SBPLC-021C可編程控制器綜合實訓(xùn)設(shè)備
一、背景介紹
可編程控制器綜合實訓(xùn)設(shè)備主要服務(wù)于機(jī)械設(shè)計制造及自動化、智能制造工程技術(shù)、智能采礦技術(shù)、礦山機(jī)電等專業(yè)?？删幊炭刂破骶C合實訓(xùn)設(shè)備能滿足機(jī)械設(shè)計制造及自動化、智能采礦技術(shù)等專業(yè)的《電氣控制與PLC技術(shù)》《煤礦設(shè)備電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)需要，通過這些實驗實訓(xùn)，可以培養(yǎng)學(xué)生PLC控制系統(tǒng)設(shè)計、軟件編程、安裝調(diào)試的能力。
可編程控制器綜合實訓(xùn)設(shè)備以西門子S7-200 SMART PLC為控制核心進(jìn)行外圍設(shè)計。實訓(xùn)臺采用網(wǎng)孔式底板，可以根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展及更換控制對象。操作者不但在工作中培養(yǎng)系統(tǒng)搭建、器件選用與布局、安裝接線、檢修排故等專業(yè)技能，同時也體驗到職業(yè)素養(yǎng)中的社會能力與方法能力。
二、具體參數(shù)明細(xì)
2.1：PLC 實訓(xùn)臺
2.2參數(shù)明細(xì)
2.2.1 技術(shù)參數(shù)
2.2.1.1電源：三相五線/380V/50Hz
2.2.1.2功率：0.5kVA
2.2.1.3實訓(xùn)工作臺尺寸為：1500×700×1700mm(L×W×H)
2.2.1.4 網(wǎng)孔板尺寸為：980×560mm(L×W)
2.2.1.5 網(wǎng)板上的網(wǎng)孔尺寸為：5×10mm(L×W)
2.2.2 設(shè)備可實驗內(nèi)容：
2.2.2.1 電機(jī)啟動/停止訓(xùn)練。
2.2.2.2 電機(jī)正反轉(zhuǎn)訓(xùn)練。
2.2.2.3 電機(jī) Y-△啟動訓(xùn)練。
2.2.2.4 電機(jī)順序啟動/停止訓(xùn)練。
2.2.2.5 電機(jī)順序啟/停與正反轉(zhuǎn)運(yùn)行訓(xùn)練。
2.2.2.6 PLC基礎(chǔ)實驗：
1)傳輸指令實驗；
2)定時器指令實驗；
3)計數(shù)器指令實驗；
4)移位指令實驗；
5)比較指令實驗；
6)步進(jìn)程序指令實驗；
7)跳轉(zhuǎn)指令實驗；
8)子程序調(diào)用實驗；
9)中斷控制指令應(yīng)用實驗；
10)編碼、解碼指令實驗；
11)數(shù)碼管顯示實驗；
12)撥碼器輸入實驗；
13)光電編碼檢測實驗；
14)脈沖輸出、速度位置控制指令實驗；
15)算術(shù)運(yùn)算指令實驗；
16)高速計數(shù)指令實驗。
2.2.2.7 自動控制被控對象訓(xùn)練內(nèi)容：
1)電機(jī)控制系統(tǒng)實驗；
2)煤炭井下排水系統(tǒng)實驗；
3)皮帶輸煤機(jī)系統(tǒng)實驗；
4)立井罐籠系統(tǒng)實驗；
5)水塔水位自動系統(tǒng)實驗；
6)多種液體自動混合系統(tǒng)實驗；
7)溫度控制系統(tǒng)實驗。
2.2.2.8 電機(jī)拖動實訓(xùn)內(nèi)容：
1)點動單向運(yùn)行控制線路；
2)連續(xù)單向運(yùn)行控制線路；
3)帶手動開關(guān)的點動與連續(xù)運(yùn)行控制線路；
4)點動可逆運(yùn)行控制線路；
5)接觸器聯(lián)鎖可逆運(yùn)行控制線路；
6)星三角降壓起動控制線路；
