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2024年3月10日 PLC可編程控制器綜合實(shí)訓(xùn)裝置(S7-1200)

SBPLC-01BPLC可編程控制器綜合實(shí)訓(xùn)裝置

（PLC+變頻+電氣控制+觸摸屏）

一、概述

網(wǎng)絡(luò)型S7-1200PLC可編程控制器綜合實(shí)訓(xùn)裝置、可編程控制器實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室是電子工程院校自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，配備以西門子實(shí)驗(yàn)配置西門子S7-1200（CPU1214c）系列 PLC主機(jī)，集成數(shù)字量I/O（14DI/10DO）系統(tǒng)、主要承擔(dān)自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)訓(xùn)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

PLC可編程控制器綜合實(shí)訓(xùn)裝置可承擔(dān)的實(shí)驗(yàn)課程：可編程控制器原理與應(yīng)用，PLC應(yīng)用實(shí)踐及本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)場所。目前開設(shè)的實(shí)驗(yàn)包括：可編程控制器的基本指令編程練習(xí)、送料小車控制模擬、十字路口交通燈控制、三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)和自鎖、延時(shí)正反轉(zhuǎn)、星/三角換接啟動(dòng)、聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制、電梯模擬控制等。

PLC可編程控制器綜合實(shí)訓(xùn)裝置、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目創(chuàng)造學(xué)生實(shí)訓(xùn)條件，促進(jìn)了學(xué)科的建設(shè)和發(fā)展。通過實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生掌握可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、指令系統(tǒng)和編程方法；具備進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)的基本應(yīng)用技能。

參考圖

二、網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制器綜合實(shí)訓(xùn)裝置特點(diǎn)

1、采用積木組合式結(jié)構(gòu)，含開關(guān)量、模擬量、變頻調(diào)速、觸摸彩屏、總線通信模塊等，配套組態(tài)監(jiān)控軟件、仿真實(shí)訓(xùn)軟件，實(shí)現(xiàn)仿真化、信息化、網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，體現(xiàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)性和系統(tǒng)性。

2、項(xiàng)目實(shí)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)中模擬對象，實(shí)物模型中的邏輯、模擬、過程、運(yùn)動(dòng)等的控制實(shí)訓(xùn)，完成學(xué)生認(rèn)知、設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、檢修等多種技能實(shí)訓(xùn)。PLC實(shí)訓(xùn)對象形像逼真，接近工業(yè)現(xiàn)場的實(shí)際應(yīng)用，通過本實(shí)驗(yàn)裝置的訓(xùn)練，學(xué)生很快就能適應(yīng)現(xiàn)場的工作。

3．采用西門子S7-1200系列可編程控制器，功能強(qiáng)大，性能優(yōu)越，采用模塊化設(shè)計(jì)，組合靈活。

4．采用西門子V20變頻器，功能廣泛，動(dòng)態(tài)響應(yīng)高，驅(qū)動(dòng)性能高。

5. 采用工業(yè)及7寸觸摸屏，兼容性強(qiáng)，畫面編輯功能強(qiáng)，圖庫豐富，滿足日常教學(xué)需求和工業(yè)控制要求。

6、多種通信方式：通過以太網(wǎng)總線，將實(shí)訓(xùn)裝置（從站）PLC和主站PLC進(jìn)行以太網(wǎng)主從通信。PLC與觸摸屏實(shí)現(xiàn)S7通信，觸摸屏畫面可實(shí)時(shí)監(jiān)控PLC系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和控制PLC系統(tǒng)。

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<400m

3、裝置容量：＜0.5KVA

4、重量：＜110Kg

5、外形尺寸：1600mm×750mm×1600mm

6、安全保護(hù)：具有漏電壓、漏電流保護(hù)裝置，安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)

四、實(shí)訓(xùn)裝置的基本配置及功能

實(shí)訓(xùn)裝置由控制屏、實(shí)訓(xùn)桌、主機(jī)實(shí)訓(xùn)組件、實(shí)訓(xùn)模塊（含豐富的工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備模擬實(shí)訓(xùn)對象）、變頻器掛箱、觸摸屏掛箱、交直流電機(jī)、總線單元、等組成。

（一）控制屏（鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板）

1、交流電源控制單元

三相四線380V交流電源經(jīng)空氣開關(guān)后給裝置供電，電網(wǎng)電壓表監(jiān)控電網(wǎng)電壓，設(shè)有帶燈保險(xiǎn)絲保護(hù)，控制屏的供電由鑰匙開關(guān)和啟停開關(guān)控制，同時(shí)具有漏電告警指示及告警復(fù)位。

