工业数字化网络实验台,智能制造PLC实训台-源头工厂

一、设备基础简介

本装置是按照人力资源和社会保障部制定的“可编程序控制系统设计师”培训及国家职业标准考核大纲内容，适当多加新技术，按照职业教育培训、职业技能鉴定和实验教学要求而研制的。适合职业院校、职业培训学校、职教中心、鉴定站/所对可编程序控制系统设计师的四、三、二级开展培训及技能鉴定。

二、研发背景

1. 本装置是按照人力资源和社会保障部制定的“可编程序控制系统设计师”培训及国家职业标准考核大纲内容，适当多加新技术，按照职业教育培训、职业技能鉴定和实验教学要求而研制的。

2. 工业迅速发展处置整理器要求不断提升，教学需要与时俱进设备要不断升级，而教学还需要从基础学起，同时适用需要实验室建造设计重复会导致浪费资金和实验室空间。

3. 一个设备需要多种加工工序技艺，导致工业现场设备错纵复杂，一个主机不能完成全部作业，需要多个站点实行相互协作完成。

4. 不一样层次的考核需要不一样设备，不能有机的实行集合，有些实验完成后无法实行考量查验学生的接受程度。

三、设备特色

1. 实验建造设计理念为一次性建造设计，本设备应用通用型宽展口，全部主机的I/O口全部可经过拓展口引出，可以用来插接式实训，也可实行线接式实操实训；还设定有两块可拆卸的网孔板可对不一样层次的学生实行考核。

2. 应用模型块结合式构造，含开关量、模仿量、变频调节速度、触摸屏、通信模型块等，配套MCGS工控组态监控系统，完成拟真化、信息化实验教学。

3. 项目实验模型块：运用目前经典型的可编程控制器及总线技术完成对工业生产中经典型案例的模仿对象、实物模型中的逻辑、模仿、过程、动作等的控制。

4. 拟真实验教学：经过虚拟环境就地实时显露plc运行状态，模仿工业现场控制，可以实行编程实训、程序语言编写测量试验等功能。

四、技术功能

1. 写入电源：三相四线（或三相五线）AC380V±10% 50Hz

2. 装置容量（KV）：＜0.5kVA

3. 重量：100kg

4. 外观尺寸：1310mm×700mm×1780mm

5. 安全保护：设定有漏电压（V）、漏电流（A）保护装置，安全符合国家标准。

6. 6.虚拟多用表功能数值：

交流AC电压（V）测量范围档位分：10、50、250、1000

直线DC电压（V）档位分：0.25、1、2.5、10、50、250、1000

欧姆档分：x1，x10，,100，,1000，,1K，x10K，x100K

电流（A）表档位：50μa、0.5、5、50、500

BATT：1.2-3.6V，RL=12Ω

BUZZ：R×3

红外发射检验测试功能：垂直角度±15°距离1-30cm

三极管测量孔

五、基础配备及功能

实验台由实验台、电源模型块、PLC模仿控制模型块、S7-1200单元、变频调节速度单元、触摸屏单元、二维控制单元、电工基础实验单元、交流AC电动机、型材电脑桌及实验实验连接线等构成。相关电气部位件连接口应用多功能端子引出，设定有插孔式实验检验和接线式工程实训两种方法，可由学生自主搭建相关电气控制线路。

1. 实验台

平台应用立式网孔板构造，由工业铝型材搭建而成，左侧网孔板为固定式构造；右侧为两块可拆卸的网孔板，下部设定有带刹车万能转向轮，便利位移布置，造型美观大方。

2. 电源模型块

提供三相380V交流AC电源，同时可得到一相220V交流AC电源。交流AC电源输出处设定有智能设备管控及安全保护系统，当相间、线间过电流（A）及直接短路均能自动保护。并提供直线DC24V/5A电源。

3. PLC模仿控制模型块

学生在标准的PLC的编程环境编写好控制程序后，编译下载到PLC实行实验，完成对虚拟场景的就地实时控制。箱式挂式模块件侧重于学习掌控把握PLC应用模仿控制编程实验，用手枪插式护套构造实验连接线搭建实验线路。

可完成数码显露控制、抢答器控制、天塔之光控制、音乐喷泉控制、十字路口交通灯控制、水塔水位控制、自动送料装车系统控制、四节传送带控制、装配流水线控制、多种液体混合装置控制、自控成型机控制、自控轧钢机控制、邮件分拣机控制、自动售货机控制、机械手控制控制、四层电梯控制、加工中心控制、自动洗衣机、电镀生产线等实验项目。

4. S7-1200单元

主机1215C,作业存储器125 KB；作业电源24VDC，自带DI14/DQ10，*2/AQ2板载 DI14 x 24VDC 漏型/源型，板载 DQ10 x 24VDC 及 *2 和 AQ2；板载 6 个高速计数器和 4 个脉冲输出；支持3 个用来串行通信的通信模型块，8 个用来 I/O 拓展的信号模型块；运行速度0.04 ms/1000 条指令；设定有2 个 PROFINET 端口，用来编程、HMI和 PLC 间数值通信。

