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SBPLX-01DPLC可編程控制實(shí)訓裝置（S7-300）
一、概述
PLC可編程控制實(shí)訓裝置、網(wǎng)絡(luò )型PLC可編程控制器綜合實(shí)訓裝置（S7-300+變頻+電氣控制+觸摸屏）、可編程控制器（PLC）實(shí)驗室設備是計算機學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)、自動(dòng)化、軟件工程等專(zhuān)業(yè)；機電汽車(chē)工程學(xué)院的機械設計制造及其自動(dòng)化、測控技術(shù)與儀器等專(zhuān)業(yè)的教學(xué)實(shí)驗室。實(shí)驗室以本科實(shí)驗教學(xué)為中心，加強學(xué)生培養和科研基地建設，推進(jìn)學(xué)科學(xué)位建設發(fā)展�，F為理工科本科生的實(shí)驗教學(xué)與科研基地。
PLC可編程控制實(shí)訓裝置、可編程邏輯控制器（又稱(chēng)PLC），是基于計算機技術(shù)的通用工業(yè)控制設備。PLC集三電為一體，性?xún)r(jià)比高、可靠性高，已成為自動(dòng)化工程的核心設備，目前已被廣泛應用到機械制造、冶金、電子、化工、交通、紡織、印刷、食品、建筑等諸多領(lǐng)域。目前市場(chǎng)上應用的可編程控制器有三菱、西門(mén)子、歐姆龍、松下等幾大品牌，其中西門(mén)子系列PLC的功能齊全、運行可靠，在自動(dòng)控制領(lǐng)域內使用較多。
二、PLC可編程控制實(shí)訓裝置特點(diǎn)
1、采用積木組合式結構，含開(kāi)關(guān)量、模擬量、變頻調速、觸摸彩屏、總線(xiàn)通信模塊等，配套組態(tài)監控軟件、仿真實(shí)訓軟件，實(shí)現仿真化、信息化、網(wǎng)絡(luò )實(shí)訓教學(xué)，體現實(shí)訓教學(xué)的網(wǎng)絡(luò )性和系統性。
2、項目實(shí)訓模塊：利用目前典型的可編程控制器及總線(xiàn)技術(shù)完成對工業(yè)生產(chǎn)中模擬對象，實(shí)物模型中的邏輯、模擬、過(guò)程、運動(dòng)等的控制實(shí)訓，完成學(xué)生認知、設計、安裝、調試、檢修等多種技能實(shí)訓。PLC實(shí)訓對象形像逼真，接近工業(yè)現場(chǎng)的實(shí)際應用，通過(guò)本實(shí)驗裝置的訓練，學(xué)生很快就能適應現場(chǎng)的工作。
3．采用西門(mén)子S7-300系列可編程控制器，功能強大，性能優(yōu)越，采用模塊化設計，組合靈活。
4．采用西門(mén)子V20變頻器，功能廣泛，動(dòng)態(tài)響應高，驅動(dòng)性能高。
5. 采用工業(yè)及7寸觸摸屏，兼容性強，畫(huà)面編輯功能強，圖庫豐富，滿(mǎn)足日常教學(xué)需求和工業(yè)控制要求。
6、多種通信方式：通過(guò)Profibus DP總線(xiàn)，將實(shí)訓裝置（從站）PLC和主站PLC進(jìn)行Profibus DP主從通信。PLC與觸摸屏實(shí)現MPI通信，觸摸屏畫(huà)面可實(shí)時(shí)監控PLC系統運行狀態(tài)和控制PLC系統。
三、技術(shù)性能
1、輸入電源：三相四線(xiàn)（或三相五線(xiàn)）～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：1600mm×750mm×1600mm
6、安全保護：具有漏電壓、漏電流保護裝置，安全符合國家標準
四、實(shí)訓裝置的基本配置及功能
實(shí)訓裝置由控制屏、實(shí)訓桌、主機實(shí)訓組件、實(shí)訓模塊（含豐富的工業(yè)現場(chǎng)設備模擬實(shí)訓對象）、變頻器掛箱、觸摸屏掛箱、交直流電機、總線(xiàn)單元、通信模塊、電機導軌、測速機構等組成。
（一）控制屏（鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質(zhì)面板）
1、交流電源控制單元
三相四線(xiàn)380V交流電源經(jīng)空氣開(kāi)關(guān)后給裝置供電，電網(wǎng)電壓表監控電網(wǎng)電壓，設有帶燈保險絲保護，控制屏的供電由鑰匙開(kāi)關(guān)和啟停開(kāi)關(guān)控制，同時(shí)具有漏電告警指示及告警復位。
