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PLC可编程控制器实训装置主体

一、实训操作台

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台

1、整体尺寸：长×宽×高140cm×70cm×158cm+电脑桌63cm×50cm×110cm

2、网孔板尺寸：≧W718*D40*H1490mm

3、实训桌：采用四个工业铝型材立柱为支撑，立柱端部可安装调节脚，方便高度调节，主体结构通过左、右各2个C字形铝压成型构件联接，台面高度约750mm，桌面板下设支撑框架，截面尺寸为40×20mm，承受力不少于300kg。立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，截面尺寸：70×70mm，四面带槽，槽宽约8mm，端部配套塑料堵头，槽内适用工业铝型材通配螺母及配件。C字形铝压成型构件为左、右对称件，采用压铸成型工艺，经机加工、抛丸、喷砂，表面橘红静电喷涂工艺。桌面采用25mm麻灰色高密度层压板封边特制，有效提高绝缘等级；实验桌底部装有至少4个导向轮，方便实训台架移动；

4、实训储物柜：采用圆弧卷边冷冲压钣金一体成型，封闭式结构，表面静电喷涂，外形尺寸：约宽450x深550x高705（mm），总重量≥31kg；柜体四边圆弧设计：R=30mm，柜体边框总厚度≤2.5mm；配有承重型卡扣式三节轨，导轨承重量≥30kg，抽屉把手采用卡套式钣金卷边工艺，抽屉采用联体锁设计，底部配有4个万向带刹车脚轮。

5、电脑桌：钢铝结构，装有4只万向轮，装有黑色钢质网孔电脑后靠、键盘托、主机支架。

6、学生凳：

（1）凳腿采用30×30×1.2mm 的方管；

（2）拉管采用  30×30×1.2mm 的方管；

（3）凳面采用  240×340×25mm 刨花板贴木纹纸，凳高40cm，凳面与金属凳架使用大扁头防刮螺杆和防退螺帽穿越固定；

（4）防锈处理：金属部件均需经酸洗、磷化、表面除锈处理，采用高压静电喷塑、高温烘烤处理，要求附着力强，抗氧化，  不脱剥，光滑美观，金属桌体颜色为灰色；

7、技术性能要求

（1）输入电源：三相四线（或三相五线）～380V±10%  50Hz

（2）工作环境：温度-10℃～+40℃  相对湿度≦85%(25℃) 海拔<400m

（3）装置容量：≦0.5KVA

（4）重  量：≦110Kg

（5）安全保护：具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标准

二、装置特点

1、采用积木组合式结构，含开关量、模拟量、变频调速、触摸彩屏、总线通信模块等，配套组态监控软件、信息化、网络实训教学，体现实训教学的网络性和系统性。

2、项目实训模块：利用目前典型的可编程控制器及总线技术完成对工业生产中模拟对象，实物模型中的逻辑、模拟、过程、运动等的控制实训，完成学生认知、设计、安装、调试、检修等多种技能实训。          

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电源控制单元

（1）底座采用专用钣金型材设计，氧化工艺。

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个

（2）面板采用钣金或PCB材质，表面采用烤漆工艺，色泽美观并经久耐磨不掉色。

（3）提供三相四线380V、单相220V电源各一组，由启停开关控制输出，并设有保险丝保护。

直流电源：DC24V/6.5A，带短路保护及自动恢复功能；所有输出引出到端子。

3

PLC主机单元

PLC主机：1200系列一台（型号：CPU  1214C  DC/DC/DC），SM1223，数字量输入输出模块，16×24  VDC 输入/16 ×继电器输出；全部端子引导面板上。

西门子SINAMICS  G120XA PN ，0.75KW，全部端子引导面板上。含基础面板和中文面板

1

个

4

变频器实训单元

1

个

5

触摸屏实训单元

TPC1021ET，全部端子引导面板上。

1

个

6

交换机单元

直流输入12-48V电源供电，支持双电源冗余、反接保护,8个10Base-T/100Base-TX  RJ45端口，具有自适应功能，支持MDI/MDI-X连接；防护等级  ≥IP40。

