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SBSL-A型PLC網(wǎng)絡(luò)綜合實驗平臺（三菱PLC）
可編程控制器( PLC)實訓(xùn)室設(shè)備是電氣自動化控制實訓(xùn)基地之一，主要承擔(dān)著機電工程系電氣自動化專業(yè)、機電一體化技術(shù)專業(yè)與數(shù)控技術(shù)專業(yè)《可編程控制器原理及應(yīng)用》《PLC的編程與實現(xiàn)》課程教學(xué)和實訓(xùn)教學(xué)及社會電類相關(guān)專業(yè)的電氣控制相關(guān)培訓(xùn)。
1、概述
PLC 網(wǎng)絡(luò)綜合實驗裝置選用基于以太網(wǎng)的PLC可編程控制器、變頻調(diào)速、觸摸屏、電氣控制及微機接口應(yīng)用綜合實驗裝置，是專為各院校開設(shè)的《可編程控制器技術(shù)》、《可編程控制器及其應(yīng)用》等課程實驗配套設(shè)計的，集可編程邏輯控制器、通信模塊、模擬量控制模塊、編程軟件、工控組態(tài)軟件、仿真教學(xué)軟件、實驗掛箱（變頻器控制、觸摸屏控制等）、實物等于一體。在本裝置上，可直觀地進(jìn)行PLC的基本指令練習(xí)、多個PLC實際應(yīng)用的模擬實驗及實物實驗，所有實驗均有組態(tài)棒圖進(jìn)行動態(tài)跟蹤。
2、特點
1）裝置采用組件式結(jié)構(gòu)，更換實驗?zāi)K便捷，如需要擴展功能或開發(fā)新實驗，只需添加實驗?zāi)K掛箱即可，永不淘汰。
2）雙端口接線法：PLC主機與實驗?zāi)K掛箱之間的連接即可采用自鎖緊接插線單線逐點連接，以提高實驗者動手動腦能力，加深了解PLC的結(jié)構(gòu)和功能，又可通過排線一次性連接，以提高實驗連線速度，與其他廠家單一連線法相比具有絕對的優(yōu)越性。
3）實驗對象形象逼真，接近工業(yè)現(xiàn)場的實際應(yīng)用，通過本裝置的訓(xùn)練，學(xué)生很快就能適應(yīng)現(xiàn)場的工作。
4）采用三菱FX3U-48MR可編程序控制器，功能強大、性能優(yōu)越，采用模塊化設(shè)計，組合靈活，用戶可根據(jù)不同的需要組成不同的控制系統(tǒng)。
5）組態(tài)棒圖教學(xué)，采用MCGS工控組態(tài)軟件，所有實驗都已編輯出形象直觀、動感強、教學(xué)效果好的組態(tài)棒圖，進(jìn)行實驗動態(tài)跟蹤教學(xué)。
6）實驗項目齊全，含數(shù)字量、模擬量、變頻調(diào)速、觸摸屏、網(wǎng)絡(luò)通訊及電氣控制等。
7）PLC主機的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實驗：配有RS485網(wǎng)絡(luò)通信
3、技術(shù)性能
1）輸入電源：三相五線～380V±10% 50Hz
2）工作環(huán)境：溫度-10℃～ 40℃ 相對濕度＜85%(25℃)
3）裝置容量：≤1000VA
4）重 量：＜110Kg
5）設(shè)備外形尺寸：長*寬*高 850mm×800mm×1700mm
6）電腦桌外形尺寸：長*寬*高 600mm×530mm×1000mm
7）安全保護：具有接地保護、漏電壓、漏電流、過載保護、誤操作保護裝置。
4、PLC可編程控制器實訓(xùn)裝置的基本配置及功能
1）實訓(xùn)控制屏（鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)）：掛放實訓(xùn)模塊，內(nèi)置滑槽，模塊在實訓(xùn)屏上可任意移位。
2）實訓(xùn)桌：鋼木結(jié)構(gòu)，桌面為防火耐磨材料制作，具有放置工具抽屜、鍵盤托、顯示器擱板。
3）網(wǎng)孔板：具有知識產(chǎn)權(quán)的網(wǎng)孔實訓(xùn)板，結(jié)構(gòu)巧妙，實訓(xùn)時電氣元件不需螺絲固定，只需一插一拉即可牢牢固定在網(wǎng)孔板上，省時省力，靈活快捷。
4）控制柜：
1、電源
1.1電源輸入:工作電壓380V±5%(50Hz)，輸入時指示燈亮。