提供三相四線(xiàn)380V、單相220V電源各一組，由啟停開(kāi)關(guān)控制輸出，并設有保險絲保護。
2、定時(shí)器兼報警記錄儀
定時(shí)器兼報警記錄儀，平時(shí)作時(shí)鐘使用，具有設定時(shí)間、定時(shí)報警、切斷電源等功能；還可自動(dòng)記錄由于接線(xiàn)或操作錯誤所造成的漏電告警次數。
3、直流電源、直流電壓/電流表、邏輯輸出及指示等
直流電壓：0～10V可調輸出；直流電流：4～20mA可調輸出；直流數字電壓表/電流表；電壓表量程0～200V、輸入阻抗為10MΩ、精度0.5級；電流表量程0～200 mA、精度0.5級；同時(shí)設有邏輯電平輸出（點(diǎn)動(dòng)、自鎖）、邏輯電平指示、LED數碼管、方向指示器、八音盒、直流24V繼電器、信號轉換座若干。
4、主機實(shí)訓組件：配置西門(mén)子S7-300（CPU314-2DP）系列 PLC主機，集成數字量I/O（24DI/16DO），集成模擬量I/O（4AI/2AO），配套PC-MPI通信編程電纜（也可選用其他品牌主機，價(jià)格另儀）。
5.變頻器組件：配置西門(mén)子V20變頻器，響應速度快，性能優(yōu)越。
6.觸摸屏實(shí)訓組件
西門(mén)子KTP700 BAISC 7英寸觸摸屏，界面操作簡(jiǎn)便，圖庫豐富，操作性強。
（二）實(shí)訓掛箱
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序號 |
編號 |
控制對象實(shí)訓模塊 |
實(shí)訓教學(xué)目標 |
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1 |
SX1 |
搶答器/音樂(lè )噴泉 |
通過(guò)對搶答系統中各組人員搶答時(shí)序的監視和控制，掌握條件判斷控制指令的編寫(xiě)方法；通過(guò)對音樂(lè )噴泉控制系統中“水流”及音樂(lè )的循環(huán)控制，掌握循環(huán)指令的編寫(xiě)方法。 |
|
2 |
SX2 |
裝配流水線(xiàn)/十字路口交通燈 |
通過(guò)對“生產(chǎn)流水線(xiàn)”順序加工過(guò)程及十字路口交通燈路況信號控制，掌握順序控制指令的編寫(xiě)方法。 |
|
3 |
SX3 |
水塔水位/天塔之光 |
通過(guò)對“水塔水位”和“儲水池水位”變化過(guò)程的判斷，了解簡(jiǎn)單邏輯控制指令的編寫(xiě)方法。通過(guò)對天塔之光閃亮過(guò)程的移位控制，掌握移位寄存器指令的編寫(xiě)方法。 |
|
4 |
SX4 |
自動(dòng)送料裝車(chē)/四節傳送帶 |
通過(guò)對傳送帶啟停、傳送狀態(tài)的控制和對貨物在自動(dòng)送料裝車(chē)系統中流向、流量的控制，掌握較復雜邏輯控制指令的編寫(xiě)方法。 |
|
5 |
SX5 |
多種液體混合裝置 |
通過(guò)對“液體混合裝置”中不同液體比例及液體混合時(shí)攪拌時(shí)間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類(lèi)型的定時(shí)器指令的編寫(xiě)方法。 |
|
6 |
SX6 |
自動(dòng)售貨機 |
通過(guò)用用戶(hù)投幣數目的識別和自動(dòng)售貨機中各種“貨物”的進(jìn)出控制，掌握各種計數器指令及比較輸出指令的編寫(xiě)方法。 |
|
7 |
SX7 |
自控軋鋼機/郵件分揀機 |
通過(guò)對自控軋鋼機和郵件分揀機材料（“鋼錠“郵件”）來(lái)料數量、來(lái)料類(lèi)別識別及對各種執行器（例如“電機”）啟停時(shí)序的控制，掌握數值運算指令及中斷指令的編寫(xiě)方法。 |
|
8 |
SX9 |
加工中心 |
通過(guò)對加工中心中各方向“電機”運行方向及“刀庫”進(jìn)出刀、換刀過(guò)程的控制，掌握一個(gè)完整工業(yè)應用系統中的較復雜邏輯控制的編寫(xiě)能力。 |
|
9 |
SX10 |
四層電梯 |
通過(guò)對一個(gè)完整的四層電梯模型的綜合控制，初步掌握PLC控制系統的分析、I/O分配、設計I/O接線(xiàn)圖、接線(xiàn)、編程、調試等工作過(guò)程的綜合知識。 |
