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可編程控制器（三菱）綜合實訓(xùn)室 > 教育裝備 >PLC實訓(xùn)裝置

可編程控制器（三菱）綜合實訓(xùn)室

設(shè)備名：可編程控制器綜合實訓(xùn)系統(tǒng)

一、總體要求

1.可編程控制器綜合實訓(xùn)系統(tǒng)能完成《可編程控制器技術(shù)》、《電氣及PLC控制技術(shù)》、《PLC及其應(yīng)用》、《變頻調(diào)速技術(shù)》等課程的實驗教學(xué)、實操技能培訓(xùn)與實訓(xùn)技能鑒定考核。

2.采用積木組合式結(jié)構(gòu)，所有模塊全部按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號進行實訓(xùn)，由簡單的PLC基本指令開始，如更深層次的高速計數(shù)器、PID運算、步進脈沖定位、變頻器等，組成一套完整的PLC學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

3.基本器件采用模塊化結(jié)構(gòu)，使裝置不會隨新技術(shù)、新課題的發(fā)展而淘汰，只需増加核心新部件即可擴展完成新課題的實訓(xùn)，并能實現(xiàn)強-弱電之間、交叉課程之間的互聯(lián)，實現(xiàn)仿真化、信息化、網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)教學(xué)。

4.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、實物模型中的邏輯、模擬、過程、運動等的控制實訓(xùn)，完成學(xué)生認知、設(shè)計、安裝、調(diào)試、檢修等多種技能實訓(xùn)。實訓(xùn)對象要求實物教學(xué)，接近工業(yè)現(xiàn)場的實際應(yīng)用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣，使學(xué)生很快就能適應(yīng)現(xiàn)場的工作。

二、裝置特點

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、仿真實訓(xùn)軟件，實現(xiàn)仿真化、信息化、網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)教學(xué)，體現(xiàn)實訓(xùn)教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)性和系統(tǒng)性。

2、項目實訓(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，實物模型中的邏輯、模擬、過程、運動等的控制實訓(xùn)，完成學(xué)生認知、設(shè)計、安裝、調(diào)試、檢修等多種技能實訓(xùn)。PLC實訓(xùn)對象形像逼真，接近工業(yè)現(xiàn)場的實際應(yīng)用，通過本實驗裝置的訓(xùn)練，學(xué)生很快就能適應(yīng)現(xiàn)場的工作。

3．采用三菱FX5U系列可編程控制器，功能強大，性能優(yōu)越，采用模塊化設(shè)計，組合靈活。

4．采變頻器，功能廣泛，動態(tài)響應(yīng)高，驅(qū)動性能高。

5. 采用工業(yè)及10寸觸摸屏，兼容性強，畫面編輯功能強，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，將實訓(xùn)裝置（從站）PLC和主站PLC進行以太網(wǎng)主從通信。PLC與觸摸屏實現(xiàn)1：N通信，觸摸屏畫面可實時監(jiān)控PLC系統(tǒng)運行狀態(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：具有漏電壓、漏電流保護裝置，安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)

四、實訓(xùn)裝置的基本配置及功能

實訓(xùn)裝置由控制屏、實訓(xùn)桌、主機實訓(xùn)組件、實訓(xùn)模塊（含豐富的工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備模擬實訓(xùn)對象）、變頻器掛箱、觸摸屏掛箱、交直流電機、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)有帶燈保險絲保護，控制屏的供電由鑰匙開關(guān)和啟停開關(guān)控制，同時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)有保險絲保護。

（二）基于物聯(lián)網(wǎng)實驗室安全用電智能控制系統(tǒng)

1、特點

當(dāng)智能控制系統(tǒng)檢測到有漏電或觸電情景出現(xiàn)時，智能控制系統(tǒng)在0.1秒斷開連接，保證人身和財產(chǎn)安全；智能控制系統(tǒng)本身有故障指示燈，用戶可根據(jù)智能控制系統(tǒng)故障指示燈顯示判斷出當(dāng)前故障狀態(tài)，便于處理；智能控制系統(tǒng)有掛鎖功能，需要檢修時，在掛鎖位置上鎖，★防止他人上電，檢修更安全�？梢圆杉F(xiàn)場輸出型裝置數(shù)據(jù)，通過多種物聯(lián)網(wǎng)通信方式上傳至云端，實現(xiàn)本地設(shè)備的遠程監(jiān)控。