7)三相異步電動機(jī)按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路；
8)三相異步電動機(jī)接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路；
9)三相異步電動機(jī)雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路；
10)三相異步電動機(jī)工作臺自動往返控制電路；
11)三相異步電動機(jī)Y-△ 降壓啟動控制電路；
12)單向啟動控制電氣線路的安裝；
13)較復(fù)雜繼電-接觸式控制線路的設(shè)計、安裝與調(diào)試。
2.2.2.9 電動機(jī)的全壓啟動控制實驗項目：
1)具有自鎖的電動機(jī)正轉(zhuǎn)控制電路；
2)具有過載保護(hù)的電動機(jī)正轉(zhuǎn)控制電路；
3)三相異步電動機(jī)點動控制；
4)接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路；
5)按鈕、接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路。
2.2.3要求：
2.2.3.1該設(shè)備為綜合性設(shè)備，可以進(jìn)行維修電工初級、中級、高級、技師、高級技師的職業(yè)技能培訓(xùn)。
2.2.3.2該設(shè)備配備西門子工業(yè)級PLC, 配套專業(yè)編程軟件和編程電纜。
2.2.3.3設(shè)備堅固耐用，資料配套齊全，配套針對該設(shè)備的課程教材。
2.2.3.4設(shè)備單元接口標(biāo)準(zhǔn)化，兼容性強(qiáng)，擴(kuò)展性強(qiáng)。
2.2.3.5設(shè)備具備高安全性，具備短路保護(hù)，漏電保護(hù)，過載保護(hù)等多種保護(hù)功能。
2.2.3.6售后服務(wù)：我們公司承諾提供設(shè)備安裝及相關(guān)技術(shù)講座和技能培訓(xùn)服務(wù)。
2.2.4PLC實訓(xùn)臺具備以下配置：
設(shè)備組成 | 部件名稱 | 設(shè)備參數(shù) | 數(shù)量 |
實驗臺 | 鋁合金型材桌體 | 1.工作臺為鋼鋁合金結(jié)構(gòu)，外形美觀，堅固耐用。 2.工作臺的底部采用高強(qiáng) 度絕緣墊，安全性高。 | 1個 |
實驗桌面 | 1.桌面采用高強(qiáng)硬度石芯理化板，板12.5mm。 2.實驗桌面平滑美觀且防火、防水、防磨損。 | 1個 |
器件柜 | 1.實驗板、實驗配件、實驗導(dǎo)線等器件，在不用時可以存放在器件柜中，統(tǒng)一保管。 | 1個 |
計算機(jī)支架 | 1.桌體配有計算機(jī)放置柜 桌體配有鍵盤托 2.計算機(jī)顯示器安裝在可調(diào)節(jié)支架上，顯示器角度可以水平調(diào)節(jié)180度，上下調(diào) 節(jié)90度。 | 1個 |
電力拖動系統(tǒng) | 三相異步電動機(jī) | 1.電機(jī)功率：60W,轉(zhuǎn)速：1400r/min 2.電機(jī)接線端子外接到接線盒上，通過插接線進(jìn)行實驗。 3.接線方便、使用安全 | 1個 |
電力拖動系統(tǒng) | 交流接觸器單元 | 1.該單元包括：接觸器3個，熱繼電器2個，輔助觸點2個。 2.接觸器采用施耐德等知名品牌，質(zhì)量耐用，安全性高。 3.可以做電機(jī)正反轉(zhuǎn)、星角降壓啟動實驗等電力拖動實驗。 | 1套 |
組合按鈕單元 | 1.該單元包括：紅色、綠色、黑色按鈕各1個 2.按鈕單元可以滿足電力拖動實驗要求 | 1套 |