|
10 |
SX11 |
步進(jìn)電機/直線(xiàn)運動(dòng)：（實(shí)物）步進(jìn)電機系統由驅動(dòng)電路、步進(jìn)電機、刻度盤(pán)、指針等組成； 直線(xiàn)運動(dòng)系統由電機、同步帶、光電傳感器、導軌、移動(dòng)塊等組成。 |
通過(guò)利用PLC對步進(jìn)電機及直線(xiàn)運動(dòng)實(shí)物模塊的控制，初步了解步進(jìn)電機方向、拍數的控制及直線(xiàn)運動(dòng)檢測、定位控制。 |
|
11 |
SX12 |
自動(dòng)洗衣機/電鍍生產(chǎn)線(xiàn) |
通過(guò)對洗衣機進(jìn)出水時(shí)間、洗滌流程及電鍍生產(chǎn)線(xiàn)中物塊侵入不同溶液的時(shí)間、方式、先后順序的控制，掌握多點(diǎn)PLC控制系統的綜合應用能力。 |
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12 |
WK1 |
典型電動(dòng)機控制實(shí)操單元：交流接觸器3只；時(shí)間繼電器1只，3個(gè)按鈕，3只交流指示燈，2只熱繼電器，元器件配置專(zhuān)用底座。 |
掌握一般強電系統的安裝和調試工作過(guò)程知識，實(shí)現PLC方式的電機典型運行控制；掌握安裝和調試PLC電氣控制系統的有關(guān)知識。 |
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13 |
WK2 |
網(wǎng)孔板 |
學(xué)會(huì )電氣控制系統中各元器件的布局規劃、安裝、調試過(guò)程知識。 |
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14 |
BP1 |
變頻器實(shí)訓組件：配置西門(mén)子V20變頻器 |
初步具有綜合應用變頻器的能力，了解變頻調速在實(shí)際中的應用，掌握變頻器調速技術(shù)及PLC綜合控制技術(shù)。 |
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15 |
CM1 |
觸摸屏實(shí)訓組件西門(mén)子7英寸
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了解工業(yè)觸摸屏的功能及使用方法、掌握與PLC之間的通信知識，并掌握復位、置位、交替等功能鍵、圖形（曲線(xiàn)）顯示、動(dòng)態(tài)畫(huà)面跟蹤在觸摸屏中的實(shí)現方法。 |
（三）電機導軌、光碼盤(pán)測速系統及數顯轉速表
包含光碼盤(pán)測速系統（配有進(jìn)口光電編碼器）、數顯轉速表及固定電機的不銹鋼導軌等。不銹鋼導軌平整度好，無(wú)應力變形，加工精細，同心度好，互換性好，能保證電機與編碼盤(pán)之間連接的同心度不超過(guò)±5絲，電機運行噪聲小，實(shí)訓參數典型，能較好滿(mǎn)足實(shí)訓要求。在導軌面板上設有五位數顯轉速表，顯示當前轉速；具有電壓反饋信號；同時(shí)設有光電編碼信號輸出，包括A、B兩個(gè)通道；能夠完成各種速度開(kāi)/閉環(huán)及定位實(shí)訓。
（四）三相鼠籠異步電機：交流380V/△
（六）實(shí)訓桌
實(shí)訓桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板；左右設有兩個(gè)大抽屜（帶鎖），用于放置工具及資料，電腦桌聯(lián)體設計，造型美觀(guān)大方。
五、實(shí)訓項目
（一）PLC基本技能實(shí)訓
1.PLC認知實(shí)訓（軟硬件結構、系統組成、基本指令練習、接線(xiàn)、編程下載等）
2.典型電動(dòng)機控制實(shí)操實(shí)訓（點(diǎn)動(dòng)、自鎖、正反轉、星三角換接啟動(dòng)等）
3.PLC仿真實(shí)訓
（二）PLC模擬控制應用實(shí)訓
4.數碼顯示控制
5.搶答器控制（優(yōu)先級、數值運算，具有聲效功能）
6.天塔之光控制（閃爍、發(fā)射、流水型）
7.音樂(lè )噴泉控制（具有聲效功能）
8.十字路口交通燈控制
9.水塔水位控制
10.自動(dòng)送料裝車(chē)系統控制