提供三相四線380V、單相220V電源各一組，由啟停開關(guān)控制輸出，并設(shè)有保險(xiǎn)絲保護(hù)。

2、定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀

定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀，平時(shí)作時(shí)鐘使用，具有設(shè)定時(shí)間、定時(shí)報(bào)警、切斷電源等功能；還可自動(dòng)記錄由于接線或操作錯(cuò)誤所造成的漏電告警次數(shù)。

3、直流電源、直流電壓/電流表、邏輯輸出及指示等

直流電壓：0～10V可調(diào)輸出；直流電流：4～20mA可調(diào)輸出；直流數(shù)字電壓表/電流表；電壓表量程0～200V、輸入阻抗為10MΩ、精度0.5級；電流表量程0～200 mA、精度0.5級；同時(shí)設(shè)有邏輯電平輸出（點(diǎn)動(dòng)、自鎖）、邏輯電平指示、LED數(shù)碼管、方向指示器、八音盒、直流24V繼電器、信號轉(zhuǎn)換座若干。

4、主機(jī)實(shí)訓(xùn)組件

配置西門子S7-1200（CPU1214c）系列 PLC主機(jī)，集成數(shù)字量I/O（14DI/10DO），

5.變頻器組件

配置西門子V20變頻器，響應(yīng)速度快，性能優(yōu)越。

6.觸摸屏實(shí)訓(xùn)組件

昆侖通態(tài)7英寸觸摸屏，界面操作簡便，圖庫豐富，操作性強(qiáng)。

（二）實(shí)訓(xùn)掛箱

序號	編號	控制對象實(shí)訓(xùn)模塊	實(shí)訓(xùn)教學(xué)目標(biāo)
1	SX1	搶答器/音樂噴泉	通過對搶答系統(tǒng)中各組人員搶答時(shí)序的監(jiān)視和控制，掌握條件判斷控制指令的編寫方法；通過對音樂噴泉控制系統(tǒng)中“水流”及音樂的循環(huán)控制，掌握循環(huán)指令的編寫方法。
2	SX2	裝配流水線/十字路口交通燈	通過對“生產(chǎn)流水線”順序加工過程及十字路口交通燈路況信號控制，掌握順序控制指令的編寫方法。
3	SX3	水塔水位/天塔之光	通過對“水塔水位”和“儲(chǔ)水池水位”變化過程的判斷，了解簡單邏輯控制指令的編寫方法。通過對天塔之光閃亮過程的移位控制，掌握移位寄存器指令的編寫方法。
4	SX4	自動(dòng)送料裝車/四節(jié)傳送帶	通過對傳送帶啟停、傳送狀態(tài)的控制和對貨物在自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)中流向、流量的控制，掌握較復(fù)雜邏輯控制指令的編寫方法。
5	SX5	多種液體混合裝置	通過對“液體混合裝置”中不同液體比例及液體混合時(shí)攪拌時(shí)間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類型的定時(shí)器指令的編寫方法。
6	SX6	自動(dòng)售貨機(jī)	通過用用戶投幣數(shù)目的識別和自動(dòng)售貨機(jī)中各種“貨物”的進(jìn)出控制，掌握各種計(jì)數(shù)器指令及比較輸出指令的編寫方法。
7	SX7	自控軋鋼機(jī)/郵件分揀機(jī)	通過對自控軋鋼機(jī)和郵件分揀機(jī)材料（“鋼錠“郵件”）來料數(shù)量、來料類別識別及對各種執(zhí)行器（例如“電機(jī)”）啟停時(shí)序的控制，掌握數(shù)值運(yùn)算指令及中斷指令的編寫方法。
8	SX8	機(jī)械手控制/自控成型機(jī)	通過對機(jī)械手停留“位置“及自控成型機(jī)各方向“液缸位置”的控制，掌握一個(gè)完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較簡單邏輯控制程序的編寫能力。
9	SX9	加工中心	通過對加工中心中各方向“電機(jī)”運(yùn)行方向及“刀庫”進(jìn)出刀、換刀過程的控制，掌握一個(gè)完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較復(fù)雜邏輯控制的編寫能力。
10	SX10	四層電梯	通過對一個(gè)完整的四層電梯模型的綜合控制，初步掌握PLC控制系統(tǒng)的分析、I/O分配、設(shè)計(jì)I/O接線圖、接線、編程、調(diào)試等工作過程的綜合知識。
11	SX11	步進(jìn)電機(jī)/直線運(yùn)動(dòng)：（實(shí)物）步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電路、步進(jìn)電機(jī)、刻度盤、指針等組成；直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)、同步帶、光電傳感器、導(dǎo)軌、移動(dòng)塊等組成。	通過利用PLC對步進(jìn)電機(jī)及直線運(yùn)動(dòng)實(shí)物模塊的控制，初步了解步進(jìn)電機(jī)方向、拍數(shù)的控制及直線運(yùn)動(dòng)檢測、定位控制。
12	SX12	自動(dòng)洗衣機(jī)/電鍍生產(chǎn)線	通過對洗衣機(jī)進(jìn)出水時(shí)間、洗滌流程及電鍍生產(chǎn)線中物塊侵入不同溶液的時(shí)間、方式、先后順序的控制，掌握多點(diǎn)PLC控制系統(tǒng)的綜合應(yīng)用能力。
13	BP1	變頻器實(shí)訓(xùn)組件：配置西門子V20變頻器	初步具有綜合應(yīng)用變頻器的能力，了解變頻調(diào)速在實(shí)際中的應(yīng)用，掌握變頻器調(diào)速技術(shù)及PLC綜合控制技術(shù)。
14	CM1	觸摸屏實(shí)訓(xùn)組件：昆侖通態(tài)7英寸	了解工業(yè)觸摸屏的功能及使用方法、掌握與PLC之間的通信知識，并掌握復(fù)位、置位、交替等功能鍵、圖形（曲線）顯示、動(dòng)態(tài)畫面跟蹤在觸摸屏中的實(shí)現(xiàn)方法。
15	WK1	典型電動(dòng)機(jī)控制實(shí)操單元：交流接觸器3只；時(shí)間繼電器1只，3個(gè)按鈕，3只交流指示燈，2只熱繼電器，元器件配置專用底座。	掌握一般強(qiáng)電系統(tǒng)的安裝和調(diào)試工作過程知識，實(shí)現(xiàn)PLC方式的電機(jī)典型運(yùn)行控制；掌握安裝和調(diào)試PLC電氣控制系統(tǒng)的有關(guān)知識。
16	WK2	網(wǎng)孔板	學(xué)會(huì)電氣控制系統(tǒng)中各元器件的布局規(guī)劃、安裝、調(diào)試過程知識。

