SBPLX-01A网络型PLC可编程控制器综合实训装置
一、概述
网络型PLC电气控制、变频器、触摸屏综合应用技能实训设备，PLC模拟控制应用实训，PLC实物控制实训，PLC高级技能实训（设计、安装、调试及检修）网络型PLC可编程控制器综合实训装置是根据《中华人民共和国教育行业标准--电工电子类实训基地仪器设备配备标准》，教育部"振兴21世纪职业教育课程改革和教材建设规划"要求，按照职业教育的教学和实训要求研发的产品。适合高职院校、职业学校的机电设备安装与维修、机电技术应用、电气运行与控制、电气技术应用、电子电器应用与维修等专业和非机电类专业的《可编程控制器技术》、《电气及PLC控制技术》、《PLC及其应用》、《变频调速技术》、《现场总线控制技术》课程的教学与技能实训。
实训装置也适合技工学校、职业培训学校、职教中心、鉴定站/所各工种PLC实操、技能鉴定考核。
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、仿真实训软件，实现仿真化、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。PLC实训对象形像逼真，接近工业现场的实际应用，通过本实验装置的训练，学生很快就能适应现场的工作。
3．采用西门子S7-1500系列可编程控制器，功能强大，性能优越，采用模块化设计，组合灵活。
4．采用西门子G120变频器，功能广泛，动态响应高，驱动性能高。
5. 采用工业及7寸触摸屏，兼容性强，画面编辑功能强，图库丰富，满足日常教学需求和工业控制要求。
6、多种通信方式：通过Profibus DP总线，将实训装置（从站）PLC和主站PLC进行Profibus DP主从通信。PLC与触摸屏实现MPI通信，触摸屏画面可实时监控PLC系统运行状态和控制PLC系统。
三、技术性能
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、外形尺寸：1600mm×750mm×1600mm
6、安全保护：具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标准
四、实训装置的基本配置及功能
实训装置由控制屏、实训桌、主机实训组件、实训模块（含丰富的工业现场设备模拟实训对象）、变频器挂箱、触摸屏挂箱、交直流电机、总线单元、通信模块、电机导轨、测速机构等组成。
（一）控制屏（铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板）
1、交流电源控制单元
三相四线380V交流电源经空气开关后给装置供电，电网电压表监控电网电压，设有带灯保险丝保护，控制屏的供电由钥匙开关和启停开关控制，同时具有漏电告警指示及告警复位。
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。
2、定时器兼报警记录仪
定时器兼报警记录仪，平时作时钟使用，具有设定时间、定时报警、切断电源等功能；还可自动记录由于接线或操作错误所造成的漏电告警次数。
3、直流电源、直流电压/电流表、逻辑输出及指示等
直流电压：0～10V可调输出；直流电流：4～20mA可调输出；直流数字电压表/电流表；电压表量程0～200V、输入阻抗为10MΩ、精度0.5级；电流表量程0～200 mA、精度0.5级；同时设有逻辑电平输出（点动、自锁）、逻辑电平指示、LED数码管、方向指示器、八音盒、直流24V继电器、信号转换座若干。
4、主机实训组件（1）
配置西门子S7-300（CPU314C-2PN/DP）PLC主机，192KB 工作存储器；0.6ms/1000 条指令；DI24/DO16；集成 AI5/AO2；4 路脉冲输出 (2.5kHz)；使用 24V (60kHz) 增量编码器进行 4 通道计数和测量；集成定位功能；PROFINET 接口和 2 个端口；MRP；PROFINET CBA；PROFINET CBA 代理；TCP/IP 传输协议；组合 MPI/DP 接口 (MPI 或 DP 主站或 DP 从站)；最多可扩展连接 31 个模块；支持直接数据交换的发送和接收功能；恒定总线循环时间；路由；
5、主机实训组件（2）
配置西门子S7-1500主机CPU1511C-1PN,带显示屏的 CPU；工作存储器可存储 175 KB 代码和 1 MB 数据；位指令执行时间 60 ns；4 级防护机制，工艺功能，运动控制，闭环控制，计数与测量；跟踪功能；PROFINET IO 控制器，支持 RT/IRT，性能升级 PROFINET V2.3，双端口，智能设备，支持 MRP、MRPD，传输协议 TCP/IP，安全开放式用户通信，S7 通信，Web 服务器，DNS 客户端，OPC UA 服务器数据访问，恒定总线循环时间，路由功能；运行系统选件，固件版本 V2.5，带 DI16/DQ16，AI5/AQ2，数字量输入模块 DI 16xDC24V，16 个一组；数字量输出模块 DQ 16xDC24V/0.5A，16 个一组；模拟量输入模块 AI 4xU/I、AI 1xRTD，16 位，5 个一组；模拟量输出模块 AQ 2xU/I，16 位，2 个一组；6 个通道用于计数与测量，带增量式编码器 24 V（最高 100 kHz）；4 个通道用于 PTO，脉宽调制，频率输出（最高 100 kHz)
5.变频器组件
西门子G120系列控制单元，内置ProfiNET通讯口，支持矢量控制，可通过 EPos 功能执行定位任务，4个可组态的IO点，6 DI(可作3 F-DI),5 DI, 3 DO(可作1 F -DO), 2 AI, 2 AO 安全集成 STO, SBC、 SS1 安全功能可通过安全授权扩展，编码器 : D - CLIQ + HTL/TTL/SSI, 旋转变压器/HTL 通过端子接入保护等级 IP20,提供USB 及SD/MMC 接口；
SD卡 512 MB ；安装小配件；智能操作面板；0.75KW 功率单元 PM240-2 带制动斩波器, 3AC 380-480V +10%/-10% 47-63 HZ；3米USB- 电缆 ，编程软件STEP 7 BASIC V15， WIN7、WIN10系统下运行；