11.四節傳送帶控制
12.裝配流水線(xiàn)控制
13.多種液體混合裝置控制
14.直線(xiàn)運動(dòng)位置識別、運動(dòng)軌跡控制、定位控制
15全自動(dòng)洗衣機控制（具有聲效功能）
16.電鍍生產(chǎn)線(xiàn)控制
17.自控軋鋼機控制
18.郵件分揀機控制
19.自動(dòng)售貨機控制
20.步進(jìn)電機運動(dòng)控制
21.三層電梯控制
22.四層電梯控制（實(shí)物）
23.加工中心控制（實(shí)物）
（四）PLC高級技能實(shí)訓（設計、安裝、調試及檢修）
28.C620車(chē)床的電氣控制線(xiàn)路
29.三相電機電動(dòng)控制
30.三相電機順序控制
31.三相電機起保�？刂�
32.三相電機往返控制
33.三相電機星三角控制
34.三相電機自鎖控制
（五）PLC、變頻器、觸摸屏綜合應用技能實(shí)訓
35.變頻器功能參數設置與操作
36.變頻器面板操作與運行
37.變頻器無(wú)級調速
38.外部端子點(diǎn)動(dòng)控制
39.變頻器控制電機正反轉
40.多段速度選擇變頻調速
41.外部模擬量(電壓/電流）控制方式的變頻調速
42.PLC控制變頻器外部端子的電機正反轉
43.PLC數字量控制方式的多段速
44.PLC數字量控制方式的電機降壓?jiǎn)?dòng)
45.PLC控制變頻器外部端子的電機運行時(shí)間控制
46. 基于PLC模擬量控制變頻開(kāi)環(huán)調速
47. 基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習
48. 觸摸屏畫(huà)面等級設置及操作
49. 觸摸屏畫(huà)面切換操作
50. 基于觸摸屏控制方式的LED控制
51. 基于觸摸屏控制方式的電機運行時(shí)間控制
52. 基于觸摸屏控制方式的搶答器控制
53. 基于觸摸屏控制方式的四節傳送帶控制
54. 基于觸摸屏控制方式的運料小車(chē)控制
55. 基于觸摸屏控制方式的自動(dòng)供水控制
56. 基于觸摸屏控制方式的多段速控制
五、可編程控制實(shí)訓裝置配置清單
|
名 稱(chēng) |
型 號 |
數量 |
單 位 |
備注 |
|
實(shí)驗屏 |
|
1 |
臺 |
|
|
電源控制屏 |
|
1 |
臺 |
鋼制噴塑 |
|
實(shí)驗桌 |
|
1 |
張 |
鋁木結構 |
|
學(xué)生凳 |
|
2 |
張 |
|
|
PLC主機 |
S7-300 CPU314C-2DP |
1 |
臺 |
|
|
通訊電纜 |
PC/MPI+ |
1 |
條 |
|
|
MPI |
1 |
條 |
|
|
|
實(shí)驗掛箱 |
搶答器/音樂(lè )噴泉 |
1 |
塊 |
|
|
裝配流水線(xiàn)/十字路口交通燈 |
1 |
塊 |
|
|
|
水塔水位/天塔之光 |
1 |
塊 |
|
|
|
自動(dòng)送料裝車(chē)/四節傳送帶 |
1 |
塊 |
|
|
|
多種液體混合裝置 |
1 |
塊 |
|
|
|
自動(dòng)售貨機 |
1 |
塊 |
|
|
|
自控軋鋼機/郵件分揀機 |
1 |
塊 |
|
|
|
加工中心 |
1 |
塊 |
|
|
|
四層電梯 |
1 |
塊 |
|
|
|
步進(jìn)電機/直線(xiàn)運動(dòng) |
1 |
塊 |
|
|
|
自動(dòng)洗衣機/電鍍生產(chǎn)線(xiàn) |
1 |
塊 |
|
|
|
電動(dòng)機控制實(shí)操單元 |
1 |
塊 |
WK1 |
|
|
網(wǎng)孔板 |
1 |
塊 |
WK2 |
|
|
變頻器實(shí)訓掛箱（V20） |
1 |
塊 |
|
|
|
觸摸屏實(shí)驗箱 （7寸工業(yè)級彩色） |
1 |
塊 |
|
|
|
三相電機 |
380V/180W |
1 |
臺 |
|
|
軟件 |
演示板原程序及西門(mén)子編程軟件 |
1 |
套 |
|
|
觸摸屏編程軟件 |
1 |
套 |
|
|
|
說(shuō)明書(shū) |
實(shí)驗指導 |
1 |
冊 |
|
|
連接線(xiàn) |
實(shí)驗連接線(xiàn)50cm自鎖線(xiàn) |
50 |
條 |
|
|
15cm自鎖線(xiàn) |
10 |
條 |
|
|
|
4mm電機安全疊加線(xiàn) |
30 |
條 |
|
