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可編程控制器（西門子）綜合實(shí)訓(xùn)室 > 行業(yè)新聞 >維修電工實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備

2024年3月10日

可編程控制器（西門子）綜合實(shí)訓(xùn)室

可編程控制器（西門子）綜合實(shí)訓(xùn)室

設(shè)備名：可編程控制器綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

一、總體要求

1.可編程控制器綜合實(shí)訓(xùn)裝置能完成《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)》、《現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)》等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)操技能培訓(xùn)與實(shí)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(hào)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，由簡單的PLC基本指令開始，如更深層次的高速計(jì)數(shù)器、PID運(yùn)算、步進(jìn)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(huì)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(kuò)展完成新課題的實(shí)訓(xùn)，并能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)-弱電之間、交叉課程之間的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)仿真化、信息化、網(wǎng)絡(luò)實(shí)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(duì)工業(yè)生產(chǎn)中模擬對(duì)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)。實(shí)訓(xùn)對(duì)象要求實(shí)物教學(xué)，接近工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)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(chǎng)的工作。

二、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(duì)工業(yè)生產(chǎn)中模擬對(duì)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(duì)象形像逼真，接近工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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)1：N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(duì)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(chǎng)設(shè)備模擬實(shí)訓(xùn)對(duì)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)。

（二）基于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室安全用電智能控制系統(tǒng)

1、特點(diǎn)

當(dāng)智能控制系統(tǒng)檢測(cè)到有漏電或觸電情景出現(xiàn)時(shí)，智能控制系統(tǒng)在0.1秒斷開連接，保證人身和財(cái)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(shí)，在掛鎖位置上鎖，★防止他人上電，檢修更安全�？梢圆杉F(xiàn)場(chǎng)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(shí)現(xiàn)本地設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2、功能

基于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室安全用電智能控制系統(tǒng)，可進(jìn)行用電數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)、分析、查詢等。運(yùn)用前端數(shù)據(jù)可視化技術(shù)將實(shí)時(shí)的用電數(shù)據(jù)展示在平臺(tái)上，并以圖表的形式提供可視化的用電信息查詢功能；運(yùn)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用電設(shè)備和線路運(yùn)行狀況，對(duì)異常狀況及時(shí)告警，從而預(yù)防電氣火災(zāi)；運(yùn)用用電系統(tǒng)故障定位技術(shù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并精準(zhǔn)定位用電故障點(diǎn)，自動(dòng)生成故障報(bào)告，協(xié)助用戶第一時(shí)間修復(fù)用電系統(tǒng)故障；運(yùn)用電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)時(shí)分析和評(píng)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(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)和行業(yè)數(shù)學(xué)模型統(tǒng)計(jì)、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(jì)的智慧用電模塊需求。

3、基于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室安全用電智能控制系統(tǒng)由執(zhí)行裝置與網(wǎng)機(jī)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(jí)額定電流：Inm63A

（8）缺相保護(hù)：設(shè)備防燒毀保護(hù)模式

（9）漏電保護(hù)：元器件損壞保護(hù)模式

（10）過載保護(hù)：電流過大防燒毀模式

（11）短路保護(hù)：碰線防燒毀模式

（12）掛鎖保護(hù)：便于維修安全

（13）過溫保護(hù)：可監(jiān)測(cè)線路溫度

（14）過欠壓保護(hù)：防止造成人身事故和機(jī)械設(shè)備損壞

（15）漏電或觸電時(shí)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(jī)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(hù)

（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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能

★（7）提供強(qiáng)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(jí)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(shí)該產(chǎn)品的可靠、安全、先進(jìn)性。

4、主機(jī)實(shí)訓(xùn)組件

西門子1200PLC(CPU1214C,DC/DC/DC）主機(jī)，集成數(shù)字量I/O（14路數(shù)字量輸入/10路數(shù)字量輸出）、RS-485通信口；數(shù)字量模塊SM1223(8路數(shù)字輸入/8路數(shù)字輸出），模擬量模塊SM1234(4路模擬量輸入/2路模擬量輸出），含有以太網(wǎng)通信；所有端口全部引到面板，對(duì)應(yīng)標(biāo)識(shí)絲印清晰易懂，具有I/O并口擴(kuò)展接口功能，配套下載和通信線配套編程電纜。

5.變頻器組件

配置西門子V20變頻器，功率0.37kW，帶有RS485通信接口及操作面板。

6.觸摸屏實(shí)訓(xùn)組件

西門子觸摸屏KTP700 基本版，精簡面板，按鍵式/觸摸式操作， 7" TFT 顯示屏，65536 顏色， PROFINET 接口，集成以太網(wǎng)口和 USB口