（三）電機(jī)導(dǎo)軌、光碼盤測速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表

包含光碼盤測速系統(tǒng)（配有進(jìn)口光電編碼器）、數(shù)顯轉(zhuǎn)速表及固定電機(jī)的不銹鋼導(dǎo)軌等。不銹鋼導(dǎo)軌平整度好，無應(yīng)力變形，加工精細(xì)，同心度好，互換性好，能保證電機(jī)與編碼盤之間連接的同心度不超過±5絲，電機(jī)運(yùn)行噪聲小，實(shí)訓(xùn)參數(shù)典型，能較好滿足實(shí)訓(xùn)要求。在導(dǎo)軌面板上設(shè)有五位數(shù)顯轉(zhuǎn)速表，顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)速；具有電壓反饋信號；同時(shí)設(shè)有光電編碼信號輸出，包括A、B兩個(gè)通道；能夠完成各種速度開/閉環(huán)及定位實(shí)訓(xùn)。

（四）三相鼠籠異步電機(jī)：交流380V/△

（五）實(shí)訓(xùn)桌

實(shí)訓(xùn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板；左右設(shè)有兩個(gè)大抽屜（帶鎖），用于放置工具及資料，電腦桌聯(lián)體設(shè)計(jì)，造型美觀大方。

名稱	型號	數(shù)量	單位	備注
實(shí)驗(yàn)屏		1	臺
電源控制屏		1	臺	鋼制噴塑
實(shí)驗(yàn)桌		1	張	鋁木結(jié)構(gòu)
學(xué)生凳		2	張
PLC主機(jī)	CPU1214C+SM1241+SB1232	1	臺
通訊電纜	網(wǎng)線	2	條
通訊電纜	觸摸屏通訊線	1	條
實(shí)驗(yàn)掛箱	搶答器/音樂噴泉	1	塊
	裝配流水線/十字路口交通燈	1	塊
	水塔水位/天塔之光	1	塊
	自動(dòng)送料裝車/四節(jié)傳送帶	1	塊
	多種液體混合裝置	1	塊
	自動(dòng)售貨機(jī)	1	塊
	自控軋鋼機(jī)/郵件分揀機(jī)	1	塊
	機(jī)械手控制/自控成型機(jī)	1	塊
	加工中心	1	塊
	四層電梯	1	塊
	步進(jìn)電機(jī)/直線運(yùn)動(dòng)	1	塊
	自動(dòng)洗衣機(jī)/電鍍生產(chǎn)線	1	塊
	變頻器實(shí)訓(xùn)掛箱（v20）0.37KW	1	塊
	觸摸屏實(shí)驗(yàn)箱 TPC7062TI （7寸工業(yè)級彩色）	1	塊
軟件	演示板原程序及西門子編程軟件	1	套
軟件	觸摸屏編程軟件	1	套
說明書	實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)	1	冊
連接線	實(shí)驗(yàn)連接線50cm自鎖線	50	條
連接線	15cm自鎖線	10	條