SBPLC-021L可編程實訓(xùn)考核裝置
一、概述
可編程實訓(xùn)考核裝置是以西門子sr40-S7-200Smart 可編程控制器為主控器，可編程實訓(xùn)考核平臺主要面向自動化、機器人工程、機電一體化、機械制造及其自動化等本、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》等課程的實驗教學(xué)任務(wù)和和課程設(shè)計任務(wù)。
可編程實訓(xùn)考核設(shè)備使學(xué)生掌握可編程控制器（PLC）的基本使用，能夠獨立完成程序編寫，完成邏輯控制、運動控制、過程控制等相關(guān)被控對象的控制要求，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化控制性能、進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新。通過實驗實訓(xùn)環(huán)節(jié)的開展，使學(xué)生具備對一般電氣控制線路獨立分析的能力，同時掌握工業(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，通過實驗使學(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)生的實際動手能力以及分析和解決實際問題的能力、為今后走向工作崗位參與產(chǎn)品設(shè)計、運行、維修等相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。
（參考圖）
二、裝置特點
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、仿真實訓(xùn)軟件，實現(xiàn)仿真化、信息化、網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)教學(xué)，體現(xiàn)實訓(xùn)教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)性和系統(tǒng)性。
2、項目實訓(xùn)模塊：利用目前典型的可編程控制器技術(shù)完成對工業(yè)生產(chǎn)中模擬對象，實物模型中的邏輯、模擬、過程、運動等的控制實訓(xùn)，完成學(xué)生認(rèn)知、設(shè)計、安裝、調(diào)試、檢修等多種技能實訓(xùn)。
3、虛實結(jié)合，機動靈活，實訓(xùn)項目可擴(kuò)展性強。
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可編程控制器實訓(xùn)屏（主機箱與網(wǎng)孔板構(gòu)成）
2、PLC可編程控制器實訓(xùn)對象
3、PLC可編程控制器主機
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可編程控制器實訓(xùn)臺控制箱技術(shù)指標(biāo)
1、交流電源
1.1電源輸入:工作電壓380V±5%(50Hz)，輸入時指示燈亮。
1.2電源輸出：有保險絲和漏電保護(hù)開關(guān)二級保護(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)置式繼電器自動換檔，連續(xù)調(diào)壓，輸出電流2A。過流自動保護(hù)功能。
C組:多組單相市電輸出，供用戶自備儀器使用。
六、PLC可編程控制器主機掛箱功能、特點
◆PLC主機：SR40輸入：24點 輸出16點
◆PLC主機有獨立控制工作電源開關(guān)與保險，PLC主機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、直流電機和蜂鳴器，還可以與演示裝置相連接，可應(yīng)用實際的工業(yè)控制。
七、變頻器：變頻器實訓(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：觸摸屏實訓(xùn)組件：7英寸昆侖通態(tài)，256色。
九、實訓(xùn)臺結(jié)構(gòu)：
1、實訓(xùn)屏：左邊PLC可編程控制器實訓(xùn)臺PLC主機及交直流電源控制箱，右邊是網(wǎng)孔實訓(xùn)擴(kuò)展板，網(wǎng)孔實訓(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，可在上面安裝的元氣件包括各類低壓電氣、PLC、單片機、變頻器、觸摸屏等。網(wǎng)孔板厚度1.5mm，大小650*580MM。實訓(xùn)屏裝有角度調(diào)節(jié)機構(gòu)，根據(jù)實訓(xùn)實際情況需要，網(wǎng)孔板在實訓(xùn)屏上的角度可以調(diào)節(jié)，并且可以隨意取下或裝實訓(xùn)屏，大大提高實訓(xùn)操作舒適度與實訓(xùn)效率。網(wǎng)孔板左右裝有二個拉手，方便網(wǎng)孔板移位與安裝。