5、伺服驅(qū)動(dòng)器模塊

西門子V90伺服驅(qū)動(dòng)器，輸入電壓：200-240V；功率：200W；防護(hù)等級(jí):IP20；常規(guī)通用接口，配套西門子 SIMOTICS S-1FL6,低慣性,200W,3000轉(zhuǎn),0.32N*m。

（二）實(shí)訓(xùn)掛箱

序號(hào)	編號(hào)	控制對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)“生產(chǎn)流水線”順序加工過程及十字路口交通燈路況信號(hào)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(duì)“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(duì)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(duì)傳送帶啟停、傳送狀態(tài)的控制和對(duì)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(duì)“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(shí)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(duì)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(shí)別及對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(shí)。
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(duì)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(cè)、定位控制。
12	SX12	自動(dòng)洗衣機(jī)/電鍍生產(chǎn)線	通過對(duì)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	SX13	直流電機(jī)控制/溫度控制(模擬量控制)	通過對(duì)直流電機(jī)系統(tǒng)中脈沖信號(hào)采集、轉(zhuǎn)速控制(電壓量)及溫度控制系統(tǒng)中的溫度參數(shù)的控制，掌握高速計(jì)數(shù)器指令、模擬量處理指令、PID指令的使用。
14	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)。
15	CM1	觸摸屏實(shí)訓(xùn)組件：西門子觸摸屏（KTP700）	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(shí)，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。
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(shí)。

（三）．低壓電氣實(shí)驗(yàn)?zāi)K

交流接觸器（帶輔助觸點(diǎn)2常開2常閉）3只；時(shí)間繼電器1只，常開常閉復(fù)合按鈕（紅綠黑）3個(gè)；漏電斷路器1只，3P熔斷器底座（配4A熔芯）1只，2P熔斷器底座（配2A熔芯 )1只，熱繼電器1個(gè)。掌握一般強(qiáng)電系統(tǒng)的安裝和調(diào)試工作過程知識(shí)，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(shí)。

（三）實(shí)訓(xùn)桌、椅

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。每臺(tái)實(shí)驗(yàn)桌配備兩張小凳子。

（四）智能倉儲(chǔ)控制模型

1）系統(tǒng)概述

可供學(xué)生完成直流電機(jī)控制、步進(jìn)電機(jī)控制、伺服電機(jī)控制、PLC指令訓(xùn)練、位控訓(xùn)練、傳感器檢測(cè)技術(shù)等方面的實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)的使用。

基本功能：

（1）將貨物送到指定位置（由操作員指定的位置）

（2）自動(dòng)將貨物送到某一位置（由PLC判定位置）

（3）將某一倉庫的貨物取出（由操作員指定位置）

（4）自動(dòng)取出某一倉庫的貨物（由PLC判定位置）

（5）能夠?qū)崿F(xiàn)低速啟動(dòng)-變速運(yùn)行-低速停車的功能

2）產(chǎn)品特點(diǎn)

1、該裝置由立體倉庫主體、接口電路所組成。立體車庫主體由底盤、三層十倉位庫體、傳動(dòng)機(jī)械及電氣控制等四部分組成。

2、模型的傳動(dòng)機(jī)械部分采用滾珠絲杠、滑軌、普通絲杠等機(jī)械元件組成，采用步進(jìn)電機(jī)作為拖動(dòng)元件。

3、該模型倉庫庫體由三層十個(gè)倉位組成，由PLC編程實(shí)現(xiàn)X、Y、Z軸位置控制，可完成倉庫車模的自動(dòng)或手動(dòng)存取。

1）采用可編程邏輯器件，實(shí)現(xiàn)X、Y、Z軸的限位保護(hù)、互鎖保護(hù)，確保了學(xué)生在誤操作時(shí)不損壞系統(tǒng)硬件。

2）開放式接口設(shè)計(jì)，適宜技能實(shí)訓(xùn)使用。

3）通過傳感器信號(hào)采集，PLC編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)及直流電機(jī)進(jìn)行復(fù)雜的位置控制、時(shí)序邏輯控制及上位機(jī)監(jiān)控等功能。

名稱	型號(hào)	數(shù)量	單位
實(shí)驗(yàn)屏		1	臺(tái)
電源控制屏		1	臺(tái)
實(shí)驗(yàn)桌		1	張
學(xué)生凳		2	張
PLC主機(jī)	CPU1214C DC/DC/DC + SM1223 + SM1234	1	套
通訊電纜	網(wǎng)線	2	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
	溫度控制/直流電機(jī)控制	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
	伺服掛箱	1	臺(tái)
	觸摸屏實(shí)驗(yàn)箱	1	塊
三相異步電機(jī)		1	臺(tái)
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(cè)
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
智能倉儲(chǔ)控制模型		1	套
低壓電氣實(shí)驗(yàn)?zāi)K		1	套
網(wǎng)孔板		1	套
教學(xué)資源包	見附件	1	套