1.2電源輸出：有保險絲和漏電保護開關(guān)二級保護功能。輸出三相交流380V工作電壓有 三只高精度電壓表指示 ，通過啟停按鈕控制三相交流電壓輸出。
A組:直流電壓+5V/3A輸出，有高精度直流電壓表指示電壓輸出，過流自動保護功能。
B組: 直流電壓24V/2A輸出，有高精度直流電壓表指示電壓輸出，過流自動保護功能。
C組:低壓直流穩(wěn)壓電源，電壓+12V/-12V輸出，電流2A。
D組: 0-30V直流穩(wěn)壓電源，內(nèi)置式繼電器自動換檔，多圈電位器連續(xù)調(diào)壓，輸出電流2A，具有預(yù)設(shè)式限流保護功能。
E組:恒流源，提供0-20mA恒流源
F組:單相市電輸出，供用戶自備儀器使用。
d）主機實訓(xùn)組件
配置三菱FX系列主機，集成數(shù)字量I/O，24路數(shù)字量輸入24數(shù)字量輸出，配置FXON-3A模塊2輸入1輸出和RS485通訊模塊
5、實訓(xùn)模塊組件
|
序號 |
編號 |
控制對象實訓(xùn)模塊 |
實訓(xùn)教學(xué)目標(biāo) |
|
1 |
PLC001 |
搶答器 |
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 |
|
2 |
PLC002 |
天塔之光 |
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。 |
|
3 |
PLC003 |
水塔水位 |
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 |
|
4 |
PLC004 |
十字路口交通燈 |
通過對十字路口交通燈路況信號的控制，掌握順序控制指令的編寫方法 |
|
5 |
PLC005 |
直流電機控制/溫度控制(模擬量控制) |
通過對直流電機系統(tǒng)中脈沖信號采集、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，掌握高速計數(shù)器指令、模擬量處理指令、可通過信號源0～10V調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速/溫度。 |
|
7 |
PLC006 |
自動洗衣機 |
通過對洗衣機進(jìn)出水時間、洗滌流程、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 |
|
8 |
PLC007 |
機械手控制系統(tǒng) |
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。 |
7.系統(tǒng)實訓(xùn)項目包括：
（1）順序控制部分
1、天塔之光控制（閃爍、發(fā)射、流水型）
2、音樂噴泉控制（具有聲效功能）
3、多種液體混合裝置控制
4、十字路口交通燈控制（具有顯示和指示功能）
5、機械手控制系統(tǒng)（具有模擬動作功能）
6、四層電梯控制系統(tǒng)(具有樓層、方向指示及模擬動作功能)
7、電鍍生產(chǎn)線控制（自動/手動，自診斷）
8、水塔水位控制
9、裝配流水線控制
10、運料小車控制
11、直流電機控制
12、基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)
（2）運動控制部分
1.伺服電機的參數(shù)設(shè)置
2.伺服電機的脈沖控制
3.伺服電機的模擬量控制
4.步進(jìn)電機的參數(shù)設(shè)置
5.步進(jìn)電機的脈沖控制
8、配置清單
|
序號 |
名稱 |
型號 |
數(shù)量 |
單位 |
|
1 |
PLC |
FX3U-48MT |
1 |
臺 |
|
2 |
擴展模塊 |
FXON-3A |
1 |
臺 |
|
3 |
擴展模塊 |
FX3U-485BD |
1 |
臺 |
|
4 |
觸摸屏 |
TPC7062TX |
1 |
臺 |
|
5 |
|
|
|
|
|
6 |
通訊電纜 | USB-FXSC09 |
1 |
根 |
|
7 |
實驗臺 |
|
1 |
臺 |
|
8 |
實訓(xùn)模塊 |
音樂噴泉 |
1 |
塊 |
|
十字路口交通燈 |