6.触摸屏实训组件
西门子KTP700触摸屏：6AV2123-2GB03-0AX0,7'' TFT 显示屏，800 x 480 像素，64K 色；按键和触摸操作，8 个功能键；1 x MPI/PROFIBUS DP，1 x USB,
（二）实训挂箱
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序号 |
编号 |
控制对象实训模块 |
实训教学目标 |
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1 |
SX1 |
抢答器/音乐喷泉 |
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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2 |
SX2 |
装配流水线/十字路口交通灯 |
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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3 |
SX3 |
水塔水位/天塔之光 |
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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4 |
SX4 |
自动送料装车/四节传送带 |
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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5 |
SX5 |
多种液体混合装置 |
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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6 |
SX6 |
自动售货机 |
通过用用户投币数目的识别和自动售货机中各种“货物”的进出控制，掌握各种计数器指令及比较输出指令的编写方法。 |
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7 |
SX7 |
自控轧钢机/邮件分拣机 |
通过对自控轧钢机和邮件分拣机材料（“钢锭“邮件”）来料数量、来料类别识别及对各种执行器（例如“电机”）启停时序的控制，掌握数值运算指令及中断指令的编写方法。 |
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8 |
SX8 |
机械手控制/自控成型机 |
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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9 |
SX9 |
加工中心 |
通过对加工中心中各方向“电机”运行方向及“刀库”进出刀、换刀过程的控制，掌握一个完整工业应用系统中的较复杂逻辑控制的编写能力。 |
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10 |
SX10 |
四层电梯 |
通过对一个完整的四层电梯模型的综合控制，初步掌握PLC控制系统的分析、I/O分配、设计I/O接线图、接线、编程、调试等工作过程的综合知识。 |
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11 |
SX11 |
步进电机/直线运动：（实物）步进电机系统由驱动电路、步进电机、刻度盘、指针等组成； 直线运动系统由电机、同步带、光电传感器、导轨、移动块等组成。 |
通过利用PLC对步进电机及直线运动实物模块的控制，初步了解步进电机方向、拍数的控制及直线运动检测、定位控制。 |
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12 |
SX12 |
自动洗衣机/电镀生产线 |
通过对洗衣机进出水时间、洗涤流程及电镀生产线中物块侵入不同溶液的时间、方式、先后顺序的控制，掌握多点PLC控制系统的综合应用能力。 |
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13 |
SX13 |
直流电机控制/温度控制 （模拟量控制） |
通过对直流电机系统中脉冲信号采集、转速控制（电压量）及温度控制系统中的温度参数的控制，掌握高速计数器指令、模拟量处理指令、PID指令的使用。 |
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14 |
WK1 |
典型电动机控制实操单元：施耐德交流接触器3只；时间继电器1只，3个按钮，3只交流指示灯，2只热继电器，元器件配置专用底座。 |
掌握一般强电系统的安装和调试工作过程知识，实现PLC方式的电机典型运行控制；掌握安装和调试PLC电气控制系统的有关知识。 |
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15 |
WK2 |
网孔板 |
学会电气控制系统中各元器件的布局规划、安装、调试过程知识。 |
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16 |
BP1 |
变频器实训组件：配置西门子G120变频器 |
初步具有综合应用变频器的能力，了解变频调速在实际中的应用，掌握变频器调速技术及PLC综合控制技术。 |
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17 |
CM1 |
触摸屏实训组件：西门子7英寸
