网络型PLC可编程控制器综合实训装置
一、概述
该实训装置是依据《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》以及教育部关于“振兴21世纪职业教育课程改革和教材建设规划”的指导要求,专门针对职业教育中机电设备安装与维修、电气运行与控制、PLC技术应用等专业领域的教学与实训需求而设计。装置不仅适用于高职院校和职业学校的相关专业教学,同样适用于技工学校、职业培训学校、职教中心以及各类鉴定站/所的PLC实操和技能鉴定考核。
二、装置特点
积木式组合结构:装置采用积木式组合结构,便于扩展和更新,包括开关量、模拟量、变频调速、触摸屏、总线通信等模块,结合组态监控软件和仿真实训软件,实现高度仿真、信息化和网络化的实训教学。
全面的实训模块:装置提供丰富的实训模块,涵盖逻辑、模拟、过程、运动等控制实训,以及学生认知、设计、安装、调试、检修等多种技能的训练。
总线监控实训:装置支持基于现场总线的组态监控实训,实现主站PLC对从站PLC的实时监控,符合工业现场控制的实际需求。
仿真实训功能:装置采用FLASH虚拟环境,实时显示PLC运行状态,支持PLC接线、错误检查、编程训练和程序编写测试等功能。
三、技术性能
输入电源:三相四线(或三相五线)~380V±10%,50Hz。
工作环境:温度范围-10℃~+40℃,相对湿度<85%(25℃),海拔<400m。
装置容量:<0.5KVA。
重量:<110Kg。
外形尺寸:约1680mm×700mm×1600mm。
安全保护:装置具备漏电压、漏电流保护装置,安全标准符合国家要求。
四、实训装置的基本配置及功能
实训装置包含控制屏、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、测速机构等部分。
(一)控制屏(采用铁质双层亚光密纹喷塑结构,铝质面板)
交流电源控制单元:提供三相四线380V交流电源,经空气开关供电,设有电网电压表、带灯保险丝保护和启停开关控制。同时提供三相四线380V和单相220V电源输出,并设有保险丝保护。
直流电源及指示:提供0~10V可调直流电压输出和4~20mA可调直流电流输出。同时配备直流数字电压表/电流表,量程分别为0~200V和0~200mA,精度均为0.5级。此外,还有逻辑电平输出、指示、LED数码管、方向指示器、八音盒、直流24V继电器和信号转换座等。
主机实训组件:配置西门子S7-1500主机CPU1511C-1PN,带显示屏的CPU。具备大容量工作存储器、高速位指令执行、多级防护机制、工艺功能、运动控制、闭环控制、计数与测量等功能。支持PROFINET IO控制器和多种通信协议。同时提供丰富的数字量和模拟量输入输出模块,以及配套的通信编程电缆。
配套PLC多媒体课件:提供与所有教材相适应的PLC多媒体课件,内容丰富且可自由调取。课件内容包括常用低压电器、电气控制基本环节和典型线路分析、电气控制系统设计、PLC的组成与工作原理、基本指令、功能指令以及特殊功能模块等。运用这些课件可以显著减轻教师的教学负担。
(二)实训挂箱
序号 | 编号 | 控制对象实训模块 | 实训教学目标 |
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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; 直线运动系统由电机、同步带、光电传感器、导轨、移动块等组成。 | 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 (模拟量控制) | 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 昆仑通态,256色 | 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。 |