电气控制与PLC应用实训装置

一、电气控制与PLC应用实训装置概述

本装置是PLC控制电机实训系统。做到一机多用、资源共享、便于管理、PLC部分模拟实际工业控制过程中典型的控制对象，它形象生动的演示了PLC的整个执行过程。能够形象生动的执行机构验证自己编写程序的正确性，掌握PLC的实际应用，增强学生对PLC的学习兴趣。产品采用挂箱式，便于实验项目扩展和用户第二次开发。全套装置设计合理、功能强大、操作简单方便，对学生理解和掌握可编程控制器的控制原理和操作方法。加快学习PLC的编程方法。都具有极大的帮助。

二、电气控制与PLC应用实训装置-构成

1、逻辑控制单元

西门子S7-1200系列CPU1217C可编程控制器套件1套

S7-1200 CPU 1217C DC/DC/DC/ 6ES7217-1AG40-0XB0，150KB 工作存储器；24VDC 电源，板载 DI10 x 24VDC 漏型/源型，DI4 x RS422/485 差分，DQ6 x 24VDC，DQ4 x RS422/485 差分，AI2 和 AQ2；板载 6 个高速计数器和 4 个脉冲输出；信号板扩展板载 I/O；多达 3 个通信模块用于串行通信；多达 8 个信号模块用于 I/O 扩展；PROFINET IO 控制器，双端口，智能设备，TCP/IP 传输协议，开放式用户安全通信，S7 通信，Web 服务器，OPC UA：服务器 DA

2、数据可视化单元 

KTP700，7'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。

3、逻辑编程控制对象 

包含模拟量信号和开关量信号，能够模拟工业现场的设备运行状态。提供三层电梯、自动售货机、机械手、自动门、天塔之光、全自动洗衣机、自动成型机、红绿灯、装配流水线、四路抢答器、音乐喷泉、轧钢机、邮件分拣、物料分拣、多级传输带、汽车电路控制、机床PLC改造控制、隧道监控等模拟控制实训（不少于36实训模块），指示灯采用贴片双色LED，面板采用3D立体彩色搭配设计，使模拟对象更直观立体，开关采用自复位兼自锁一体设计使实训能灵活实用，为适用各类PLC模块具有输入信号高低电平切换功能。

4、工业自动化数字孪生仿真软件

软件通过自动、手动和PLC控制三种模式再现了虚拟工业场景，3D场景的PLC实验项目和36个逻辑编程控制对象1:1一致，与各种PLC主机兼容。

5、运动控制对象

伺服驱动器：SINAMICS V90集成了 PROFINET 接口，可以通过PROFIdrive 协议与上位控制器进行通讯，通过实时自动优化和自动谐振抑制功能，可以自动优化为一个兼顾高动态性能和平滑运行的系统。

伺服电机：工作电压 230 V，额定功率400W,额定扭矩1.27Nm，额定速度3000rpm，轴高30mm，增量编码器 TTL 2500 ppr，滑键，无抱闸，含电机电缆与编码器电机。

提供一套57高速闭环步进电机 带编码器，混合驱动器HBS57，配置一个485口，支持位置控制，速度控制，转矩控制。直线模组1套，传感器3件，增量型编码器；分辨率：2500P/R；输出相位：A、B、Z相；编码器安装在三相电机尾部，作变频闭环控制。

6、变频控制对象

变频器采用SINAMICS V20，200V-240V单相交流供电，功率 0.55 kW 有 60 秒 150 % 过载 未过滤 I/O 接口：4 DI，2 DO， 2 AI，现场总线：USS/MODBUS RTU ，安装有 BOP面板。

7、三相异步电机：电机电压 380v。电机功率:6W。电机类型：三相交流减速电机。

8、网路交换机：

提供8个10/100/1000M自适应RJ45 端口和2个千兆SFP端口，提供三层管理、云管理功能，适应各类复杂网络环境，兼容Modbus TCP、Ethernet/IP、Profinet等协议，可实现透明数据传输，支持RIP，支持静态路由、VLAN VPN，支持ERPS环网协议。

9、工业WIFI网线通讯系统

通讯模块：数量2个。支持 POE 供电。支持 IEEE 802.11 a/b /g/h/n 通讯协议。支持 2.4GHz/5GHz 频段。支持 WPA2/AES 加密。网络接口：RJ45*1，10/100Mbit/s。天线接口：两个，IEEE802.11n 模式下最高可达300Mbit/s。安装方式：导轨安装。

