SBSL-A型PLC網(wǎng)絡綜合實驗平臺（三菱PLC）
可編程控制器( PLC)實訓室設備是電氣自動化控制實訓基地之一，主要承擔著機電工程系電氣自動化專業(yè)、機電一體化技術專業(yè)與數(shù)控技術專業(yè)《可編程控制器原理及應用》《PLC的編程與實現(xiàn)》課程教學和實訓教學及社會電類相關專業(yè)的電氣控制相關培訓。
1、概述
PLC 網(wǎng)絡綜合實驗裝置選用基于以太網(wǎng)的PLC可編程控制器、變頻調速、觸摸屏、電氣控制及微機接口應用綜合實驗裝置，是專為各院校開設的《可編程控制器技術》、《可編程控制器及其應用》等課程實驗配套設計的，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，可直觀地進行PLC的基本指令練習、多個PLC實際應用的模擬實驗及實物實驗，所有實驗均有組態(tài)棒圖進行動態(tài)跟蹤。
2、特點
1）裝置采用組件式結構，更換實驗模塊便捷，如需要擴展功能或開發(fā)新實驗，只需添加實驗模塊掛箱即可，永不淘汰。
2）雙端口接線法：PLC主機與實驗模塊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的結構和功能，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)場的實際應用，通過本裝置的訓練，學生很快就能適應現(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，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、教學效果好的組態(tài)棒圖，進行實驗動態(tài)跟蹤教學。
6）實驗項目齊全，含數(shù)字量、模擬量、變頻調速、觸摸屏、網(wǎng)絡通訊及電氣控制等。
7）PLC主機的網(wǎng)絡教學實驗：配有RS485網(wǎng)絡通信
3、技術性能
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可編程控制器實訓裝置的基本配置及功能
1）實訓控制屏（鐵質雙層亞光密紋噴塑結構）：掛放實訓模塊，內置滑槽，模塊在實訓屏上可任意移位。
2）實訓桌：鋼木結構，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：具有知識產權的網(wǎng)孔實訓板，結構巧妙，實訓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，內置式繼電器自動換檔，多圈電位器連續(xù)調壓，輸出電流2A，具有預設式限流保護功能。
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、實訓模塊組件
|
序號 |
編號 |
控制對象實訓模塊 |
實訓教學目標 |
|
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調節(jié)轉速/溫度。 |
|
7 |
PLC006 |
自動洗衣機 |
通過對洗衣機進出水時間、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
（2）運動控制部分
1.伺服電機的參數(shù)設置
2.伺服電機的脈沖控制
3.伺服電機的模擬量控制
4.步進電機的參數(shù)設置
5.步進電機的脈沖控制
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 |
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接線端子上，電動機轉軸上安裝刻度角度盤配合指針顯示，可以學習了解伺服電機和步進電機的原理及應用。
（1）伺服電機系統(tǒng)
伺服系統(tǒng)采用3.1kHz頻寬+24 bit分辨率；同時內建PID控制器，算法高效，一鍵快速調機，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）步進電機系統(tǒng)
兩相步進電機驅動器，采用DSP數(shù)字驅動芯片，驅動器輸入電壓：24～50VDC，可設置8檔電流值/15檔細分值，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,轉動慣量200gfcm²。
SBSL-B型PLC網(wǎng)絡綜合實驗平臺（西門子S71200）
1、概述
PLC網(wǎng)絡綜合實驗平臺選用基于以太網(wǎng)的PLC可編程控制器、變頻調速、觸摸屏、電氣控制及微機接口應用綜合實驗裝置，是專為各院校開設的《可編程控制器技術》、《可編程控制器及其應用》等課程實驗配套設計的，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，可直觀地進行PLC的基本指令練習、多個PLC實際應用的模擬實驗及實物實驗，所有實驗均有組態(tài)棒圖進行動態(tài)跟蹤。
2、特點
1）裝置采用組件式結構，更換實驗模塊便捷，如需要擴展功能或開發(fā)新實驗，只需添加實驗模塊掛箱即可，永不淘汰。
2）雙端口接線法：PLC主機與實驗模塊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的結構和功能，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)場的實際應用，通過本裝置的訓練，學生很快就能適應現(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，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、教學效果好的組態(tài)棒圖，進行實驗動態(tài)跟蹤教學。
6）實驗項目齊全，含數(shù)字量、模擬量、變頻調速、觸摸屏、網(wǎng)絡通訊及電氣控制等。
7）PLC主機的網(wǎng)絡教學實驗：配有以太網(wǎng)網(wǎng)絡通信
3、技術性能
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可編程控制器實訓裝置的基本配置及功能
1）實訓控制屏（鐵質雙層亞光密紋噴塑結構）：掛放實訓模塊，內置滑槽，模塊在實訓屏上可任意移位。
2）實訓桌：鋼木結構，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：具有知識產權的網(wǎng)孔實訓板，結構巧妙，實訓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，內置式繼電器自動換檔，多圈電位器連續(xù)調壓，輸出電流2A，具有預設式限流保護功能。
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、實訓模塊組件
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序號 |
編號 |
控制對象實訓模塊 |
實訓教學目標 |
|
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 |
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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 |
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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調節(jié)轉速/溫度。 |
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7 |
PLC006 |
自動洗衣機 |
通過對洗衣機進出水時間、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
（2）運動控制部分
1.伺服電機的參數(shù)設置
2.伺服電機的脈沖控制
3.伺服電機的模擬量控制
4.步進電機的參數(shù)設置
5.步進電機的脈沖控制
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 |
|
6 |
通訊電纜 |
以太網(wǎng)線 |
2 |
根 |
|
7 |
實驗臺 |
|
1 |
臺 |
|
8 |
實訓模塊 |
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 |
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接線端子上，電動機轉軸上安裝刻度角度盤配合指針顯示，可以學習了解伺服電機和步進電機的原理及應用。
（1）伺服電機系統(tǒng)
伺服系統(tǒng)采用3.1kHz頻寬+24 bit分辨率；同時內建PID控制器，算法高效，一鍵快速調機，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）步進電機系統(tǒng)
兩相步進電機驅動器，采用DSP數(shù)字驅動芯片，驅動器輸入電壓：24～50VDC，可設置8檔電流值/15檔細分值，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,轉動慣量200gfcm²。