|
了解工业触摸屏的功能及使用方法、掌握与PLC之间的通信知识，并掌握复位、置位、交替等功能键、图形（曲线）显示、动态画面跟踪在触摸屏中的实现方法。 |
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18 |
SF1 |
伺服电机组件，采用西门子V90伺服电机 400W 电相220V供电 |
了解伺服电机通过PLC多种控制方式，参数设定，性能调节， |
（三）电机导轨、光码盘测速系统及数显转速表
包含光码盘测速系统（配有进口光电编码器）、数显转速表及固定电机的不锈钢导轨等。不锈钢导轨平整度好，无应力变形，加工精细，同心度好，互换性好，能保证电机与编码盘之间连接的同心度不超过±5丝，电机运行噪声小，实训参数典型，能较好满足实训要求。在导轨面板上设有五位数显转速表，显示当前转速；具有电压反馈信号；同时设有光电编码信号输出，包括A、B两个通道；能够完成各种速度开/闭环及定位实训。
（四）三相鼠笼异步电机：交流380V/△
（六）实训桌
实训桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板；左右设有两个大抽屉（带锁），用于放置工具及资料，电脑桌联体设计，造型美观大方。
五、实训项目
（一）PLC基本技能实训
1.PLC认知实训（软硬件结构、系统组成、基本指令练习、接线、编程下载等）
2.典型电动机控制实操实训（点动、自锁、正反转、星三角换接启动等）
3.PLC仿真实训
（二）PLC模拟控制应用实训
4.数码显示控制
5.抢答器控制（优先级、数值运算，具有声效功能）
6.天塔之光控制（闪烁、发射、流水型）
7.音乐喷泉控制（具有声效功能）
8.十字路口交通灯控制
9.水塔水位控制
10.自动送料装车系统控制
11.四节传送带控制
12.装配流水线控制
13.多种液体混合装置控制
14.自控成型机控制
15全自动洗衣机控制（具有声效功能）
16.电镀生产线控制
17.自控轧钢机控制
18.邮件分拣机控制
19.自动售货机控制
20.机械手控制
21.三层电梯控制
22.四层电梯控制（实物）
23.加工中心控制（实物）
（三）PLC实物控制实训
24.直线运动位置识别、运动轨迹控制、定位控制
25.步进电机运动控制
26.直流电机控制
27.温度控制
（四）PLC高级技能实训（设计、安装、调试及检修）
28.C620车床的电气控制线路
29.三相电机的启停控制
30.三相电机正反转控制
31.三相电机自锁控制
32.三相电机星三角控制
（五）PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训
35.变频器功能参数设置与操作
36.变频器面板操作与运行
37.变频器无级调速
38.外部端子点动控制
39.变频器控制电机正反转
40.多段速度选择变频调速
41.外部模拟量(电压/电流）控制方式的变频调速
42.PLC控制变频器外部端子的电机正反转
43.PLC数字量控制方式的多段速
44.PLC数字量控制方式的电机降压启动
45.PLC控制变频器外部端子的电机运行时间控制
46. 基于PLC模拟量控制变频开环调速
47. 基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习
48. 触摸屏画面等级设置及操作
49. 触摸屏画面切换操作
50. 基于触摸屏控制方式的LED控制
51. 基于触摸屏控制方式的电机运行时间控制
52. 伺服电机的参数设置
53. 伺服电机的位置控制
54. 触摸屏、PLC、伺服电机综合控制
55. 触摸屏、PLC、变频器综合控制
配置清单：
|
名 称 |
型 号 |
数量 |
单 位 |
备注 |
|
实验屏 |
|
1 |
台 |
|
|
电源控制屏 |
|
1 |
台 |
钢制喷塑 |
|
实验桌 |
|
1 |
张 |
铝木结构 |
|
学生凳 |
|
2 |
张 |
|
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PLC主机1 |
S7-300 CPU314C-2PN/DP+存储卡+安装导轨 |
1 |
台 |
|
|
PLC主机2 |
S7-1500 CPU 1511C-1PN+存储卡+安装导轨 |
1 |
套 |
|
|
通讯电缆 |
网线 |
4 |
条 |
|
|
实验挂箱 |
抢答器/音乐喷泉 |
1 |
块 |
|
|
装配流水线/十字路口交通灯 |
1 |
块 |
|
|
|
水塔水位/天塔之光 |
1 |
块 |
|
|
|
自动送料装车/四节传送带 |
1 |
块 |
|
|
|
多种液体混合装置 |
1 |
块 |
|
|
|
自动售货机 |
1 |
块 |
|
|
|
自控轧钢机/邮件分拣机 |
1 |
块 |
|
|
|
机械手控制/自控成型机 |
1 |
块 |
|
|
|
加工中心 |
1 |
块 |
|
|
|
四层电梯 |
1 |
块 |
|
|
|
步进电机/直线运动 |
1 |
块 |
|
|
|
自动洗衣机/电镀生产线 |
1 |
块 |
|
|
|
直流电机控制/温度控制 |
1 |
块 |
|
|
|
电动机控制实操单元 |
1 |
块 |
WK1 |
|
|
网孔板 |
1 |
块 |
WK2 |
|
|
变频器实训挂箱（G120） |
1 |
块 |
|
|
|
触摸屏实验箱 （7寸工业级彩色） |
1 |
块 |
|
|
|
三相电机 |
380V/180W |
1 |
台 |
|
|
伺服电机 |
V90 100W 220V |
1 |
套 |
|
|
软件 |
演示板原程序及西门子编程软件 |
1 |
套 |
|
|
触摸屏编程软件 |
1 |
套 |
|
|
|
说明书 |
实验指导 |
1 |
册 |
|
|
路由器 |
5口 |
1 |
台 |
|
|
连接线 |
实验连接线50cm自锁线 |
50 |
条 |
|
|
15cm自锁线 |
10 |
条 |
|
|
|
4mm电机安全叠加线 |
30 |
条 |
|
|
|
|
|
|
|
