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SB-360PLC綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)

一、概述

PLC綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái),PLC綜合實(shí)訓(xùn)裝置是面向電氣自動(dòng)化、機(jī)電一體化、智能制造等專業(yè)的核心實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)所，集可編程控制器（PLC）技術(shù)、電氣控制、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)動(dòng)控制、過程控制于一體，用于培養(yǎng)學(xué)生自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試與運(yùn)維的工程實(shí)踐能力。PLC綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備承擔(dān)《電氣控制與PLC》《PLC應(yīng)用技術(shù)》《工業(yè)自動(dòng)化》《組態(tài)技術(shù)》等課程的理實(shí)一體化教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)與技能考核。

二、項(xiàng)目建設(shè)的可行性論證

院校處在"迎評(píng)促建""提質(zhì)升位""內(nèi)涵發(fā)展"階段，把教學(xué)質(zhì)量放在學(xué)科建設(shè)、專業(yè)建設(shè)的首位。而實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是教學(xué)質(zhì)量的保障，也是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的重要場(chǎng)所。實(shí)訓(xùn)基地是開展實(shí)踐教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的重要場(chǎng)所，是學(xué)生了解社會(huì)和企業(yè)、接觸生產(chǎn)實(shí)踐的橋梁，也是培養(yǎng)"雙師型"教師的有效途徑。

目前我校基于PLC相關(guān)課程實(shí)踐教學(xué)條件極度落后，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足課程實(shí)踐教學(xué)之需求，更無法保證專業(yè)人才培養(yǎng)之質(zhì)量，目前人才培養(yǎng)和市場(chǎng)需求脫節(jié)嚴(yán)重。現(xiàn)如今信息工程系、智能制造系迫切需要建設(shè)PLC綜合實(shí)訓(xùn)室，該實(shí)訓(xùn)室可以為自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、智能制造、建筑電氣與智能化、機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)以及我校其他專業(yè)開展電氣控制創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)、1+X職業(yè)技能等級(jí)證書培訓(xùn)與考核提供實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)環(huán)境。通過對(duì)該實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)可進(jìn)一步提高信息類、控制類專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，從而培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的動(dòng)手能力，讓學(xué)生更好的理解理論，將理論與實(shí)踐相結(jié)合。老師也可以利用實(shí)驗(yàn)室資源完成課題的研究。

建成后，可完成四大板塊的教學(xué)工作。第一個(gè)板塊可以更好地完成課程實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）教學(xué)工作，包括《電氣控制與PLC》實(shí)驗(yàn)教學(xué)，《伺服驅(qū)動(dòng)與控制技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)，《電工電子》實(shí)踐教學(xué)等。第二個(gè)板塊可為綜合集中技訓(xùn)、職業(yè)技能等級(jí)證書提供實(shí)訓(xùn)環(huán)境，實(shí)實(shí)在在提高學(xué)生的動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力。第三個(gè)板塊可為畢業(yè)設(shè)計(jì)提供調(diào)試、測(cè)試環(huán)境，利用該實(shí)訓(xùn)室資源可完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的硬軟件部分，提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。第四個(gè)板塊可對(duì)接工程一線實(shí)踐項(xiàng)目，通過對(duì)學(xué)生系統(tǒng)化的培養(yǎng)，提升學(xué)生專業(yè)技能、提高學(xué)生就業(yè)質(zhì)量。

三、建設(shè)目標(biāo)與任務(wù)

1.本項(xiàng)目的建設(shè)的具體目標(biāo)

滿足課程實(shí)踐教學(xué)、綜合集中實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及專業(yè)人才培養(yǎng)等。

2.本項(xiàng)目建設(shè)的主要任務(wù)及內(nèi)容

本實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目由PLC單元、變頻單元、步進(jìn)單元、變頻調(diào)速單元、小車運(yùn)動(dòng)控制單元、實(shí)訓(xùn)組件、電工基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)單元二維絲桿控制單元、觸摸屏單元、以太網(wǎng)交換機(jī)、交流電機(jī)、直流電機(jī)等組成。

（1）S7-1200單元

S7-1200單元主要由主機(jī)1214C和信號(hào)轉(zhuǎn)接板組成。

主機(jī)1214C,工作存儲(chǔ)器125 KB；工作電源24VDC，自帶DI14/DQ10，AI2/0板載 DI14 x 24VDC 漏型/源型，板載 DQ10 x 24VDC 及 AI2 和 AQ2；板載 6 個(gè)高速計(jì)數(shù)器和 4 個(gè)脈沖輸出；支持3 個(gè)用于串行通信的通信模塊，8 個(gè)用于 I/O 擴(kuò)展的信號(hào)模塊；運(yùn)行速度0.04 ms/1000 條指令；具有2 個(gè) PROFINET 端口，用于編程、HMI 和 PLC 間數(shù)據(jù)通信。配置RS485模塊，數(shù)字量輸入輸出模塊。

