電氣控制與PLC技術(shù)一體化實訓(xùn)平臺

一、產(chǎn)品概述

電氣控制與PLC技術(shù)一體化實訓(xùn)平臺是根據(jù)人力資源和社會保障部制定的"可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計師"培訓(xùn)及國家職業(yè)標準考核大綱內(nèi)容，適當(dāng)增加新技術(shù)，按照職業(yè)教育培訓(xùn)、職業(yè)技能鑒定和實訓(xùn)教學(xué)要求而研制的。適合職業(yè)院校、職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校、職教中心、鑒定站/所對可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計師的四、三、二級開展培訓(xùn)及技能鑒定。

二、電氣控制與PLC技術(shù)一體化實訓(xùn)平臺特色

1、實訓(xùn)建設(shè)理念為一次性建設(shè)，本設(shè)備采用通用型寬展口，所有主機的I/O口都可通過擴展口引出，可以用于插接式訓(xùn)練，也可進行線接式實操訓(xùn)練；還設(shè)有兩塊可拆卸的網(wǎng)孔板可對不同層次的學(xué)生進行考核。

2、采用模塊組合式結(jié)構(gòu)，含開關(guān)量、模擬量、變頻調(diào)速、觸摸屏、通信模塊等，配套MCGS工控組態(tài)監(jiān)控軟件，實現(xiàn)仿真化、信息化實訓(xùn)教學(xué)。

3、項目實訓(xùn)模塊：利用目前典型的可編程控制器及總線技術(shù)完成對工業(yè)生產(chǎn)中典型案例的模擬對象、實物模型中的邏輯、模擬、過程、運動等的控制。

4、模塊化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要由西門子主機S7-1200構(gòu)成，根據(jù)工業(yè)中西門子PLC應(yīng)用歷程構(gòu)建了一個工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)通訊涉及PROFINET通訊、以太網(wǎng)通等多層網(wǎng)絡(luò)通訊。

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＜4000m

3、裝置容量：＜0.5kVA

4、重量：100kg

5、外形尺寸約：1500mm×730mm×1460mm

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、基本配置及功能

實訓(xùn)裝置由S7-1200單元、變頻調(diào)速單元、小車運動控制單元、實訓(xùn)組件、電工基礎(chǔ)實訓(xùn)單元二維絲桿控制單元、觸摸屏單元、以太網(wǎng)交換機、交流電機等組成。

1.S7-1200單元

S7-1200單元主要由主機1214組成。

14點集成24V直流數(shù)字量輸入（漏電流/源電流（IEC1 型漏電流））

10點集成數(shù)字量輸出，24V直流

2點集成模擬量輸入，0至10V

2點脈沖輸出(PTO)，頻率高達100kHz

脈沖寬度調(diào)制輸出(PWM)，頻率高達100kHz

集成以太網(wǎng)接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）

6個快速計數(shù)器（3個最大頻率為100kHz；3個最大頻率為30kHz），帶有可參數(shù)化的使能和復(fù)位輸入，可以同時用作帶有2點單獨輸入的加減計數(shù)器，或用于連接增量型編碼器

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1200主機以太網(wǎng)通訊，控制和顯示各單元的運行狀態(tài)。

3.以太網(wǎng)交換機

以太網(wǎng)交換機采用非網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)10/100MBIT/S交換機，自帶5個雙絞線端口，RJ45接口；用于構(gòu)建小型星形和總線形拓撲結(jié)構(gòu)；自帶LED診斷顯示，供電電源DC 24V 。

4.變頻調(diào)速單元

變頻調(diào)速單元采用西門子SINAMICS系列V20變頻器，單相220V供電，輸出功率0.37KW。集成RS-485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，變頻器、電機過熱保護，短路保護等。

5.小車運動控制單元

主要由運動小車（直流電機驅(qū)動）、同步帶輪傳動機構(gòu)、直流電機、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、PLC編程，實現(xiàn)運動距離測量、傳動控制、鍵值優(yōu)化比較行走控制、定向控制、報警運行控制、點動控制等，能實現(xiàn)小車的精確定位。該系統(tǒng)外觀精美，體積緊湊，重量輕。

6.實訓(xùn)組件

實訓(xùn)組件主要由電源掛箱，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，為實訓(xùn)掛箱和電機實訓(xùn)單元提供動力源；設(shè)有啟動停止按鈕，各相電源工作指示，具有過流、過壓、短路等保護。

7.二維絲桿控制單元

二維絲桿控制單元主要由西門子V90伺服驅(qū)動器與電機和DM542步進驅(qū)動器與電機組成。

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

步進驅(qū)動用于控制X軸絲桿，采用交流伺服驅(qū)動，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等功能。

8.電工基礎(chǔ)實訓(xùn)單元

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

9.三相交流電機

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E級。

五、實訓(xùn)項目

PLC實物控制應(yīng)用實訓(xùn)

1.直線運動位置檢測、定位控制

2.步進電機定位控制

3.步進電機的速度控制

4.步進電機的正反轉(zhuǎn)控制

5.伺服電機定位控制

6.伺服電機的速度控制

7.伺服電機的正反轉(zhuǎn)控制

8.伺服電機和步進電機的綜合控制

典型電動機控制實操實訓(xùn)

9.三相鼠籠式異步電動機點動和自鎖PLC控制

10.三相鼠籠式異步電動機聯(lián)動正反轉(zhuǎn)PLC控制

11.三相鼠籠式異步電動機帶延時正反轉(zhuǎn)PLC控制

12.三相鼠籠式異步電動機Y/△轉(zhuǎn)換起動PLC控制

PLC、變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用技能實訓(xùn)

13.變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作

14.外部端子點動控制

15.變頻器控制電機正反轉(zhuǎn)

16.多段速度選擇變頻調(diào)速

17.變頻器無級調(diào)速

18.外部模擬量方式的變頻調(diào)速控制

19.基于PLC的變頻器外部端子的電機正反轉(zhuǎn)控制

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

21.基于PLC通信方式的變頻開環(huán)調(diào)速

22.基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)

23.基于觸摸屏控制方式的數(shù)碼顯示控制

網(wǎng)絡(luò)通訊綜合實訓(xùn)

24.PLC與變頻器RS485通訊實訓(xùn)

25.PLC、觸摸屏與變頻器通信控制

26.PLC主機之間PROFIBUS-DP通訊實訓(xùn)

27.PLC主機之間PROFINET通訊實訓(xùn)

28.PLC、變頻器、觸摸屏組網(wǎng)綜合應(yīng)用實訓(xùn)