10、产品平台尺寸

1套 网孔式标准控制屏（台式）：H1800*W800*D800

配套电脑桌，铝型材钢木结构。

11、智能电源管理系统  

智能电源管理系统具有过温、短路、过流、过压、欠压、失压、功率限定7大保护功能；电源具有一键锁定功能，处理故障时，防止漏电保护器合闸，造成触电危险；电源具有故障锁定功能，发生故障导致跳闸时，不能人为上电，只能通过远程清除故障后，才能上电成功；能通过无线4G和有线以太网与手机APP和PC端云平台通讯，没有网络的情况下，教室整套智能电源管理系统可离线独立运行。

1）智能终端：智能电源管理系统以32位ARM为核心，采用4.3寸彩色触摸屏为人机交互界面，实时监控设备运行情况，提供Zigbee、CAN等多种通信模式，具备语音播报功能。能实时监测三相电压、电流、功率，功率因数、频率、电能等参数，液晶触摸屏监测数值。能监控实验室电源的故障类型和故障次数；设备时间管理包含年月日时间的显示；用户通过刷卡方式请求开启设备，PC端进行授权之后，设备可启动使用，PC端可分时预约设备的启动和停止！

2）手机APP：用电状态界面实时显示当前电压、电流、有无功功率、电能、设备温度、漏电电流值等；用电数据界面能智能查找近2年用电数据，设置界面能设置限定电能值、负载值、设备超温值、过欠压值、过欠压恢复时间值等。后台查看报警日志、操作日志、故障日志等。

3）PC端软件：每个设备状态信息显示，具有多个子界面，具有故障分析，用电能效分析、集中管理、个人中心资料管理、用户报警定位跟踪与信息统计；具有管理员信息修改与权限管理等功能。可一键开启和关闭所有设备，可单独控制每台设备的开关！

4）后台系统：实时视频监控每个教室，可一键预览所有设备的在线和运行情况，分析设备使用率及运行时间！

11、教室网络

需提供整个教室的局域网络布线

三、可实训项目

（一）基础训练

1、与、或、非逻辑功能测试

2、定时器、计数器功能测试

3、跳转、分支功能训练 

4、移位寄存器测试

5、数据处理功能训练

6、微分、位操作测试

7、三层电梯控制

8、自动售货机

9、机械手

10、自动门

11、天塔之光

12、全自动洗衣机

13、自动成型机

14、红绿灯

15、装配流水线

16、四路抢答器

17、音乐喷泉

18、轧钢机

19、邮件分拣

20、物料分拣

21、多级传输

22、八段码显示

23、多种液体混合

24、双面铣床

25、电镀槽

26、交流电机正反转控制

27、小车运动

28、搅拌站

29、汽车灯光控制

30、汽车火花塞点火控制

31、加工中心控制

32、隧道监控

33、自动扶梯

34、CA6140普通车床PLC改造控制

35、X62W万能铣床PLC改造控制

36、T68卧式镗床PLC改造控制

37、M7120平面磨床PLC改造控制

38、Z3050摇臂钻床PLC改造控制

39、Z35摇臂钻床PLC改造控制

41、M1432A万能外圆磨床PLC改造控制

42、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）

（1）三相鼠笼式异步电动机点动和自锁PLC控制(实物)

（2）三相鼠笼式异步电动机联动正反转PLC控制(实物)

（3）三相鼠笼式异步电动机带延时正反转PLC控制(实物)

（4）三相鼠笼式异步电动机Y/△转换起动PLC控制(实物)

（二）综合训练

1、触摸屏的基本画面编辑实训

2、触摸屏通讯参数设置实训

3、触摸屏上下载程序实训

4、触摸屏的交通灯控制实训

5、PLC与触摸屏通讯实训

6、伺服电机的参数设置

7、伺服电机的外部端子控制

8、伺服电机的位置控制

9、伺服电机 模拟量控制

10、伺服电机通讯控制

11、变频器参数设置

12、变频器面板启停

13、变频器外部端子启停

14、变频器模拟量控制

15、变频器通讯控制

16、触摸屏、PLC、变频器控制

17、触摸屏、PLC、伺服电机脉冲控制

18、PLC无线远程控制