网络型PLC可编程控制器综合实训装置
根据《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“振兴21世纪职业教育课程改革和教材建设规划”的要求，我们研发了一款实训装置，专为高职院校、职业学校的机电类专业和非机电类专业的教学与技能实训而设计。这款装置同样适用于技工学校、职业培训学校、职教中心以及鉴定站所的PLC实操和技能鉴定考核。
一、装置概述
本实训装置采用积木式组合结构，集成了开关量、模拟量、变频调速、触摸彩屏以及总线通信模块等多种功能。装置配备了组态监控软件和仿真实训软件，旨在实现仿真化、信息化和网络化的实训教学，展现实训教学的系统性和网络性。
二、装置特色
积木式组合结构：装置采用积木式组合设计，方便用户根据实际需求进行灵活配置和扩展。
多功能实训模块：装置包含丰富的实训模块，可模拟工业生产中的逻辑、模拟、过程、运动等控制实训，满足学生多种技能实训的需求。
现场总线通信实训：通过现场总线网络，实现主站PLC与从站PLC之间的1：N通信，满足工业现场控制的要求，同时提供组态实时监控功能。
仿真实训环境：装置提供仿真实训功能，通过虚拟环境实时显示PLC运行状态，实现接线、编程、测试等训练。
三、技术规格
输入电源：三相四线（或三相五线）～380V±10% 50Hz，确保稳定供电。
工作环境：温度-10℃～+40℃，相对湿度＜85%（25℃），海拔<400m，适应多种实训环境。
装置容量与重量：装置容量＜0.5KVA，重量＜110Kg，轻巧便携，便于移动和安置。
安全保护：装置具有漏电压、漏电流保护装置，确保实训过程的安全可靠。
四、基本配置与功能
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、触摸屏挂箱等组成部分。
控制屏：提供电源控制、定时器、直流电源输出等功能，确保实训过程的稳定与安全。
主机实训组件：配置高性能PLC主机及通信、模拟量模块，支持多种编程和通信协议，满足不同实训需求。
实训模块与挂箱：包含丰富的工业现场设备模拟实训对象，以及变频器、触摸屏等挂箱，方便用户进行多种实训操作。
（二）实训挂箱
序号 | 编号 | 控制对象实训模块 | 实训教学目标 |
1 | SX1 | 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 | SX2 | 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 | SX3 | 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 | SX4 | 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 | SX5 | 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 | SX6 | 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 | SX7 | 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 | SX8 | 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 | SX9 | 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 | SX10 | 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 | SX11 | 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 | SX12 | 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 | SX13 | 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 | WK1 | 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 | WK2 | 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：配置三菱FR-D720变频器，带有RS485通信接口及BOP操作面板 | 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TK6070IH真色彩 | 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。 |
（三）电机导轨与测速系统
实训装置配备了先进的电机导轨和光码盘测速系统。这套系统包括进口光电编码器，确保了测速的精确性；五位数显转速表则能实时、清晰地展示当前转速。此外，电机导轨采用不锈钢材质，不仅平整度高、无应力变形，还经过精细加工，确保了电机与编码盘连接的同心度精确至±5丝，从而大大降低了电机运行噪声，为实训提供了优质的实验环境。此系统还支持电压反馈信号和光电编码信号输出，能够完成各种速度开/闭环及定位实训，满足了多样化的实训需求。
（四）三相鼠笼异步电机
实训装置中的三相鼠笼异步电机，采用交流380V/△的供电方式，性能稳定，是工业应用中常见的电机类型。通过对其操作和控制，学生可以深入了解其工作原理和特性，为未来的实际应用打下坚实的基础。
（五）实训桌设计
实训桌设计科学合理，采用铁质双层亚光密纹喷塑结构，不仅坚固耐用，而且美观大方。桌面采用防火、防水、耐磨的高密度板，确保了实训过程的安全与舒适。桌面的电脑桌联体设计，方便学生进行计算机操作与记录，左右两侧的大抽屉则提供了充足的储物空间，方便放置工具和资料。
五、丰富的实训项目
（一）PLC基本技能实训
从PLC的基本认知开始，学生将学习其软硬件结构、系统组成、基本指令练习等。通过点动、自锁、正反转、星三角换接启动等典型电动机控制实操实训，加深对PLC控制逻辑的理解。此外，还设置了PLC仿真实训，让学生在虚拟环境中进行实践操作，提高技能水平。
（二）PLC模拟控制应用实训
通过数码显示控制、抢答器控制、天塔之光控制等多个模拟控制实训项目，学生将学会运用PLC解决实际应用问题。这些项目不仅涵盖了基本的控制逻辑，还融入了优先级、数值运算、声效功能等高级功能，全面提升了学生的应用能力。
（三）PLC实物控制实训
在实物控制实训中，学生将实际操作直线运动位置识别、步进电机运动控制、直流电机控制等项目，了解实际工业应用中的控制需求和技术要求。同时，通过温度PID控制等实训项目，学习如何对复杂系统进行精确控制。
（四）PLC高级技能实训
针对高级技能的培养，实训装置设计了机床电气控制线路、液压滑台式自动攻螺纹机的电气控制线路等多个实训项目。这些项目不仅要求学生掌握PLC的基本编程和调试技能，还要求他们能够根据实际需求进行系统设计和安装。
（五）PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训
综合应用技能实训是本次实训的重点内容。学生将学习如何运用PLC、变频器和触摸屏进行协同控制，实现复杂系统的自动化运行。通过变频器功能参数设置、PID变频调速控制、PLC与变频器通信控制等多个实训项目，学生将全面掌握这些设备的操作和控制技巧，为未来在工业领域的应用奠定坚实基础。
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