時間繼電器單元 | 1.時間繼電器采用阻尼式，延時范圍0.4～60S 2.時間繼電器單元安裝在掛板上，使用方便。 3.時間繼電器采用知名品牌，質(zhì)量好，計時準(zhǔn)確 | 1套 |
空氣開關(guān)單元 | 1.包括空氣開關(guān)1個，熔斷器 5 個 2.空氣開關(guān)采用施耐德、德力西等知名品牌，質(zhì)量耐用、安全性高。 3.空氣開關(guān)和熔斷器端子接到接線排上，方便接線 | 1套 |
行程開關(guān)單元 | 1.包括行程開關(guān)4個,工作范圍(電壓、電流):AC380V DC220V,ITH5A。 2.行程開關(guān)采用知名品牌,質(zhì)量耐用。 3.行程開關(guān)端子接到接線端子排上，方便接線，提高安全性。 | 1套 |
倒順開關(guān)單元 | 1.額定功率：3KW,額定電壓：380V、額定電流：7A 2.倒順開關(guān)采用掛件設(shè)計，可隨意掛在網(wǎng)孔板上使用，非常方便靈活。 3.倒順開關(guān)導(dǎo)線外接在端子排上，方便接線安裝 | 1套 |
PLC訓(xùn)練系統(tǒng) | 實驗屏 | 實驗屏由優(yōu)質(zhì)不銹鋼鋼板經(jīng)過機(jī)械加工成型和特制鋁合金防脫落滑軌組成，實驗?zāi)K單元可在實驗屏上自由移動、組合、裝卸。實驗屏高度為：920mm。 | 1套 |
多功能電源單元 | 1.電源單元可供交流380V、220V、直流24V三種電源?？梢詽M足設(shè)備的不同用電需要。 2.帶有空氣開關(guān)，具有短路保護(hù)，漏電保護(hù)功能，安全性高，保障人身安全。 3.直流電源帶有船型開關(guān)，可以單獨控制直流24V電源。 | 1套 |
輸入輸出單元 | 1.該單元包括多種開關(guān)，接觸器，模擬量輸入，八段數(shù)碼管，撥碼開關(guān)。 2.輸入輸出單元采用模塊式設(shè)計，嵌入標(biāo)準(zhǔn)尺寸鐵盒中，可安裝在實驗屏內(nèi)。 3.單元帶有電壓表、電流表等，可以練習(xí)數(shù)碼管聯(lián)系、 撥碼開關(guān)使用、電位器調(diào)節(jié)、繼電器使用、按鈕開關(guān)和鈕子開關(guān)使用。 | 1套 |
實驗電路板 | 1.包含6種常用實驗電路板，水塔水位，溫度控制，電機(jī)控制，天塔之光、交通燈、霓虹燈。 2.包含3種煤礦專用實驗板：煤礦井下排水自動化系統(tǒng)、立井罐籠自動化系統(tǒng)、 煤礦皮帶輸煤機(jī)系統(tǒng)等。 
| 1套 |
P L C 主機(jī)單元 | 1.PLC主機(jī)采用西門子S7-200 200SMART ST40型 PLC 2.配置EM AM06模擬量模塊。 | 1套 |
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變頻調(diào)速系統(tǒng) | 變頻調(diào)速系統(tǒng)為西門子MM440三相工業(yè)變頻器。變頻調(diào)速系統(tǒng)可通過PLC編程控制，實現(xiàn)變頻調(diào)速，多段速運(yùn)行，電機(jī)加減速等功能 | 1套 |
學(xué)生凳 | 鋼木方凳 
| 2把 |
配件 | 1.每套設(shè)備配備2#實驗導(dǎo)線45根、4# 實驗導(dǎo)線10根、編程電纜1根。 2.每套設(shè)備配備紙質(zhì)實驗指導(dǎo)書一本、電子版資料一套(包括設(shè)備資料、程序、編程軟件等)。 | 2把 |
2.2.5PLC仿真軟件
前言