1

个

7

步进系统实训模块（步进）

包含驱动器，圆盘工作台等

1

个

1、步进电机驱动器1台：控制2相4线步进电机，支持光耦隔离差分信号输入，抗干扰能力强；

（1）面板包含接线端子、动力转换插、编码器转换插，电气板上的电气元件排布要合理、美观、操作方便、空间充裕，器件需引线到端子，便于电路连接及测试，端子名称必须按统一规范印刷编排，利于学员实操和考核。

（2）详细参数：

①电压：20-24VDC；

②信号：兼容  5V/24V 信号 ；

③脉冲响应频率：≥200KHZ；

④保护：具有过压、欠压、过流保护；

⑤输出脉冲：单/双  脉冲功能切换；

2、圆盘工作台

（1）由步进电机，360°刻度指示盘，旋转指针，步进电机驱动模块，控制按钮，信号输入区，输出，熔断器保护模块等组成，系统采用指针式旋钮及360°刻度指示盘来模拟替代旋转工作台的运行，通过8个大档位，实现步进电机旋转定位。

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伺服系统实训模块（伺服）

包含驱动器、定位丝杆等

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个

1、伺服驱动器1台

（1）面板包含接线端子、动力转换插、编码器转换插，电气板上的电气元件排布要合理、美观、操作方便、空间充裕，器件需引线到端子，便于电路连接及测试，端子名称必须按统一规范印刷编排，利于学员实操和考核。

（2）技术参数：

电源输入：单相  AC220V~230V（10%），50/60Hz

额定输出功率：400W

输出电流：连续2.1A(峰值：6.3A）

瞬时过载能力：300%（50ms）

控制模式：位置控制（脉冲输入）、速度控制、转矩控制

脉冲输入方式：差分（Line  Driver）、集电极开路（Open Collector）

*脉冲频率：500kHz(差分输入）

编程器反馈：17-bit增量式  （160000 pulses/rev）

速度响应带宽：≥1.5kHz

位置控制精度：±1pulse(无累计误差）

通信接口：RS-485(Modbus  RTU)

数字输入（DI）:8路（可编程，支持PNP/NPN)

数字输出（DO）：4路（可编程，集电极开路）

扩展通信：CANopen

工作温度：0℃~55℃

保护功能：过流保护、过压保护、欠压保护、过热保护、编程器故障检测、制动电阻过载保护

2、定位丝杆

（1）配备运动丝杠1台：行程约250mm，螺距4mm，采用整体铝合金结构，C7线轨、封闭式铝合金防尘盖板，丝杆精度0.03mm，末端衍生安装编码器安装轴，丝杆底部配套专用铝合金安装座用于固定连接；

（2）空心轴编码器1个：电源电压：DC10.8~26.4V，消耗电流：60Ma，*响应频率：200kHz，引出至控制面板2MM接口方便接线使用，并设有独立电源开关，短路过载保险丝保护。

（3）伺服电机1台：额定功率  (kW)：0.9，额定扭矩(N-m)*1：0.32，*扭矩(N-m)：1.12，额定转速(r/min)：3000，*转速(r/min)：6000，额定电流(Arms)：0.9。

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模拟产线控制对象

物料自动分拣单元主要抽取典型工业现场应用场景，由多个工艺工位构成，气动、电动多种执行器形式，结合工业场景常见的功能结构进行设计，给学生提供一个贴近工业现场的驱动控制应用场景。

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台

物料自动分拣单元是通过采用一套能自动进行供料、输送、分拣的设备，组成连续、完全自动化的模拟生产线，来实现产品的模拟生产。它抽象自真实工业中的自动化生产线，并将其应用于学生应用实践类教学。

物料自动分拣单元由供料、传送、分拣，三个工艺场景组成。

物料自动分拣单元详细规格参数要求如下：

1、气动送料模块1套

气动送料模块主要完成物料的自动供给功能。主要由亚克力和铝合金零件组成，采用井式仓储和直线气缸结构，集储存和送料于一体的设计，同时借助检测器检测仓库物料状态和直线气缸动作状态。模块结构的安装和连接完全采用工业方式，可重复机械拆装和电气连接。

该模块可用于机械机构装调类实训项目、电气安装和线路连接类实训项目、气动回路搭建和调试类实训项目开展。

2、传送带模块1套

传送带模块主要完成物料的水平定向传送。主要由工业铝型材和铝合金零件组成，采用平带传动和同步齿形带传动结构，使用变频电机驱动，传送方向和传送速度可随控制要求进行调整，配有检测器用于检测物料的属性状态，配合分拣套件进行检测分拣。模块结构的安装和连接完全采用工业方式，可重复机械拆装和电气连接。