（2）觸摸屏單元

觸摸屏單元采用西門子KTP700 Basic 7寸彩色觸摸屏，用于1500主機(jī)以太網(wǎng)通訊，控制和顯示各單元的運(yùn)行狀態(tài)。

（3）以太網(wǎng)交換機(jī)

以太網(wǎng)交換機(jī)采用非網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng) 10/100MBIT/S交換機(jī)，自帶5個(gè)雙絞線端口，RJ45 接口；用于構(gòu)建小型星形和總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；自帶LED診斷顯示，供電電源DC24V。

（4）變頻調(diào)速單元

變頻調(diào)速單元采用西門子SINAMICS 系列G120C變頻器，三相380V供電，輸出功率0.55KW。集成PROFINET通訊接口，提供BOP操作面板；具有線性V/F控制、平方V/F控制、可編程多點(diǎn)設(shè)定V/F控制，磁通電流控制、直流轉(zhuǎn)矩控制；集成4路數(shù)字量輸入，2路模擬量輸入；具備過電壓、欠電壓保護(hù)，變頻器、電機(jī)過熱保護(hù)，短路保護(hù)等。

（5）小車運(yùn)動(dòng)控制單元

主要由運(yùn)動(dòng)小車（直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)）、同步帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、直流電機(jī)、光電傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、行程開關(guān)等組成，通過傳感檢測(cè)、PLC編程，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)距離測(cè)量、傳動(dòng)控制、鍵值優(yōu)化比較行走控制、定向控制、報(bào)警運(yùn)行控制、點(diǎn)動(dòng)控制等，能實(shí)現(xiàn)小車的精確定位。該系統(tǒng)外觀精美，體積緊湊，重量輕。

（6）實(shí)訓(xùn)組件

實(shí)訓(xùn)組件主要由電源掛箱虛實(shí)結(jié)合掛箱，掛箱區(qū)域采用開放式結(jié)構(gòu)可根據(jù)需求增加不同掛箱。

電源掛箱提供AC380V、AC220V、DC24V電源，為實(shí)訓(xùn)掛箱和電機(jī)實(shí)訓(xùn)單元提供動(dòng)力源；設(shè)有啟動(dòng)停止按鈕，各相電源工作指示，具有過流、過壓、短路等保護(hù)。

（7）二維絲桿控制單元

二維絲桿控制單元主要由伺服驅(qū)動(dòng)和步進(jìn)驅(qū)動(dòng)組成。

伺服驅(qū)動(dòng)用于控制Y軸絲桿，采用交流伺服驅(qū)動(dòng)，工作電壓AC220V，輸出功率200W。采用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）作為控制核心，智能功率模塊（IPM） 內(nèi)部集成了驅(qū)動(dòng)電路,同時(shí)具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測(cè)保護(hù)電路，具有較強(qiáng)的溫度、濕度、振動(dòng)等環(huán)境適應(yīng)能力和很強(qiáng)的抗干擾的能力；支持位置、速度和力矩三種方式對(duì)伺服馬達(dá)進(jìn)行控制。

步進(jìn)驅(qū)動(dòng)用于控制X軸絲桿，采用交流伺服驅(qū)動(dòng)，工作電壓DC24V，輸出功率35W；內(nèi)部集成控制電路和功率電路，具有自檢線圈和短路保護(hù)等功能。

（8）電工基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)單元

電工基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)單元主要由交流接觸器、中間繼電器、時(shí)間繼電器、按鈕等組成，用于電機(jī)正反轉(zhuǎn)、星三角轉(zhuǎn)換、啟停自鎖等實(shí)訓(xùn)。

（9）傳感器單元

傳感器單元主要有各種常用傳感器：溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、光電傳感器、電感傳感器、電容傳感器、磁性傳感器、光照傳感器等。

（10）三相交流電機(jī)

交流額定電壓380V/△接法，轉(zhuǎn)速1400轉(zhuǎn)/min，功率40W，頻率50HZ，絕緣等級(jí)E級(jí)。

（11）氣動(dòng)機(jī)械手

氣動(dòng)機(jī)械手由單桿氣缸、雙桿氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸、夾緊氣缸、加工件、鈑金件、底座、電磁閥、磁性開關(guān)等組成、能夠獨(dú)立完成物料取料送料完整動(dòng)作過程。

（12）網(wǎng)關(guān)