2、實訓(xùn)桌：實驗桌一桌兩座，實驗桌規(guī)格為1400（長）*700（寬）*800（高），實驗桌主體結(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。配備儲存柜，存放元件及工具，儲存柜底部4只高強度萬向可制動PU腳輪，方便移動。實訓(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。
實驗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主機單元與電源控制箱及網(wǎng)孔實訓(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、主機支架。
4、儲存柜：配備儲存柜，存放實訓(xùn)模塊及工具，儲存柜底部4只高強度萬向可制動PU腳輪，方便移動。
十、實訓(xùn)器材：
（一）虛實結(jié)合PLC可編程控制器實訓(xùn)模塊
包含模擬量信號和開關(guān)量信號，能夠模擬工業(yè)現(xiàn)場的設(shè)備運行狀態(tài)。提供三層電梯、自動售貨機、機械手、自動門、天塔之光、全自動洗衣機、自動成型機、紅綠燈、裝配流水線、四路搶答器、音樂噴泉、軋鋼機、郵件分揀、物料分揀、多級傳輸帶、汽車電路控制、機床PLC改造控制、隧道監(jiān)控等模擬控制實訓(xùn)（不少于36實訓(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，使模擬對象更直觀立體，開關(guān)采用自復(fù)位兼自鎖一體設(shè)計使實訓(xùn)能靈活實用，為適用各類PLC模塊具有輸入信號高低電平切換功能。
（二）工業(yè)自動化數(shù)字孿生仿真軟件
軟件通過自動、手動和PLC控制三種模式再現(xiàn)了虛擬工業(yè)場景，3D場景的PLC實驗項目和36個PLC虛實結(jié)合控制實訓(xùn)模塊一致，與各種PLC主機兼容。
（三）電氣元件：典型電動機控制實操單元：交流接觸器3只；時間繼電器1只，3H按鈕盒1只，1只熱繼電器，直流24V繼電器4只。
（四）三相交電機一臺：380V/180W，鋁質(zhì)外殼。
十一、實訓(xùn)項目
（一）電氣控制
1．電工布線工藝實訓(xùn)
2．兩個開關(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)載電功率的測量
12．三相異步電動機直接啟動控制
13．三相異步電動機接觸器點動控制線路
14．三相異步電動機接觸器自鎖控制線路
15．三相異步電動機Y/△自動控制線路
16．用倒順開關(guān)控制三相異步電動機正反轉(zhuǎn)線路
17．接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路
18．按鈕聯(lián)鎖的三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路
19．雙重聯(lián)鎖的三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路
20．三相異步電動機多地控制
21．工作臺自動往返控制線路
22．三相異步電動機串電阻降壓啟動控制線路
23．三相異步電動機能耗制動控制線路
（二）自動控制綜合實訓(xùn)
1、與、或、非邏輯功能測試
2、定時器、計數(shù)器功能測試
3、跳轉(zhuǎn)、分支功能訓(xùn)練
4、移位寄存器測試
5、數(shù)據(jù)處理功能訓(xùn)練
6、微分、位操作測試
7）、三層電梯控制
8、自動售貨機
9、機械手
10、自動門
11、天塔之光
12、全自動洗衣機
13、自動成型機
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
19、郵件分揀
20、物料分揀
21、多級傳輸
22、八段碼顯示
23、多種液體混合
24、雙面銑床
25、電鍍槽
26、交流電機正反轉(zhuǎn)控制
27、小車運動
28、攪拌站
29、汽車燈光控制
30、汽車火花塞點火控制
31、加工中心控制
32、隧道監(jiān)控
33、自動扶梯
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、典型電動機控制實操實訓(xùn)（點動、自鎖、正反轉(zhuǎn)、星三角換接啟動等）
（1）三相鼠籠式異步電動機點動和自鎖PLC控制(實物)
（2）三相鼠籠式異步電動機聯(lián)動正反轉(zhuǎn)PLC控制(實物)
（3）三相鼠籠式異步電動機帶延時正反轉(zhuǎn)PLC控制(實物)
（4）三相鼠籠式異步電動機Y/△轉(zhuǎn)換起動PLC控制(實物)
43、PLC、變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用技能實訓(xùn)
1）變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作
2）變頻器報警與保護(hù)功能
3）外部端子點動控制
3）變頻器控制電機正反轉(zhuǎn)
4）多段速度選擇變頻調(diào)速