该模块可用于带传动机构装调类实训项目、变频驱动系统的安装和线路连接类实训项目、气动回路搭建和调试类实训项目开展。

3、分拣套件1套

分拣模块主要完成物料的分拣功能。主要由分拣气缸、滑槽组成，分拣气缸安装与传送带模块上，滑槽安装于铝型材槽板上，配合送料和传送流程进行分拣，配有检测器用于检测分拣气缸的工作位置和物料是否到达分拣位置。模块结构的安装和连接完全采用工业方式，可重复机械拆装和电气连接。

4、信号指示灯1套

集红色指示灯、黄色指示灯、绿色指示灯、蜂鸣器一体，安装位置可随意调整，用于显示工作站的运行状态，根据控制程序的设计，可显示运行中、暂停中、停止中、故障告警中等状态。

5、基础平台1套

基础平台下方配有脚轮，方便设备移动和位置固定。桌面由铝型材拼接而成，可随意改变铝型材上安装的元器件位置。

整体占地尺寸：≥650mm(W)×950mm(D)（允许偏差±5%）。

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电力拖动实训单元

继电器、接触器，按钮，指示灯，三相异步电机等

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个

1、指示灯按钮模块：采用Q235冷轧钢板折弯后焊接而成，表面静电喷塑处理，文字符采用现代丝印技术处理。至少包含6个按钮，6个指示灯，4个转换开关，1个急停按钮。

2、继电器模块：包含5个交流接触器，5个继电器，2个时间继电器，4个行程开关，所有接线引出到端子。

3、2台三相异步电机。

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音乐喷泉实训单元

通过对抢答系统中各组人员抢答时序的监视和控制，掌握条件判断控制指令的编写方法；通过对音乐喷泉控制系统中“水流”及音乐的循环控制，掌握循环指令的编写方法。

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个

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十字路口交通灯实训单元

通过对“生产流水线”顺序加工过程及十字路口交通灯路况信号控制，掌握顺序控制指令的编写方法。

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个

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天塔之光实训单元

通过对“水塔水位”和“储水池水位”变化过程的判断，了解简单逻辑控制指令的编写方法。通过对天塔之光闪亮过程的移位控制，掌握移位寄存器指令的编写方法。

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个

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传送带实训单元

通过对传送带启停、传送状态的控制和对货物在自动送料装车系统中流向、流量的控制，掌握较复杂逻辑控制指令的编写方法。

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个

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多种液体混合装置实训单元

通过对“液体混合装置”中不同液体比例及液体混合时搅拌时间的控制，掌握条件判断指令及各种不同类型的定时器指令的编写方法。

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个

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机械手控制实训单元

通过对机械手停留“位置”及自控成型机各方向“液缸位置”的控制，掌握一个完整工业应用系统中的较简单逻辑控制程序的编写能力。

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个

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其他配置

一、工具：尖嘴钳、螺丝刀、剥线钳、十字螺丝刀、一字螺丝刀各1把

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套

二、连接线：自锁实验叠插连接线100CM，20条，自锁实验叠插连接线30CM ，20条

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可实现的实验项目

（一）PLC基本技能实训

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项

MCGS组态棒图实验教学,利用已编辑好组态棒图,对以下任何实验进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进行实验。

1.  PLC认知实训（软硬件结构、系统组成、基本指令、接线、编程下载等）

2.基础电气元件连接应用训练;

3.低压供电路安装与连接训练;

4.PLC控制器安装与连接操作训练;

5.PLC控制器I/0输入与输出控制训练;

6.PLC高级指令控制应用训练;