多功能端子，电气连接口应用多功能端子引出，设定有插孔式实验检验和接线式工程实训两种方法，可由学生自主搭建相关电气控制线路。

5. 触摸屏单元

触摸屏单元应用西门子KTP700 Basic 7寸彩色触摸屏，用来PLC主机以太网通讯，控制和显露各单元的运行状态。配西门子系统WinCC正版系统。

6. 变频调节速度单元

提供西门子变频器G120C一台，功率（W）0.37KW，电压（V）380V，支持6路数字量写入，4路输出，两路模仿量写入和输出，

7. 小车动作控制单元

主要采用动作小车（直线DC电动机驱动）、同步带轮传动机构、直线DC电动机、光电传感器、电感式传感器、电容式传感器、行程开关等构成，经过传感检验测试、PLC编程，完成传动控制、键值优化对比行走控制、定向控制、定位控制、报警运行控制、点动控制等，能完成小车的精确定位。该系统外观精美，体积紧凑，重量（kg）轻。

8. 二维控制单元

二维控制单元主要采用伺服驱动和步进驱动构成。

伺服驱动用来控制Y轴丝杆，应用西门子V90交流AC伺服驱动及电动机，作业电压（V）AC220V，输出功率（W）400W。应用数字信号处置整理器（DSP）作为控制核心，智能功率（W）模型块（IPM）内部包括了驱动电子回路,同时设定有过电压（V）、过电流（A）、过热、欠压等故障检验测试保护电子回路，设定有较强的温度（℃）、湿度、振动等环境适应能力和很强的抗干扰的能力；支持位置、速度和力矩三种方法对伺服马达实行控制。

步进驱动用来控制X轴丝杆，应用直线DC伺服驱动，作业电压（V）DC24V，输出功率（W）35W；内部包括控制电子回路和功率（W）电子回路，设定有自检线圈和短路保护等功能。

（4）多功能端子，电气连接口应用多功能端子引出，设定有插孔式实验检验和接线式工程实训两种方法，可由学生自主搭建相关电气控制线路。

9. 电工基础实验单元

序号	名称	型号及规格	数量
1	低压断路器	DZ108-20 10A	1个
2	螺旋式保险丝	RL1-15/3A	3个
3	直插式保险丝	RT14-20/2A	2个
4	交流AC接触器	CJX2-0910，AC220V	3个
5	辅助触头	F4-22	2个
6	热继电器	JRS1D-25/Z(0.63-1A)	1个
7	热继电器座	JRS1-25	1个
8	通电延时时间继电器	JSZ6-4/220V(0~60S)	1个
9	时时间继电器座	JSZ6-4	1个
10	中间继电器	ARM2F-L/DC24V带灯	3个
11	继电器底座	DYF-08A	3个
12	接线端子排	JF5-2.5/5	5个
13	行程开关	LX19-001	2个
14	G端子导轨		2根
15	按钮开关盒	配装黄、绿、红三个按钮开关	1套
16	按钮开关盒	配装绿、红两个按钮开关	1套
17	实验连接线	红色/黑色各1卷	2卷
18	线槽	25*25	5米

10. 三相交流AC电动机

交流AC规格限定电压（V）380V/△接法，转动速度1400转/min，功率（W）40W，频率50HZ，绝缘等级E级。

11. 型材电脑桌

电脑桌应用铝型材和钣金构造，用来存放计算机数值。台面为防火烧、防水浸、耐磨损高密度板；立柱及横梁为30×30工业铝制型材，键盘位为抽屉式构造并用300mm导轨固定；电脑桌下部装备有带刹车万能转向轮。尺寸约为560mm×600mm×1020mm。

12. 实验连接线

每套配备有高可靠护套构造手枪插连接线，无氧铜抽丝而成，插头应用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，强弱电实验连接线的插头插头座尺寸分开，不可混插，安全可靠。

13.单片机、plc可编程设计与控制虚拟拟真系统：

本系统基于unity3d研发，内置实验步骤、实验指导书、电子回路图、结合套件清单、连接线路、接通电源、电子回路图、场景重置、返回等按钮，在连线及代码正确后，可以经过启动/停止、正向动作、反向动作按钮实操三维（3D）机床模型动作，在连接线路状态下，三维（3D）机床模型可实行放大/缩小、平移。

1.继电器控制：阅读实验指导书，并进入实验，经过认识阅读电子回路图，选用结合套件清单中的继电器、热继电器、开关等元件以拖拽的形式布置至电器储物柜中，限位器放置于三维（3D）机床模型上，可选用盖盖子，部分元件名称可重命名，然后点击连接线路按钮，将端子对端子实行连线，将机床电子回路连接成功后，选用接通电源，实行实操，若结合套件或线路连接错误将弹出提醒错误框，可随时实行场景重置。

2.PLC控制：实验同继电器控制，多加PLC控制功能，在连线完成后，经过PLC编码按钮，进入程序语言编写界面，编写正向与反向2条程序，共有12个梯形图符文号，编写完成后，选用提供并上交实行程序检验。检验成功后，接通电源实行实操，结合套件、线路连接、代码错误将弹出提醒错误框，可随时实行场景重置。

3.单片机控制：实验同继电器控制，多加单片机控制功能，在连线完成后，经过C编码按钮进入编程界面，写入正确的C语言代码，提供并上交检验成功后，接通电源实行实操，结合套件、线路连接、代码错误将弹出提醒错误框，可随时实行场景重置。

六、实验项目

PLC基础技能实验

MCGS组态棒图实验教学,运用已编辑好组态棒图,对以下任何实验实行动态跟踪教学实验针对实验项目的具体要求，学生自行编辑组态棒图实行实验。

1. PLC认识实验（软硬件构造、系统构成、基础指令、接线、编程下载等）

PLC虚拟控制应用实验

2. 数码显露控制

3. 抢答器控制

4. 天塔之光控制

5. 音乐喷泉控制

6. 十字路口交通灯控制