5）變頻器無級調(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）瞬時停電啟動控制
8）PLC控制變頻器外部端子的電機正反轉(zhuǎn)
9）PLC控制變頻器外部端子的電機運行時間控制
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、電氣控制綜合實訓(xùn)設(shè)備配置清單
名稱 | 型號 | 數(shù)量 | 單位 | 備注 |
實訓(xùn)屏 |
| 1 | 臺 |
|
電源控制箱 |
| 1 | 臺 | 鋼質(zhì)噴塑 |
網(wǎng)孔板 |
| 1 | 塊 |
|
實訓(xùn)桌 |
| 1 | 張 | 鋁木結(jié)構(gòu) |
電腦桌 |
| 1 | 張 |
|
PLC主機 | SR40 輸入24點輸出16點 | 1 | 臺 |
|
變頻器 | 變頻器實訓(xùn)組件：配置三菱FR-D720S 0.4KW變頻器，帶有RS485通信接口 |
|
|
|
觸摸屏 | 觸摸屏實訓(xùn)組件：7英寸昆侖通態(tài)，256色 |
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|
學(xué)生凳 |
| 2 | 張 | 鋼木結(jié)構(gòu) |
儲存柜 |
| 1 | 個 |
|
通訊電纜 |
| 1 | 條 |
|
虛實結(jié)合實訓(xùn)模塊 | 包含模擬量信號和開關(guān)量信號，能夠模擬工業(yè)現(xiàn)場的設(shè)備運行狀態(tài)。提供三層電梯、自動售貨機、機械手、自動門、天塔之光、全自動洗衣機、自動成型機、紅綠燈、裝配流水線、四路搶答器、音樂噴泉、軋鋼機、郵件分揀、物料分揀、多級傳輸帶、汽車電路控制、機床PLC改造控制、隧道監(jiān)控等模擬控制實訓(xùn)（不少于36實訓(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，使模擬對象更直觀立體，開關(guān)采用自復(fù)位兼自鎖一體設(shè)計使實訓(xùn)能靈活實用，為適用各類PLC模塊具有輸入信號高低電平切換功能。 | 1 | 塊 |
|
（二）工業(yè)自動化數(shù)字孿生仿真軟件
| 采用單片機技術(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)議與上位機中虛擬仿真教學(xué)軟件實時通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和對外控制等操作。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)同傳感器模塊將動作信號反饋給上位機仿真軟件中的虛擬對象模型，虛擬對象模型給出反饋信號，PLC等智能控制器根據(jù)信號執(zhí)行相應(yīng)的輸出操作，以此反應(yīng)整個系統(tǒng)執(zhí)行動作過程。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。具有高度的人機交互性，通過虛擬對象進(jìn)行各種與實際環(huán)境中相1同的操作。軟件通過自動、手動和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實驗項目和36個PLC虛實結(jié)合控制實訓(xùn)模塊一致： 三層電梯控制 自動售貨機 機械手 自動門 天塔之光 全自動洗衣機 自動成型機 紅綠燈 裝配流水線 四路搶答器 音樂噴泉 軋鋼機 郵件分揀 物料分揀 多級傳輸 八段碼顯示 多種液體混合 雙面銑床 電鍍槽 交流電機正反轉(zhuǎn)控制 小車運動 攪拌站 汽車燈光控制 汽車火花塞點火控制 加工中心控制 隧道監(jiān)控 自動扶梯 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 | 實訓(xùn)指導(dǎo) | 1 | 冊 |
|
專用導(dǎo)線 | 實訓(xùn)連接線50CM自鎖線 | 30 | 條 |
|
15CM自鎖線 | 10 | 條 |
|
Ф4電機安全疊加連線 | 30 | 條 |
|
表一 、電氣元器件配置清單（1臺）
序號 | 名 稱 | 型號與規(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直插式保險盒 | RT18-32X | 1 |
11 | 3P直插式保險盒 | 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 | 通電延時時間繼電器 | ST3PA-B/380V（0-60S） | 1 |
16 | 時間繼電器座 | 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 | 三相鼠籠異步電動機 | 380V/Y/△180W，單速 | 1 |
34 | 三相鼠籠異步電動機 | 380V/Y/△180W，單速，配離心開關(guān) | 1 |