2、功能

基于物聯(lián)網(wǎng)實驗室安全用電智能控制系統(tǒng)，可進行用電數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計、存儲、分析、查詢等。運用前端數(shù)據(jù)可視化技術(shù)將實時的用電數(shù)據(jù)展示在平臺上，并以圖表的形式提供可視化的用電信息查詢功能；運用數(shù)據(jù)庫技術(shù)實時監(jiān)測用電設(shè)備和線路運行狀況，對異常狀況及時告警，從而預(yù)防電氣火災(zāi)；運用用電系統(tǒng)故障定位技術(shù)及時發(fā)現(xiàn)并精準(zhǔn)定位用電故障點，自動生成故障報告，協(xié)助用戶第一時間修復(fù)用電系統(tǒng)故障；運用電能質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)實時分析和評估電能質(zhì)量問題，并提供定制化的治理方案，協(xié)助用戶獲得優(yōu)質(zhì)電能；運用大數(shù)據(jù)技術(shù)和行業(yè)數(shù)學(xué)模型統(tǒng)計、分析并挖掘基礎(chǔ)的用電數(shù)據(jù)，基于數(shù)據(jù)發(fā)掘節(jié)能潛力，從而提供能效優(yōu)化方案。滿足用電管理系統(tǒng)可視、安全、可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟的智慧用電模塊需求。

3、基于物聯(lián)網(wǎng)實驗室安全用電智能控制系統(tǒng)由執(zhí)行裝置與網(wǎng)機組成，技術(shù)參數(shù)分別為：

（1）執(zhí)行裝置技術(shù)參數(shù)

（1）極數(shù)：3P+N

（2）脫扣特性：C（5-10）In D（10-14）In

（3）額定電流：In 6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A

（4）額定電壓：Ue AC 230V/400V

（5）額定頻率f：50Hz

（6）額定短路分?jǐn)嗄芰Γ?span lang="EN-US">Icu10kA

（7）殼架等級額定電流：Inm63A

（8）缺相保護：設(shè)備防燒毀保護模式

（9）漏電保護：元器件損壞保護模式

（10）過載保護：電流過大防燒毀模式

（11）短路保護：碰線防燒毀模式

（12）掛鎖保護：便于維修安全

（13）過溫保護：可監(jiān)測線路溫度

（14）過欠壓保護：防止造成人身事故和機械設(shè)備損壞

（15）漏電或觸電時0.1秒斷開

（16）故障指示燈，便于查看工作狀態(tài)

★（17）掛鎖功能，檢修更方便

（2）網(wǎng)機技術(shù)參數(shù)

（1）內(nèi)置STM32F103C8T6主控芯片

（2）外置8M無源晶振

（3）采用SP3485作為485通信芯片

（4）485防浪涌保護

（5）標(biāo)準(zhǔn)RS485接口，可直接串口設(shè)備

（6）智能型數(shù)據(jù)終端，便捷實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能

★（7）提供強大的中心管理軟件，方便設(shè)備管理

★（8）提供便捷的軟件升級和固件更新服務(wù)

★（9）提供數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)備份，方便查看歷史數(shù)據(jù)