云組態(tài)開發(fā)遠(yuǎn)程監(jiān)控界面，手機(jī)APP控制，PLC遠(yuǎn)程下載調(diào)試，報(bào)警信息微信/短信/電話推送，企業(yè)數(shù)字化大屏展示，智能維保，攝像頭遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，流量卡管理，用戶權(quán)限分級(jí)管理，大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，設(shè)備催款且防拆，大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表及分析，私有云平臺(tái)定制部署等等。支持西門子PLC，三菱PLC, 施耐德PLC, AB,倍福PLC, 松下PLC,臺(tái)達(dá)PLC,信捷PLC,歐姆龍PLC,安川PLC、匯川,海為PLC,利川IPLC, LG PLC等.支持網(wǎng)口和串口RS232/RS485通信，支持威綸觸摸屏，支持西門子觸摸屏，支持昆侖通態(tài)觸摸屏等.遠(yuǎn)程監(jiān)控，通過速控云免費(fèi)提供的云組態(tài)軟件，可一次，電腦端和手機(jī)端便同時(shí)擁有相同的界面。通過設(shè)置故障報(bào)警，并可以通過微信、短信、平臺(tái)、郵件等方式推送，以便能及時(shí)收到故障情況。

3.本項(xiàng)目能完成的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

PLC虛擬控制應(yīng)用實(shí)訓(xùn)

（1）數(shù)碼顯示控制

（2）搶答器控制

（3）天塔之光控制

（4）音樂噴泉控制

（5）十字路口交通燈控制

（6）水塔水位控制

（7）自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)控制

（8）四節(jié)傳送帶控制

（9）裝配流水線控制

（10）多種液體混合裝置控制

（11）自控成型機(jī)控制

（12）自動(dòng)洗衣機(jī)控制

（13）電鍍生產(chǎn)線控制

（14）自控軋鋼機(jī)控制

（15）郵件分揀機(jī)控制

（16）自動(dòng)售貨機(jī)控制

（17）機(jī)械手控制控制

（18）四層電梯控制

PLC實(shí)物控制應(yīng)用實(shí)訓(xùn)

（19）直線運(yùn)動(dòng)位置檢測(cè)、定位控制

（20）步進(jìn)電機(jī)定位控制

（21）步進(jìn)電機(jī)的速度控制

（22）步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制

（23）伺服電機(jī)定位控制

（24）伺服電機(jī)的速度控制

（25）伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制

（26）伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的綜合控制

典型電動(dòng)機(jī)控制實(shí)操實(shí)訓(xùn)

（27）三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)和自鎖PLC控制

（28）三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)聯(lián)動(dòng)正反轉(zhuǎn)PLC控制

（29）三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)帶延時(shí)正反轉(zhuǎn)PLC控制

（30）三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)Y/△轉(zhuǎn)換起動(dòng)PLC控制

PLC、變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)

（31）變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作

（32）外部端子點(diǎn)動(dòng)控制

（33）變頻器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)

（34）多段速度選擇變頻調(diào)速

（35）變頻器無級(jí)調(diào)速

（36）外部模擬量方式的變頻調(diào)速控制

（37）基于PLC的變頻器外部端子的電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制

（38）基于PLC模擬量方式變頻開環(huán)/閉環(huán)調(diào)速控制

（39）基于PLC通信方式的變頻開環(huán)調(diào)速

（40）基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)

（41）基于觸摸屏控制方式的數(shù)碼顯示控制

網(wǎng)絡(luò)通訊綜合實(shí)訓(xùn)

（42）PLC與變頻器RS485通訊實(shí)訓(xùn)

（43） PLC、觸摸屏與變頻器通信控制

（44）PLC主機(jī)之間PROFINET通訊實(shí)訓(xùn)

（45）PLC、變頻器、觸摸屏組網(wǎng)綜合應(yīng)用實(shí)訓(xùn)

（46）PLC與傳感器通訊實(shí)訓(xùn)

（47）PLC與儀表通訊實(shí)訓(xùn)

（48）工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)

傳感器實(shí)訓(xùn)

（49）溫度傳感器實(shí)訓(xùn)

（50）濕度傳感器實(shí)訓(xùn)

（51）壓力傳感器實(shí)訓(xùn)

（52）磁性開關(guān)實(shí)訓(xùn)

（53）電感傳感器實(shí)訓(xùn)

（54）電容傳感器實(shí)訓(xùn)

（55）光電開關(guān)實(shí)訓(xùn)

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及服務(wù)對(duì)象

五、實(shí)驗(yàn)技術(shù)性能、環(huán)境建設(shè)內(nèi)容

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(duì)濕度＜85%(25 ℃ ) 

3.裝置容量：＜0.5KVA

4.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)。

5. 外形尺寸：1780mm×730mm×1460mm

三、適用范圍

電工特種作業(yè)、維修電工、電工等職業(yè)培訓(xùn)與仿真技能鑒定，可用于機(jī)電技術(shù)應(yīng)用、電氣技術(shù)應(yīng)用、機(jī)電一體化、電氣自動(dòng)化、生產(chǎn)過程自動(dòng)化技術(shù)等專業(yè)學(xué)生的電工實(shí)驗(yàn)、電工技能實(shí)訓(xùn)教學(xué)，是電工電子實(shí)訓(xùn)中心的主體虛擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件。