1 |
塊 |
||
|
天塔之光 |
1 |
塊 |
||
|
機械手控制 |
1 |
塊 |
||
|
多種液體混合裝置 |
1 |
塊 |
||
|
電鍍生產(chǎn)線控制 |
1 |
塊 |
||
|
水塔水位控制 |
1 |
塊 |
||
|
四層電梯 |
1 |
塊 |
||
|
10 |
說明書 |
實驗指導(dǎo) |
1 |
本 |
|
11
|
軟件 |
西門子編程軟件 |
1 |
套 |
|
觸摸屏編程軟件 |
1 |
套 |
||
|
12
|
連接線 |
實驗連接線50CM自鎖線 |
50 |
根 |
|
15CM自鎖線 |
10 |
根 |
||
|
A1線 |
30 |
根 |
9.電機系統(tǒng)運動控制對象
運動控制對象實訓(xùn)模型，底座采用2.0mm厚度鋼板折彎加工表面靜電噴塑處理，底部安裝4個橡膠地腳。伺服放大機的接口全部引導(dǎo)接線端子上，電動機轉(zhuǎn)軸上安裝刻度角度盤配合指針顯示，可以學(xué)習(xí)了解伺服電機和步進(jìn)電機的原理及應(yīng)用。
（1）伺服電機系統(tǒng)
伺服系統(tǒng)采用3.1kHz頻寬+24 bit分辨率；同時內(nèi)建PID控制器，算法高效，一鍵快速調(diào)機，高性能點對點運動功能可降低上位控制器功能要求，提供多功能高速通訊總線模式。
（2）步進(jìn)電機系統(tǒng)
兩相步進(jìn)電機驅(qū)動器，采用DSP數(shù)字驅(qū)動芯片，驅(qū)動器輸入電壓：24～50VDC，可設(shè)置8檔電流值/15檔細(xì)分值，控制方式：脈沖、雙脈沖、脈沖+方向，具有過壓、欠壓、過流、過熱保護功能。
57兩相步進(jìn)電機：步距角1.8°,相電流(串聯(lián))3A,保持扭矩1Nm,相電阻0.7Ω,轉(zhuǎn)動慣量200gfcm²。
SBSL-B型PLC網(wǎng)絡(luò)綜合實驗平臺（西門子S71200）
1、概述
PLC網(wǎng)絡(luò)綜合實驗平臺選用基于以太網(wǎng)的PLC可編程控制器、變頻調(diào)速、觸摸屏、電氣控制及微機接口應(yīng)用綜合實驗裝置，是專為各院校開設(shè)的《可編程控制器技術(shù)》、《可編程控制器及其應(yīng)用》等課程實驗配套設(shè)計的，集可編程邏輯控制器、通信模塊、模擬量控制模塊、編程軟件、工控組態(tài)軟件、仿真教學(xué)軟件、實驗掛箱（變頻器控制、觸摸屏控制等）、實物等于一體。在本裝置上，可直觀地進(jìn)行PLC的基本指令練習(xí)、多個PLC實際應(yīng)用的模擬實驗及實物實驗，所有實驗均有組態(tài)棒圖進(jìn)行動態(tài)跟蹤。
2、特點
1）裝置采用組件式結(jié)構(gòu)，更換實驗?zāi)K便捷，如需要擴展功能或開發(fā)新實驗，只需添加實驗?zāi)K掛箱即可，永不淘汰。
2）雙端口接線法：PLC主機與實驗?zāi)K掛箱之間的連接即可采用自鎖緊接插線單線逐點連接，以提高實驗者動手動腦能力，加深了解PLC的結(jié)構(gòu)和功能，又可通過排線一次性連接，以提高實驗連線速度，與其他廠家單一連線法相比具有絕對的優(yōu)越性。
3）實驗對象形象逼真，接近工業(yè)現(xiàn)場的實際應(yīng)用，通過本裝置的訓(xùn)練，學(xué)生很快就能適應(yīng)現(xiàn)場的工作。
4）采用西門子S71200可編程序控制器，功能強大、性能優(yōu)越，采用模塊化設(shè)計，組合靈活，用戶可根據(jù)不同的需要組成不同的控制系統(tǒng)。
5）組態(tài)棒圖教學(xué)，采用WINCC工控組態(tài)軟件，所有實驗都已編輯出形象直觀、動感強、教學(xué)效果好的組態(tài)棒圖，進(jìn)行實驗動態(tài)跟蹤教學(xué)。
6）實驗項目齊全，含數(shù)字量、模擬量、變頻調(diào)速、觸摸屏、網(wǎng)絡(luò)通訊及電氣控制等。
7）PLC主機的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實驗：配有以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信