（10）尺寸：89mm*67.5mm*20.5mm

（11）重量：70g

（12）電源：AC220V

（13）功耗：1.5W

（14）工作溫度：-25℃ - +70℃

（15）工作濕度：95%

（16）WiFi版最大下行傳輸速率：64kbps

（17）WiFi版最大上行傳輸速率：32kbps

提供有效、權(quán)威的證明文件，證實該產(chǎn)品的可靠、安全、先進性。

4、主機實訓(xùn)組件

配置三菱FX5U-32MT系列 PLC主機，集成數(shù)字量I/O（16DI/16DO）

5.變頻器組件

配置三菱FR-A840 0.75KW變頻器，響應(yīng)速度快，性能優(yōu)越。

6.觸摸屏實訓(xùn)組件

三菱觸摸屏（GS2110-WTBD-N），10寸彩色觸摸屏，內(nèi)置以太網(wǎng)通信口和RS232通信口，分辨率：800*480

（二）實訓(xùn)掛箱

序號	編號	控制對象實訓(xùn)模塊	實訓(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攪拌時間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類型的定時器指令的編寫方法。
6	SX6	自動售貨機	通過用用戶投幣數(shù)目的識別和自動售貨機中各種“貨物”的進出控制，掌握各種計數(shù)器指令及比較輸出指令的編寫方法。
7	SX7	自控軋鋼機/郵件分揀機	通過對自控軋鋼機和郵件分揀機材料（“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”）啟停時序的控制，掌握數(shù)值運算指令及中斷指令的編寫方法。
8	SX8	機械手控制/自控成型機	通過對機械手停留“位置“及自控成型機各方向“液缸位置”的控制，掌握一個完整工業(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”運行方向及“刀庫”進出刀、換刀過程的控制，掌握一個完整工業(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	步進電機/直線運動：（實物）步進電機系統(tǒng)由驅(qū)動電路、步進電機、刻度盤、指針等組成；直線運動系統(tǒng)由電機、同步帶、光電傳感器、導(dǎo)軌、移動塊等組成。	通過利用PLC對步進電機及直線運動實物模塊的控制，初步了解步進電機方向、拍數(shù)的控制及直線運動檢測、定位控制。
12	SX12	自動洗衣機/電鍍生產(chǎn)線	通過對洗衣機進出水時間、洗滌流程及電鍍生產(chǎn)線中物塊侵入不同溶液的時間、方式、先后順序的控制，掌握多點PLC控制系統(tǒng)的綜合應(yīng)用能力。
13	BP1	變頻器實訓(xùn)組件：配置三菱FR-4740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	觸摸屏實訓(xùn)組件：三菱觸摸屏（GS2110-WTBD-N）	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、動態(tài)畫面跟蹤在觸摸屏中的實現(xiàn)方法。
15	WK2	網(wǎng)孔板	學(xué)會電氣控制系統(tǒng)中各元器件的布局規(guī)劃、安裝、調(diào)試過程知識。

（三）．低壓電氣實驗?zāi)K

典型電動機控制實操單元：配有交流接觸器3只；熱繼電器1只；時間繼電器1只；4個按鈕；配有三相異步電機，可以開展電機正反轉(zhuǎn)和星三角降壓啟動等相關(guān)實驗。

（四）、材料分揀實物教學(xué)模型

（1）材料分揀裝置由底板、氣動部分、物料傳送機構(gòu)、料槽及電氣控制等四部分組成。氣動部分由電磁閥和氣缸組成；物料傳送部分由電機和同步傳送帶組成。

（2）電氣控制單相交流電機及減速器、電磁閥、氣缸、旋轉(zhuǎn)編碼盤、開關(guān)電源、光電傳感器、接近開關(guān)、電容傳感器等器件組成。

（3）通過傳感器信號采集，PLC編程，對交流電機、電磁閥進行較復(fù)雜的開關(guān)量控制、位置控制、時序邏輯控制，實現(xiàn)對傳送帶上的物料進行定位，辨識、分類的功能。

（4）能完成PLC主機工控網(wǎng)絡(luò)及MCGS工控組態(tài)棒圖動態(tài)跟蹤實驗教學(xué)。

（5）靜音氣泵采用無油空壓機。

（6）配置氣動元件。

（五）、十字路口交通燈教學(xué)模型

"十字路口交通燈實驗?zāi)Ｐ?span lang="EN-US">"由道路模型、交通燈指示模型、電源輸入（DC+24V）、模擬輸入、控制輸出、PLC主機（用戶自配）及相應(yīng)的控制軟件組成。

