750mm×1600mm

13、安全保护:具有漏电压、漏电流保护装置,安全符合国家标准

四、实训装置的基本配置及功能

西门子PLC可编程控制器综合实训装置由控制屏、实训桌、主机实训组件、实训?椋ê岣坏墓ひ迪殖∩璞改D馐笛刀韵螅、变频器挂箱、触摸屏挂箱、交直流电机、总线单元、通信?、电机导轨、测速机构等组成。

(一)控制屏

1、交流电源控制单元

三相四线380V交流电源经空气开关后给装置供电,电网电压表监控电网电压,设有带灯保险丝保护,控制屏的供电由钥匙开关和启?乜刂,同时具有漏电告警指示及告警复位。

提供三相四线380V、单相220V电源各一组,由启?乜刂剖涑,并设有保险丝保护。

2、定时器兼报警记录仪

    定时器兼报警记录仪,平时作时钟使用,具有设定时间、定时报警、切断电源等功能;还可自动记录由于接线或操作错误所造成的漏电告警次数。

3、直流电源、直流电压/电流表、逻辑输出及指示等

    直流电压:0~10V可调输出;直流电流:020mA可调输出;直流数字电压表/电流表;电压表量程0~200V、输入阻抗为10MΩ、精度0.5级;电流表量程0~200 mA、精度0.5级;同时设有逻辑电平输出(点动、自锁)、逻辑电平指示、LED数码管、方向指示器、八音盒、直流24V继电器、信号转换座若干。

4、主机实训组件

配置三菱FX1N-40MR  PLC主机, 24路数字量输入16路数字量输出,FX1N-485BD通信?,FX0N-3A模拟量?2路输入/1路输出,配套SC-09通信编程电缆。

(二)实训挂箱

序号

编号

控制对象实训?

实训教学目标

1

SX1

抢答器/音乐喷泉

通过对抢答系统中各组人员抢答时序的监视和控制,掌握条件判断控制指令的编写方法;通过对音乐喷泉控制系统中“水流”及音乐的循环控制,掌握循环指令的编写方法。

2

SX2

装配流水线/十字路口交通灯

通过对“生产流水线”顺序加工过程及十字路口交通灯路况信号控制,掌握顺序控制指令的编写方法。

3

SX3

水塔水位/天塔之光

通过对“水塔水位”和“储水池水位”变化过程的判断,了解简单逻辑控制指令的编写方法。通过对天塔之光闪亮过程的移位控制,掌握移位寄存器指令的编写方法。

4

SX4

自动送料装车/四节传送带

通过对传送带启停、传送状态的控制和对货物在自动送料装车系统中流向、流量的控制,掌握较复杂逻辑控制指令的编写方法。

5

SX5

多种液体混合装置

通过对“液体混合装置”中不同液体比例及液体混合时搅拌时间的控制,掌握条件判断指令及各种不同类型的定时器指令的编写方法。

6

SX6

自动售货机

通过用用户投币数目的识别和自动售货机中各种“货物”的进出控制,掌握各种计数器指令及比较输出指令的编写方法。

7

SX7

自控轧钢机/邮件分拣机

通过对自控轧钢机和邮件分拣机材料(“钢锭“邮件”)来料数量、来料类别识别及对各种执行器(例如“电机”)启停时序的控制,掌握数值运算指令及中断指令的编写方法。

8

SX8

机械手控制/自控成型机

通过对机械手停留“位置“及自控成型机各方向“液缸位置”的控制,掌握一个完整工业应用系统中的较简单逻辑控制程序的编写能力。

9

SX9

加工中心

通过对加工中心中各方向“电机”运行方向及“刀库”进出刀、换刀过程的控制,掌握一个完整工业应用系统中的较复杂逻辑控制的编写能力。

10

SX10

四层电梯

通过对一个完整的四层电梯模型的综合控制,初步掌握PLC控制系统的分析、I/O分配、设计I/O接线图、接线、编程、调试等工作过程的综合知识。

11

SX11

步进电机/直线运动:(实物)步进电机系统由驱动电路、步进电机、刻度盘、指针等组成;

直线运动系统由电机、同步带、光电传感器、导轨、移动块等组成。

通过利用PLC对步进电机及直线运动实物?榈目刂,初步了解步进电机方向、拍数的控制及直线运动检测、定位控制。

12

SX12

自动洗衣机/电镀生产线

通过对洗衣机进出水时间、洗涤流程及电镀生产线中物块侵入不同溶液的时间、方式、先后顺序的控制,掌握多点PLC控制系统的综合应用能力。

13

SX13

直流电机控制/温度控制

(模拟量控制)

通过对直流电机系统中脉冲信号采集、转速控制(电压量)及温度控制系统中的温度参数的控制,掌握高速计数器指令、模拟量处理指令、PID指令的使用。

14

WK1

典型电动机控制实操单元:施耐德交流接触器3只;时间继电器1只,3个按钮,3只交流指示灯,2只热继电器,元器件配置专用底座。

掌握一般强电系统的安装和调试工作过程知识,实现PLC方式的电机典型运行控制;掌握安装和调试PLC电气控制系统的有关知识。

15

WK2

不锈钢网孔板

学会电气控制系统中各元器件的布局规划、安装、调试过程知识。

16

BP1

变频器实训组件:配置三菱FR-D720变频器,带有RS485通信接口及BOP操作面板

初步具有综合应用变频器的能力,了解变频调速在实际中的应用,掌握变频器与PLC之间USS通信协议的建立连接方法。

17

CM1

触摸屏实训组件: 7英寸

MCGS真色彩

了解工业触摸屏的功能及使用方法、掌握与PLC之间的通信知识,并掌握复位、置位、交替等功能键、图形(曲线)显示、动态画面跟踪在触摸屏中的实现方法。

(三)电机导轨、光码盘测速系统及数显转速表

    包含光码盘测速系统、数显转速表及固定电机的导轨等。导轨平整度好,无应力变形,加工精细,同心度好,互换性好,能保证电机与编码盘之间连接的同心度不超过±5丝,电机运行噪声小,实训参数典型,能较好满足实训要求。在导轨面板上设有五位数显转速表,显示当前转速;具有电压反馈信号;同时设有光电编码信号输出,包括A、B两个通道;能够完成各种速度开/闭环及定位实训。

