工业自动化综合实训装置

工业自动化综合实训装置

一、概述

本工业自动化综合实训装置紧密贴合我国工业自动化应用技术及器件技术的最新进展，兼顾实用性与先进性。采用灵活的模块式结构，实训挂箱种类丰富，涵盖 PLC 主机挂箱、变频器挂箱、触摸屏挂箱、PLC 模拟负载挂箱、直流电机、步进电机实训装置、伺服电机实训装置、实训网孔板挂箱以及多种验证演示装置。实训内容全面，包含 PLC 基础与综合实训、变频器操作与通讯实训、触摸屏应用实训、步进电机与伺服电机控制实训等，实训项目多样且综合性强，与世界工业自动化发展潮流同步。

二、产品特点

1. 模块化设计 ：挂箱更换便捷，便于组织多样化的实训项目及拓展新的实训功能，能够灵活适应不同实训课程和需求。

2. 技能培训适配性强 ：适用于就业前及岗前综合技能训练，也适合高级工技能培训与考核，为学员提供全面的实践锻炼平台。

3. 工程项目实践能力 ：可进行小型工程项目的设计、设备选型、安装调试以及操作模拟，让学员在实践中积累工程经验。

4. 资源集成与空间优化 ：仅需三相四线交流电源即可投入使用，实训资源丰富且高度集成，有效节约实训场地空间，降低建设成本。

5. 安全保障完善 ：除配备电压型和电流型漏电保护器外，装置设有单片机全程监控的过载或短路软件截止保护功能，确保设备和人身安全，为实训提供可靠的保障。

三、技术性能

1. 输入电压 ：三相四线制～380V±10% 50Hz，适配标准工业电源环境，确保稳定供电。

2. 工作环境 ：温度范围 - 5℃～+40℃，相对湿度＜85%（25℃），适应常规室内实训环境，保证设备在适宜条件下运行。

3. 装置容量 ：＜1.5KVA，能耗低，满足日常实训用电需求的同时节省能源。

4. 外形尺寸 ：1800mm×750mm×1680mm，体积适中，便于安置与日常维护操作，可灵活布置在各类实训场地。

四、装置配备

（一）电源、信号源、仪器控制屏

整体采用铁质双层亚光密纹喷塑结构，搭配铝合金面板，坚固耐用且美观，为实训提供全方位电源、信号、测试及安全保护支持：

1. 主控功能板 ：三相四线电源输入经漏电保护器、总开关、接触器及启停按钮精准操控，配备 450V 指针式交流电压表实时监测三相电压，输出端融入单片机短路、过载监控保护，设置～220V 安全插座供外部仪器使用。

2. 直流电源 ：具备 0 - 30V 连续可调直流电源，集成继电器自动换档、多圈电位器调节、预设式限流保护；另有±12V、+5V、+24V 稳压电源及 0 - 500mA 恒流源，均含短路保护，满足不同直流用电需求。

3. 函数信号发生器 ：输出正弦波、三角波、矩形波，频率 5Hz - 550KHz，分五档调节，电压输出范围细分，满足多样化的信号测试需求，为电子电路调试和自动化控制实验提供稳定的信号源。

（二）实训桌

铁质双层亚光密纹喷塑，桌面采用防火、防水、耐磨高密度板，结构坚固，造型美观大方，设有抽屉与元器件储存柜，方便实训物品收纳与取用，为学员提供舒适的实训操作平台。

（三）实训组件

1. PLC 实训组件 ：配置三菱 FX1N - 40mR 主机，集成数字量 I/O（24 路输入、16 路输出），搭配 FX1N - 485BD 通讯模块、FX0N - 3A 模拟量模块（2 路输入、1 路输出）、SC - 09 编程电缆及输出转接口、开关等，保障 PLC 控制功能完整实现，满足各类自动化控制实验需求。

2. PLC 实训模拟挂箱 ：包含多个控制对象实训模块，如抢答器 / 音乐喷泉、装配流水线 / 十字路口交通灯等，每个模块对应特定实训教学目标，通过模拟工业场景控制任务，系统训练学员 PLC 编程与控制指令编写能力，覆盖工业自动化多领域应用，从基础条件判断、循环指令到复杂逻辑控制、数值运算等一应俱全。