3、技術(shù)性能
1）輸入電源：三相五線～380V±10% 50Hz
2）工作環(huán)境：溫度-10℃～ 40℃ 相對濕度＜85%(25℃)
3）裝置容量：≤1000VA
4）重 量：＜110Kg
5）設(shè)備外形尺寸：長*寬*高 850mm×800mm×1700mm
6）電腦桌外形尺寸：長*寬*高 600mm×530mm×1000mm
7）安全保護：具有接地保護、漏電壓、漏電流、過載保護、誤操作保護裝置。
4、PLC可編程控制器實訓(xùn)裝置的基本配置及功能
1）實訓(xùn)控制屏（鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)）：掛放實訓(xùn)模塊，內(nèi)置滑槽，模塊在實訓(xùn)屏上可任意移位。
2）實訓(xùn)桌：鋼木結(jié)構(gòu)，桌面為防火耐磨材料制作，具有放置工具抽屜、鍵盤托、顯示器擱板。
3）網(wǎng)孔板：具有知識產(chǎn)權(quán)的網(wǎng)孔實訓(xùn)板，結(jié)構(gòu)巧妙，實訓(xùn)時電氣元件不需螺絲固定，只需一插一拉即可牢牢固定在網(wǎng)孔板上，省時省力，靈活快捷。
4）控制柜：
1、電源
1.1電源輸入:工作電壓380V±5%(50Hz)，輸入時指示燈亮。
1.2電源輸出：有保險絲和漏電保護開關(guān)二級保護功能。輸出三相交流380V工作電壓有 三只高精度電壓表指示 ，通過啟停按鈕控制三相交流電壓輸出。
A組:直流電壓+5V/3A輸出，有高精度直流電壓表指示電壓輸出，過流自動保護功能。
B組: 直流電壓24V/2A輸出，有高精度直流電壓表指示電壓輸出，過流自動保護功能。
C組:低壓直流穩(wěn)壓電源，電壓+12V/-12V輸出，電流2A。
D組: 0-30V直流穩(wěn)壓電源，內(nèi)置式繼電器自動換檔，多圈電位器連續(xù)調(diào)壓，輸出電流2A，具有預(yù)設(shè)式限流保護功能。
E組:恒流源，提供0-20mA恒流源
F組:單相市電輸出，供用戶自備儀器使用。
d）主機實訓(xùn)組件
配置西門子s71200系列主機，集成數(shù)字量I/O，14路數(shù)字量輸入10數(shù)字量輸出，配置SM1223模塊8輸入8輸出和SM 1232 模擬量2輸出
5、實訓(xùn)模塊組件
|
序號 |
編號 |
控制對象實訓(xùn)模塊 |
實訓(xùn)教學(xué)目標(biāo) |
|
1 |
PLC001 |
搶答器 |
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 |
|
2 |
PLC002 |
天塔之光 |
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。 |
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3 |
PLC003 |
水塔水位 |
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 |
|
4 |
PLC004 |
十字路口交通燈 |
通過對十字路口交通燈路況信號的控制，掌握順序控制指令的編寫方法 |
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5 |
PLC005 |
直流電機控制/溫度控制(模擬量控制) |
通過對直流電機系統(tǒng)中脈沖信號采集、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，掌握高速計數(shù)器指令、模擬量處理指令、可通過信號源0～10V調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速/溫度。 |
|
7 |
PLC006 |
自動洗衣機 |
通過對洗衣機進(jìn)出水時間、洗滌流程、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 |
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8 |
PLC007 |