(四)三相鼠笼异步电机:交流380V/△

(五)实训桌

实训桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构,桌面为防火、防水、耐磨高密度板;左右设有两个大抽屉(带锁),用于放置工具及资料,电脑桌联体设计,造型美观大方。 

五、实训项目

(一)PLC基本技能实训

1.PLC认知实训(软硬件结构、系统组成、基本指令练习、接线、编程下载等)

2.典型电动机控制实操实训(点动、自锁、正反转、星三角换接启动等)

3.PLC仿真实训

(二)PLC模拟控制应用实训

4.数码显示控制

5.抢答器控制(优先级、数值运算,具有声效功能)

6.天塔之光控制(闪烁、发射、流水型)

7.音乐喷泉控制(具有声效功能)

8.十字路口交通灯控制

9.水塔水位控制

10.自动送料装车系统控制

11.四节传送带控制

12.装配流水线控制

13.多种液体混合装置控制

14.自控成型机控制

15全自动洗衣机控制(具有声效功能)

16.电镀生产线控制

17.自控轧钢机控制

18.邮件分拣机控制

19.自动售货机控制

20.机械手控制

21.三层电梯控制

22.四层电梯控制(实物)

23.加工中心控制(实物)

(三)PLC实物控制实训

24.直线运动位置识别、运动轨?刂、定位控制

25.步进电机运动控制

26.直流电机控制

27.温度PID控制(具有声效功能)

(四)PLC高级技能实训(设计、安装、调试及检修)

28.C620车床的电气控制线路

29.卧式车床电气控制线路

30.机床两地控制线路

31.M7130平面磨床的电气控制线路

32.Z3040摇臂钻床的电气控制线路

33.液压滑台式自动攻螺纹机的电气控制线路

34.运行小车的电气控制线路

(五)PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训

35.变频器功能参数设置与操作

36.变频器报警与保护功能

37.外部端子点动控制

38.变频器控制电机正反转

39.多段速度选择变频调速

40.变频器无级调速

41.基于外部模拟量(电压/电流)控制方式的变频调速

42.瞬时停电启动控制

43.PID变频调速控制

44.PLC控制变频器外部端子的电机正反转

45.PLC控制变频器外部端子的电机运行时间控制

46.基于PLC数字量控制方式的多段速

47.基于PLC模拟量控制变频开环调速

48.基于PLC通信方式的变频器开环调速

49.基于PLC通信方式的速度闭环控制

50.基于PLC模拟量方式的变频器闭环调速

51.变频器恒压供水系统的模拟

52.基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习

53.基于触摸屏控制方式的LED控制

54.基于触摸屏控制方式的温度PID控制

55.PLC、触摸屏与变频器通信控制

56.基于MCGS的现场总线网络通信技术

配置清单

序号

名称

型号

数量

单位

备注

1. 

PLC实训台

FX1N-40MR+FX0N-3A+FX1N-485BD

1

已装配到实训屏

2. 

实训屏

1

 

3. 

实训桌

1

带键盘的桌子

4. 

通讯线

SC-09通信编程电缆

1

 

5. 

触摸屏通讯线

1

 

6. 

实训?

实训?1

1

包含:音乐喷泉/抢答器/直线运动

7. 

实训?2

1

包含:装配流水线/十字路口交通灯/水塔水位/天塔之光

8. 

实训?3

1

包含:自动送料装车/四节传送带/多种液体混合装置/自动售货机

9. 

实训?4

1

包含:自控轧钢机/邮件分拣机/机械手控制/自控成型机

10. 

实训?5

1

包含:加工中心/步进电机

11. 

实训?6

1

四层电梯

12. 

实训?7

1

包含:逻辑电平输入/逻辑电平输出/LED数码管/方向指示器

13. 

实训?8

1

包含:自动洗衣机/电镀生产线

14. 

实训?9

1

温度控制/直流调速

15. 

触摸屏实训?

1

TPC7062KX触摸屏

16. 

变频器?(D720 0.4KW)

1

 

17. 

网孔板

1

 

18. 

电机

三相鼠笼式异步电动机

1

 

19. 

电机导轨

导轨+1024编码器+转速表

1

 

20. 

散件

交流接触器

3

 

21. 

时间继电器

1

 

22. 

按钮

3

 

23. 

交流指示灯

3

 

24. 

热继电器

2

 

25. 

安装塑料件

若干

 

26. 

软件

演示板原程序及编程软件

1

 

27. 

说明书

实验指导

1

 

28. 

连接线

自锁实验叠插连接线100CM

30

 

29. 

自锁实验叠插连接线30CM

10

 

30. 

手枪式实验叠插连接线

10

 

31. 

安装配件

4X30自攻螺丝

10

 

32. 

安装配件

鱼眼垫

14

 

33. 

4X20自攻螺丝

4

 

34. 

三相插座

1

 

35. 

0.755芯电源线

2

 

36. 

黑胶带

1

 

37. 

扎线扣

10

 

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