3. 变频器实训挂箱 ：选用三菱 FR - S540 变频器，集成 RS485 通讯与 BOP 操作面板，可开展变频器参数设定、操作及通讯实训，探索电机调速控制奥秘，适配多种工业风机、泵类等设备的调速控制教学。

4. 触摸屏实训挂箱 ：5.7 英寸、256 色触摸屏，深入了解工业触摸屏操作，掌握 PLC 通信、功能键实现、图形显示、动态画面跟踪等关键技能，契合触摸屏在现代工业自动化监控系统广泛应用趋势，可用于各类自动化生产线的人机界面开发与调试教学。

5. 网孔板及器件 ：420mm×600mm 网孔板，配齐交流接触器、时间继电器、按钮、热继电器等器件，模拟工业电气控制系统布局安装调试，拉近实训与工业现场距离，让学员熟悉电气元件的选型、安装与接线规范。

6. 电机导轨及光码盘测速系统 ：高精度不锈钢导轨配进口光电编码器，为电机控制实验提供精准测速与稳定运行轨道，保障电机性能测试与控制精度，可用于直流电机、步进电机、伺服电机等多种电机的调速控制实验。

7. 工控组态软件 ：一站式编程环境，轻松编辑动态组态棒图，实现实训过程实时动态跟踪教学，让复杂自动化系统直观呈现，方便学员观察和分析系统运行状态。

8. PLC 仿真实训软件 ：借助 PLASH 虚拟环境，实时监测 PLC 运行状态，支持虚拟接线、错误检查、编程训练、程序测试、运行模拟等功能，为学员提供低成本、高效率练习平台，提前熟悉 PLC 实操，减少实际设备损耗。

9. 交流伺服电机及控制系统、高压无刷直流电机及控制系统 ：分别为 600W 绝缘等级 B 级交流伺服电机及其控制系统，130W 绝缘等级 B 级高压无刷直流电机及其控制系统，用于高精度伺服控制实训，适配工业自动化对精准运动控制的要求，开展如精确定位、高速响应等控制实验。

10. 交流电机、实训模型 ：交流电机（380V Y/△接法）满足基本电机控制实验；井道电梯实物模型（带楼层显示、自动开门关门功能）、挖土机实物模型（融合 PLC、微机控制技术）、运动小车模型（集成步进电机、PLC，用于小车运动位置控制）等实训模型，高度还原工业现场复杂设备的自动化控制场景，提升学员综合应用能力。

五、实训项目

1. PLC 基本技能实训 ：涵盖 PLC 认知（软硬件结构、系统组成、基本指令练习、接线、编程下载）与仿真，为学员筑牢 PLC 实训根基，使其熟悉 PLC 的基本操作流程和编程环境。

2. PLC 模拟控制应用实训 ：涉及数码显示控制、抢答器控制、天塔之光控制、音乐喷泉控制、交通灯控制等常见工业场景模拟实验，强化学员编程与逻辑控制思维，学会运用 PLC 实现对各类设备的自动化控制。

3. PLC 实物控制实训 ：包括直线运动位置识别与控制、步进电机运动控制、井道电梯运行控制、挖土机自动控制等结合实物设备的控制训练，提升学员动手实践能力，掌握对实际生产设备的控制技巧。

4. PLC 高级技能实训 ：围绕三相电机各类控制线路（点动、自锁、正反转、Y/△启动、顺序启动等）、车床电气控制等进阶实验，拓展学员技术深度，培养其独立设计和调试复杂电气控制系统的能力。

5. PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训 ：如变频器功能设置、报警保护、多段速调速、PLC 通信控制、触摸屏集成控制等综合项目，构建自动化控制系统综合应用知识体系，培养学员系统集成和故障排除能力，使其能够胜任工业现场复杂控制系统的运维工作。

6. PLC 控制直流电机调速实训、PLC 控制交流伺服电机实训 ：专注于电机调速控制技术，通过 PLC 对直流电机和交流伺服电机的精确控制，让学员深入理解电机调速原理和控制方法，掌握在不同工业应用场景下如何选择和应用合适的电机调速方案，为实现高效、节能的工业生产提供技术支持。