機械手控制系統(tǒng) |
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。 |
7.系統(tǒng)實訓(xùn)項目包括：
（1）順序控制部分
1、天塔之光控制（閃爍、發(fā)射、流水型）
2、音樂噴泉控制（具有聲效功能）
3、多種液體混合裝置控制
4、十字路口交通燈控制（具有顯示和指示功能）
5、機械手控制系統(tǒng)（具有模擬動作功能）
6、四層電梯控制系統(tǒng)(具有樓層、方向指示及模擬動作功能)
7、電鍍生產(chǎn)線控制（自動/手動，自診斷）
8、水塔水位控制
9、裝配流水線控制
10、運料小車控制
11、直流電機控制
12、基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)
（2）運動控制部分
1.伺服電機的參數(shù)設(shè)置
2.伺服電機的脈沖控制
3.伺服電機的模擬量控制
4.步進(jìn)電機的參數(shù)設(shè)置
5.步進(jìn)電機的脈沖控制
8、配置清單
|
序號 |
名稱 |
型號 |
數(shù)量 |
單位 |
|
1 |
PLC |
CPU1214C |
1 |
臺 |
|
2 |
擴展模塊 |
SM1223 |
1 |
臺 |
|
3 |
擴展模塊 |
SM1232 |
1 |
臺 |
|
4 |
觸摸屏 |
TPC7062Ti |
1 |
臺 |
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6 |
通訊電纜 |
以太網(wǎng)線 |
2 |
根 |
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7 |
實驗臺 |
|
1 |
臺 |
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8 |
實訓(xùn)模塊 |
音樂噴泉 |
1 |
塊 |
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十字路口交通燈 |
1 |
塊 |
||
|
天塔之光 |
1 |
塊 |
||
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機械手控制 |
1 |
塊 |
||
|
多種液體混合裝置 |
1 |
塊 |
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|
電鍍生產(chǎn)線控制 |
1 |
塊 |
||
|
水塔水位控制 |
1 |
塊 |
||
|
四層電梯 |
1 |
塊 |
||
|
10 |
說明書 |
實驗指導(dǎo) |
1 |
本 |
|
11
|
軟件 |
西門子編程軟件 |
1 |
套 |
|
觸摸屏編程軟件 |
1 |
套 |
||
|
12
|
連接線 |
實驗連接線50CM自鎖線 |
50 |
根 |
|
15CM自鎖線 |
10 |
根 |
||
|
A1線 |
30 |
根 |
9.電機系統(tǒng)運動控制對象
運動控制對象實訓(xùn)模型，底座采用2.0mm厚度鋼板折彎加工表面靜電噴塑處理，底部安裝4個橡膠地腳。伺服放大機的接口全部引導(dǎo)接線端子上，電動機轉(zhuǎn)軸上安裝刻度角度盤配合指針顯示，可以學(xué)習(xí)了解伺服電機和步進(jìn)電機的原理及應(yīng)用。
（1）伺服電機系統(tǒng)
伺服系統(tǒng)采用3.1kHz頻寬+24 bit分辨率；同時內(nèi)建PID控制器，算法高效，一鍵快速調(diào)機，高性能點對點運動功能可降低上位控制器功能要求，提供多功能高速通訊總線模式。
（2）步進(jìn)電機系統(tǒng)
兩相步進(jìn)電機驅(qū)動器，采用DSP數(shù)字驅(qū)動芯片，驅(qū)動器輸入電壓：24～50VDC，可設(shè)置8檔電流值/15檔細(xì)分值，控制方式：脈沖、雙脈沖、脈沖+方向，具有過壓、欠壓、過流、過熱保護功能。
57兩相步進(jìn)電機：步距角1.8°,相電流(串聯(lián))3A,保持扭矩1Nm,相電阻0.7Ω,轉(zhuǎn)動慣量200gfcm²。