（二）PLC控制应用实训

1.抢答器的控制

2.音乐喷泉的控制

3.装配流水线的控制

4.交通信号灯的控制

5.自动供水的控制

6.天塔之光的控制

7.自动送料装车的控制

8.传送带的控制

9.多种液体混合装置的控制

（三）PLC实物控制应用实训

1.直线运动位置检测、定位控制

2.步进电机定位控制

3.步进电机的速度控制

4.步进电机的正反转控制

5.伺服电机定位控制

6.伺服电机的速度控制

7.伺服电机的正反转控制

8.伺服电机和步进电机的综合控制

9.直流电机正反转控制

（四）典型电动机控制实操实训

1.三相鼠笼式异步电动机点动和自锁PLC控制

2.三相鼠笼式异步电动机联动正反转PLC控制

3.三相鼠笼式异步电动机带延时正反转PLC控制

4.三相鼠笼式异步电动机Y/△转换起动PLC控制

（五）PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训

1.变频器功能参数设置与操作

2.外部端子点动控制

3.变频器控制电机正反转

4.多段速度选择变频调速

5.变频器无级调速

6.外部模拟量方式的变频调速控制

7.基于PLC的变频器外部端子的电机正反转控制

8.基于PLC模拟量方式变频开环/闭环调速控制

9.基于PLC通信方式的变频开环调速

10.基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习

11.基于触摸屏控制方式的数码显示控制

12.HMI人机界面编程设计训练;

（六）网络通讯综合实训

1.PLC与变频器RS485通讯实训

2.PLC、触摸屏与变频器通信控制

3.PLC、变频器、触摸屏组网综合应用实训

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工业自动化数字孪生仿真软件

采用单片机技术，具备多路数字量输入输出、模拟量输入输出，有通讯接口与电脑相连，通过内置协议与上位机中虚拟仿真教学软件实时通讯，实现数据采集和对外控制等操作。具有RS232通信接口或UGC通信接口、24路开关量输入接口及指示、24路开关量输出接口及指示、4路模拟量输入接口、4路模拟量输出接口、系统协同传感器模块将动作信号反馈给上位机仿真软件中的虚拟对象模型，虚拟对象模型给出反馈信号，PLC等智能控制器根据信号执行相应的输出操作，以此反应整个系统执行动作过程。能在具有物理属性的3D环境中进行虚拟设备的仿真调试。具有高度的人机交互性，通过虚拟对象进行各种与实际环境中相同的操作。与各PLC主机兼容。软件通过自动、手动和PLC控制三种模式再现了以下虚拟工业场景，3D场景的PLC实验项目（3D场景的PLC实训项目和本实训台PLC虚实结合控制实训模块实训项目一致）：

1）三层电梯控制

2）自动售货机

3）机械手

4）自动门

5）天塔之光

6）全自动洗衣机

7）自动成型机

8）红绿灯

9）装配流水线

10）四路抢答器

11）音乐喷泉

12）轧钢机

13）邮件分拣

14）物料分拣

15）多级传输

16）八段码显示

17）多种液体混合

18）双面铣床

19）电镀槽

20）交流电机正反转控制

21）小车运动

22）搅拌站

23）汽车灯光控制

24）汽车火花塞点火控制

25）加工中心控制

26）隧道监控

27）自动扶梯

28）CA6140普通车床PLC改造控制

29）X62W*铣床PLC改造控制

30）T68卧式镗床PLC改造控制

31）M7120平面磨床PLC改造控制

32）Z3050摇臂钻床PLC改造控制

33）电动葫芦PLC改造控制

34）Z35摇臂钻床PLC改造控制

35）M1432A*外圆磨床PLC改造控制

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套

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PLC仿真软件

近年来，伴随着我国职业教育的大力发展，越来越多的学子有机会进入高等院校进行深造。然而伴随着学生人数的增多，学校的许多教学资源面临严峻的考验，特别是在师资以及实验设备上表现得尤为突出。这明显违背了职业教育强调"做与学一体化"培养技能型人才的目标。与此同时，实验设备因实验频率的提高必然导致损耗的加剧，增加了教学成本，这也是各学校面临的主要困难。为弥补PLC课程教学设备的不足，设计了一种基于不同品牌PLC的虚拟化仿真系统，该系统不仅可以直观、动态地模拟PLC在各种场景下的运行状态，还可通过该系统直观地显示PLC以及其他传感器的动作状态。虚拟化系统的引入有效地解决了原先仅使用PLC仿真而造成的教学枯燥无味、程序抽象难懂的问题，实现了PLC运行过程所见即所得的动态演示效果，进而达到较好的教学训练效果。