近年來，伴隨著我國職業(yè)教育的大力發(fā)展，越來越多的學(xué)子有機(jī)會進(jìn)入高等院校進(jìn)行深造。然而伴隨著學(xué)生人數(shù)的增多，學(xué)校的許多教學(xué)資源面臨嚴(yán)峻的考驗，特別是在師資以及實驗設(shè)備上表現(xiàn)得尤為突出。這明顯違背了職業(yè)教育強(qiáng)調(diào)"做與學(xué)一體化"培養(yǎng)技能型人才的目標(biāo)。與此同時，實驗設(shè)備因?qū)嶒烆l率的提高必然導(dǎo)致?lián)p耗的加劇，增加了教學(xué)成本，這也是各學(xué)校面臨的主要困難。為彌補(bǔ)PLC課程教學(xué)設(shè)備的不足，設(shè)計了一種基于不同品牌PLC的虛擬化仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅可以直觀、動態(tài)地模擬PLC在各種場景下的運(yùn)行狀態(tài)，還可通過該系統(tǒng)直觀地顯示PLC以及其他傳感器的動作狀態(tài)。虛擬化系統(tǒng)的引入有效地解決了原先僅使用PLC仿真而造成的教學(xué)枯燥無味、程序抽象難懂的問題，實現(xiàn)了PLC運(yùn)行過程所見即所得的動態(tài)演示效果，進(jìn)而達(dá)到較好的教學(xué)訓(xùn)練效果。
一、仿真功能
PLC仿真實訓(xùn)能和西門子、三菱、信捷、臺達(dá)等PLC實物進(jìn)行通信，用戶使用網(wǎng)線、串口通信線將電腦和PLC連接到一起。也可以與虛擬PLC進(jìn)行通信，用戶這樣就能讓學(xué)生在實驗室實物PLC數(shù)量不足的情況下每人都能用電腦進(jìn)行PLC編程仿真。一體化數(shù)字孿生系統(tǒng)采集到PLC的I/O輸入輸出，可以通過鈕子開關(guān)、輕觸開關(guān)、撥碼開關(guān)來改變PLC輸入的值，然后根據(jù)PLC輸出的值來控制相對應(yīng)的LED燈亮滅、數(shù)碼管顯示、電機(jī)旋轉(zhuǎn)。
二、模塊功能
PLC仿真實訓(xùn)包含了：搶答器、音樂噴泉、裝配流水線、交通燈等20多種典型常用工程應(yīng)用模塊。用戶可以用鼠標(biāo)旋轉(zhuǎn)、縮放、移動各個模塊從不同角度更方便地查看模型。界面中還有詳細(xì)的I/O分配表、I/O狀態(tài)監(jiān)控，能讓用戶每時每刻監(jiān)控PLC輸入輸出狀態(tài)。
打開PLC綜合仿真系統(tǒng)后系統(tǒng)會進(jìn)入主界面，在主界面中用戶可以點擊開始仿真按鈕進(jìn)入模塊選擇界面。
PLC仿真實訓(xùn)在模塊選擇界面中共計有20多種模塊選項，用戶可以選擇所需要的模塊，用戶可以點擊下拉菜單查看更多模塊。選擇好模塊后用戶可以點擊左側(cè)的大圖標(biāo)按鈕進(jìn)入該模塊的模擬仿真。PLC仿真實訓(xùn)提供有：搶答器、音樂噴泉、裝配流水線等20多種模塊。
進(jìn)入模塊仿真后用戶可以看到該模塊的三維模型，用戶可以用鼠標(biāo)對該模型進(jìn)行縮放、平移、旋轉(zhuǎn)操作，每個模塊上面都配有開關(guān)、LED燈等元器件，用戶可以點擊鈕子開關(guān)、輕觸開關(guān)、撥碼開關(guān)來切換開關(guān)狀態(tài)。用戶可以點擊實物PLC、虛擬PLC按鈕進(jìn)入對應(yīng)的仿真，用戶可以點擊顯示狀態(tài)監(jiān)控按鈕監(jiān)控當(dāng)前IO狀態(tài)，點擊打開IO分配圖顯示IO分配狀態(tài)。
用戶用鼠標(biāo)點擊開關(guān)時PLC程序里面對應(yīng)的I0.0狀態(tài)也會隨之發(fā)生改變，當(dāng)PLC程序中Q0.0狀態(tài)發(fā)生改變時該仿真軟件對應(yīng)的LED燈顯示狀態(tài)也隨之發(fā)生改變。用戶就可以直觀、動態(tài)地觀察PLC在各種場景下的運(yùn)行狀態(tài)。
