KCPLC-04G型网络型PLC可编程控制器、变频调速及电气控制实验装置
一、概述
网络型PLC可编程控制器综合实训装置，是一款专为现代职业教育量身打造的先进教学工具。其设计遵循《中华人民共和国教育行业标准——电工电子类实训基地仪器设备配备标准》，并紧密结合教育部的课程改革和教材建设规划要求。这款实训装置不仅适用于高职院校、职业学校的机电相关专业教学，同样适用于非机电类专业如《可编程控制器技术》、《电气及PLC控制技术》等课程的教学与技能实训。此外，对于技工学校、职业培训学校、职教中心以及各鉴定站/所，这款装置也是PLC实操与技能鉴定考核的理想选择。
二、装置特点
积木式组合结构：装置采用高度模块化的设计，轻松组合开关量、模拟量、变频调速、触摸彩屏、总线通信模块等组件，同时配备组态监控软件和仿真实训软件，为实训教学提供全面的仿真化、信息化和网络化支持。
丰富的实训项目：装置提供多样化的实训模块，利用当前先进的可编程控制器和总线技术，模拟工业生产中的各种控制场景，帮助学生掌握逻辑、模拟、过程、运动等控制技能。
基于现场总线的组态监控实训：装置支持通过现场总线网络实现主站与从站PLC的通信，便于实时监控和控制，使学生能够更贴近实际工业环境进行实训操作。
仿真实训教学：装置采用FLASH虚拟环境，实时展示PLC的运行状态，同时提供PLC接线、错误检查、编程训练、程序编写测试等功能，使实训过程更加直观和高效。
三、技术性能
输入电源：装置采用三相四线（或三相五线）～380V±10%的电源输入，频率为50Hz。
工作环境：装置适用于温度-10℃～+40℃、相对湿度＜85%（25℃）且海拔低于400m的工作环境。
装置容量与重量：装置容量小于0.5KVA，重量不超过110Kg，便于移动和安装。
安全保护：装置具备漏电压、漏电流保护装置，确保实训过程的安全。
四、实训装置的基本配置及功能
实训装置包括控制屏、实训桌、主机实训组件、实训模块、变频器挂箱、触摸屏挂箱、交直流电机、总线单元、通信模块、电机导轨、测速机构等关键组件。
控制屏：采用铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板，美观耐用。控制屏内置交流电源控制单元，提供稳定的380V交流电源供电，并设有电网电压表监控电网电压。同时，控制屏还配备直流电源、直流电压/电流表、逻辑输出及指示等功能，为实训提供全面的电源和信号支持。
主机实训组件：装置配置西门子S7-200 SMART SR40 PLC主机，具有24点输入和16点输出功能，同时配备模拟量模块（2路输入/1路输出），满足各种实训需求。此外，装置还配备通信编程电缆，方便与计算机或其他设备进行通信和数据传输。
实训模块组件
序号 | 编号 | 控制对象实训模块 | 实训教学目标 |
1 | DB1 | 抢答器/音乐喷泉 | 通过对抢答系统中各组人员抢答时序的监视和控制，掌握条件判断控制指令的编写方法；通过对音乐喷泉控制系统中“水流”及音乐的循环控制，掌握循环指令的编写方法。 |
2 | DB2 | 装配流水线/十字路口交通灯 | 通过对“生产流水线”顺序加工过程及十字路口交通灯路况信号控制，掌握顺序控制指令的编写方法。 |
3 | DB3 | 水塔水位/天塔之光 | 通过对“水塔水位”和“储水池水位”变化过程的判断，了解简单逻辑控制指令的编写方法。通过对天塔之光闪亮过程的移位控制，掌握移位寄存器指令的编写方法。 |
4 | DB4 | 自动送料装车/四节传送带 | 通过对传送带启停、传送状态的控制和对货物在自动送料装车系统中流向、流量的控制，掌握较复杂逻辑控制指令的编写方法。 |
5 | DB5 | 多种液体混合装置 | 通过对“液体混合装置”中不同液体比例及液体混合时搅拌时间的控制，掌握条件判断指令及各种不同类型的定时器指令的编写方法。 |
6 | DB6 | 自动售货机 | 通过用用户投币数目的识别和自动售货机中各种“货物”的进出控制，掌握各种计数器指令及比较输出指令的编写方法。 |
7 | DB7 | 自控轧钢机/邮件分拣机 | 通过对自控轧钢机和邮件分拣机材料（“钢锭“邮件”）来料数量、来料类别识别及对各种执行器（例如“电机”）启停时序的控制，掌握数值运算指令及中断指令的编写方法。 |
8 | DB8 | 机械手控制/自控成型机 | 通过对机械手停留“位置“及自控成型机各方向“液缸位置”的控制，掌握一个完整工业应用系统中的较简单逻辑控制程序的编写能力。 |
9 | DB9 | 加工中心 | 通过对加工中心中各方向“电机”运行方向及“刀库”进出刀、换刀过程的控制，掌握一个完整工业应用系统中的较复杂逻辑控制的编写能力。 |
10 | DB10 | 四层电梯 | 通过对一个完整的四层电梯模型的综合控制，初步掌握PLC控制系统的分析、I/O分配、设计I/O接线图、接线、编程、调试等工作过程的综合知识。 |
11 | DB11 | 步进电机/直线运动：（实物）步进电机系统由驱动电路、步进电机、刻度盘、指针等组成； | 通过利用PLC对步进电机及直线运动实物模块的控制，初步了解步进电机方向、拍数的控制及直线运动检测、定位控制。 |