一、仿真功能

PLC仿真实训能和西门子、三菱、信捷、台达等PLC实物进行通信，用户使用网线、串口通信线将电脑和PLC连接到一起。也可以与虚拟PLC进行通信，用户这样就能让学生在实验室实物PLC数量不足的情况下每人都能用电脑进行PLC编程仿真。一体化数字孪生系统采集到PLC的I/O输入输出，可以通过钮子开关、轻触开关、拨码开关来改变PLC输入的值，然后根据PLC输出的值来控制相对应的LED灯亮灭、数码管显示、电机旋转。

二、模块功能

PLC仿真实训包含了：抢答器、音乐喷泉、装配流水线、交通灯等20多种典型常用工程应用模块。用户可以用鼠标旋转、缩放、移动各个模块从不同角度更方便地查看模型。界面中还有详细的I/O分配表、I/O状态监控，能让用户每时每刻监控PLC输入输出状态。

打开PLC综合仿真系统后系统会进入主界面，在主界面中用户可以点击开始仿真按钮进入模块选择界面。

PLC仿真实训在模块选择界面中共计有20多种模块选项，用户可以选择所需要的模块，用户可以点击下拉菜单查看更多模块。选择好模块后用户可以点击左侧的大图标按钮进入该模块的模拟仿真。PLC仿真实训提供有：抢答器、音乐喷泉、装配流水线等20多种模块。

进入模块仿真后用户可以看到该模块的三维模型，用户可以用鼠标对该模型进行缩放、平移、旋转操作，每个模块上面都配有开关、LED灯等元器件，用户可以点击钮子开关、轻触开关、拨码开关来切换开关状态。用户可以点击实物PLC、虚拟PLC按钮进入对应的仿真，用户可以点击显示状态监控按钮监控当前IO状态，点击打开IO分配图显示IO分配状态。

用户用鼠标点击开关时PLC程序里面对应的I0.0状态也会随之发生改变，当PLC程序中Q0.0状态发生改变时该仿真软件对应的LED灯显示状态也随之发生改变。用户就可以直观、动态地观察PLC在各种场景下的运行状态。

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网络版电工作业培训教学软件（安全用电）（网络版）

本产品依据中华人民共和国劳动和劳动安全行业标准（LD/T81.2－2006）《"维修电工"职业技能实训和鉴定设备技术规范》与教育部有关专业教学大纲而设计研制，包含电工初步（电工基础、电工仪表、导线连接、安全用具、安全标志）、基本操作（低压电器、电机与变电器、照明电路、电子技术）、风险排除（灭火器类型、灭火器使用）、触电急救（触电方式、防护措施、接地与接零、心肺复苏）4大模块，15个实训单元，72个实训项目。

软件以技能为核心，项目为引领，任务为驱动，职场环境为背景，操作步骤为主线，以学生交互训练为主体，具有三维可视化、智能化、全交互的特点，集职业性、情境性、过程性、交互性和灵活性于一身，性价比极高。为职业教育与技能实训、鉴定信息化、现代化提供了丰富的教学资源。

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电力拖动仿真教学软件（网络版）

一、产品概述

本产品依据中华人民共和国劳动和劳动安全行业标准（LD/T81.1-2006）《职业技能实训和鉴定设备通用技术规范》与教育部有关专业教学大纲而设计，内容包括三相异步机单向转动控制等30个实训项目，涵盖维修电工初级、中级、高级主要实训项目，每个项目又根据需要设有实训目的、实训器件、实训电路、电路原理、器件布局、元件检查、通电运行、通电运行、故障排除等多种训练任务。软件以技能为核心，项目为引领、任务为驱动，职场环境为背景，操作步骤为主线，学生交互训练为主体，具有三维可视化、智能化、全交互的特点，集职业性、情境性、过程性、交互性于一身，性价比极高。为职业教育与技能实训、鉴定信息化、现代化提供了不可或缺的丰富资源。

二、软件功能要求

1．具有教学游历功能

（1）包含的教学内容：要求认识电路、器件；要求认识现场设施设备器材器件。

（2）实现的教学目标：实现对现场环境、设备设施的初步认识；实现对现场作业程序的初步认识；实现对现场安全生产的初步认识；实现对现场生产氛围的初步感受。

（3）实现的教学效果：要求对现场环境产生较深刻的印象，解决专业认识性实习课题；实现对现场设施、设备初步认识，解决岗位认识性实习课题。

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