該實訓(xùn)模型的道路設(shè)置為四個方向雙向六車道，不同車道分別用虛線及路面箭頭方向進行區(qū)別；另外，在道路模型周邊還標(biāo)注有開發(fā)區(qū)以及草坪等模擬場景，使整個模型更加形象逼真；交通燈指示模型采用立體式雙色LED箭頭指示牌，指示牌的柱子采用了高強度鋁柱，久經(jīng)耐用，不易氧化，符合真實的交通燈運行模式；四個方向分別都設(shè)有一個LED指示牌，對來往的車輛進行指揮�？刂戚敵龇謩e對東西南北四個方向的左轉(zhuǎn)、直行和右轉(zhuǎn)進行實時控制，實訓(xùn)者根據(jù)LED指示牌顯示的黃、綠、紅三種不同的信號指示狀態(tài)掌握交通燈工作的整個流程，使實訓(xùn)者能將理論和實際操作完美的結(jié)合起來。

（六）.小車直線運動控制系統(tǒng)教學(xué)模型(伺服電機)

采用臺達伺服驅(qū)動器ASD-B2-0421-B（額定輸出頻率0.4KW,輸入電壓AC220V）,和伺服電機 ECMA-C20604RS，17位增量式編碼器，額定轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)，額定輸出功率0.4KW，帶滑鍵帶報閘，防護等級IP65。配套伺服編碼器及動力線。通過傳感檢測、PLC編程，實現(xiàn)運動距離測量、傳動控制、定向控制、定位控制等，通過脈沖個數(shù)定位，運動小車采用傳動軸滾珠絲桿傳動,傳動平穩(wěn),行程400mm。

（七）. 立體三維運動控制實物模型(步進電機)

采用三維運動控制，每軸均采用傳動軸滾珠絲桿傳動,傳動平穩(wěn),行程250mm,配備3個定位行程限位開關(guān)和3個光電開關(guān), 可支持單維到三維運動，采用驅(qū)動器3CM880和步進電機3S57Q-04056進行驅(qū)動。做成模塊化結(jié)構(gòu),聯(lián)入裝置內(nèi),可以靈活放置和取出,另外帶有硬件保護的極端限位保護模塊,防止編程錯誤時,滑塊運行到最左或者最右端時,電機沒有停止運行或者改變方向運行,從而損壞電機或者絲桿。定位行程開關(guān)用于位置檢測，可用于路徑規(guī)劃、定位等，具備過載、過壓、急停保護等保護功能。

（八）.實訓(xùn)桌、椅

實訓(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)有兩個大抽屜（帶鎖），用于放置工具及資料，電腦桌聯(lián)體設(shè)計，造型美觀大方。

名稱	型號	數(shù)量	單位
實驗屏		1	臺
電源控制屏		1	臺
實驗桌		1	張
學(xué)生凳		2	張
PLC主機	FX5U-32MT	1	套
通訊電纜	網(wǎng)線	2	條
實驗掛箱	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
	自動送料裝車/四節(jié)傳送帶	1	塊
	多種液體混合裝置	1	塊
	自動售貨機	1	塊
	自控軋鋼機/郵件分揀機	1	塊
	機械手控制/自控成型機	1	塊
	加工中心	1	塊
	四層電梯	1	塊
	步進電機/直線運動	1	塊
	自動洗衣機/電鍍生產(chǎn)線	1	塊
	變頻器實訓(xùn)掛箱（FR-A840）0.75KW	1	塊
	觸摸屏實驗箱	1	塊
三相異步電機
軟件	演示板原程序及三菱編程軟件	1	套
軟件	觸摸屏編程軟件	1	套
說明書	實驗指導(dǎo)	1	冊
連接線	實驗連接線50cm自鎖線	50	條
連接線	15cm自鎖線	10	條
低壓電氣實驗?zāi)K		1	套
網(wǎng)孔板		1	套
十字路口交通燈教學(xué)模型		1	套
小車直線運動控制系統(tǒng)教學(xué)模型		1	套
立體三維運動控制實物模型		1	套
教學(xué)資源包	見附件	1	套