12 | DB12 | 自动洗衣机/电镀生产线 | 通过对洗衣机进出水时间、洗涤流程及电镀生产线中物块侵入不同溶液的时间、方式、先后顺序的控制，掌握多点PLC控制系统的综合应用能力。 |
13 | DB13 | 直流电机控制/温度控制 | 通过对直流电机系统中脉冲信号采集、转速控制（电压量）及温度控制系统中的温度参数的控制，掌握高速计数器指令、模拟量处理指令、PID指令的使用。 |
14 | DB14 | 典型电动机控制实操单元：施耐德交流接触器3只；时间继电器1只，3个按钮，3只交流指示灯，2只热继电器，元器件配置专用底座。 | 掌握一般强电系统的安装和调试工作过程知识，实现PLC方式的电机典型运行控制；掌握安装和调试PLC电气控制系统的有关知识。 |
15 | DB15 | 网孔板 | 学会电气控制系统中各元器件的布局规划、安装、调试过程知识。 |
16 | BP1 | 变频器实训组件：配置西门子V20 0.37KW变频器 | 初步具有综合应用变频器的能力，了解变频调速在实际中的应用，掌握变频器与PLC之间USS通信协议的建立连接方法。 |
17 | CM1 | 触摸屏实训组件：7英寸 | 了解工业触摸屏的功能及使用方法、掌握与PLC之间的通信知识，并掌握复位、置位、交替等功能键、图形（曲线）显示、动态画面跟踪在触摸屏中的实现方法。 |
五、实训项目
（一）PLC基本技能实训
PLC认知实训：使学员熟悉PLC的软硬件结构、系统组成，通过基本指令练习、接线、编程下载等操作，掌握PLC的基本操作与功能。
典型电动机控制实操实训：涵盖点动、自锁、正反转、星三角换接启动等电动机控制技能，培养学员的实际操作能力。
PLC仿真实训：利用仿真软件模拟PLC的实际运行环境，进行编程、调试等操作，提高学员的编程和调试能力。
（二）PLC模拟控制应用实训
数码显示控制：实现数字显示系统的控制，如LED数码管显示等。
抢答器控制：设计具有优先级、数值运算功能的抢答器系统，并集成声效功能。
天塔之光控制：模拟天塔灯光的闪烁、发射、流水型等效果。
音乐喷泉控制：实现喷泉的音乐同步控制，并集成声效功能。
十字路口交通灯控制：模拟十字路口交通信号灯的控制逻辑。
水塔水位控制：实现水塔水位的自动调节与控制。
自动送料装车系统控制：设计并实现自动化送料与装车流程控制。
四节传送带控制：实现多节传送带的联动与单独控制。
装配流水线控制：设计并实现装配流水线的自动化控制流程。
多种液体混合装置控制：实现多种液体按比例混合的控制逻辑。
自控成型机控制：实现成型机的自动化控制，提高生产效率。
全自动洗衣机控制：设计并实现全自动洗衣机的控制逻辑，并集成声效功能。
电镀生产线控制：实现电镀生产线的自动化控制，提高生产质量。
自控轧钢机控制：实现轧钢机的自动化控制，提高生产效率与安全性。
邮件分拣机控制：设计并实现邮件分拣机的自动化控制逻辑。
自动售货机控制：实现自动售货机的商品售卖与结算控制逻辑。
机械手控制：实现机械手的抓取、搬运等自动化操作。
三层电梯控制：设计并实现三层电梯的控制逻辑，包括升降、停止、开关门等功能。
四层电梯控制（实物）：实际操作四层电梯的控制系统，增强实践操作能力。
加工中心控制（实物）：实际操作加工中心的控制系统，提高复杂设备的控制能力。
（三）PLC实物控制实训
直线运动位置识别、运动轨迹控制、定位控制：通过实物操作，实现直线运动的精确控制。
步进电机运动控制：实际操作步进电机的控制系统，了解其运动特性。
直流电机控制：实现直流电机的启动、停止、调速等控制功能。
温度PID控制：通过实物操作，实现温度的PID闭环控制。
（四）PLC高级技能实训（设计、安装、调试及检修）
C620车床的电气控制线路：熟悉并实际操作C620车床的电气控制系统。
卧式车床电气控制线路：实际操作卧式车床的电气控制系统，提高设备维护能力。
机床两地控制线路：设计并实现机床的两地控制逻辑。
M7130平面磨床的电气控制线路：熟悉并实际操作M7130平面磨床的电气控制系统。
Z3040摇臂钻床的电气控制线路：实际操作Z3040摇臂钻床的电气控制系统，提高设备维护能力。
液压滑台式自动攻螺纹机的电气控制线路：设计并实现液压滑台式自动攻螺纹机的电气控制逻辑。
运行小车的电气控制线路：实际操作运行小车的电气控制系统，了解其运行特性。
（五）PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训
变频器功能参数设置与操作：熟悉并掌握变频器的功能参数设置与基本操作。
变频器报警与保护功能：了解变频器的报警与保护功能，提高设备维护能力。
外部端子点动控制：实现通过外部端子对变频器进行点动控制。
变频器控制电机正反转：通过变频器实现电机的正反转控制。
多段速度选择变频调速：设计并实现多段速度选择的变频调速系统。
变频器无级调速：实现变频器的无级调速功能，提高调速精度。
基于外部模拟
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