SBGYW-03型PLC实训与考核实训装置

一、 产品概述

PLC实训与考核实训装置, PLC实训与考核实训平台以西门子S7‑1200（CPU1215C）PLC为控制核心，搭配西门子SINAMICS G120C系列变频器、MCGS TPC7052kt触摸屏，集成工业以太网通讯、变频调速、伺服定位、运动控制工艺等实训单元，面向机电一体化、电气自动化技术、工业机器人技术等专业，满足工业运动控制课程教学、实操训练、技能考核一体化需求。

PLC实训与考核实训设备可开展PLC基础逻辑控制、变频调速控制、模拟量信号处理、Profinet工业网络组态、运动控制工艺编程、多轴联动、变频器参数调试、故障诊断排查等实训项目。整套实训装置接线端子全部外置引出，标识清晰，适配实操接线教学；配套全集成自动化编程组态软件，支持程序编写、画面组态、离线仿真，可完成从程序开发、调试、运行到故障模拟的完整项目训练。设备具备完善的短路、过流、过载、漏电保护功能，保障实训教学安全，适用于职业院校日常教学、技能竞赛训练以及岗位技能考核。

二、 装置特色

1. 实训建设理念为一次性建设，本设备采用通用型宽展口，所有主机的I/O口都可通过扩展口引出，可以用于插接式训练，也可进行线接式实操训练；还设有两块可拆卸的网孔板可对不同层次的学生进行考核。

2. 采用模块组合式结构，含开关量、模拟量、变频调速、触摸屏、通信模块等，配套HMI工控组态监控软件，实现仿真化、信息化实训教学。

3. 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典型案例的模拟对象、实物模型中的逻辑、模拟、过程、运动等的控制。

4. 仿真实训教学：通过虚拟环境实时显示PLC运行状态，模拟工业现场控制，可以进行编程训练、程序编写测试等功能。

5. 模块化网络系统：网络结构主要由西门子主机S7-1200构成，根据工业中西门子PLC应用历程构建了一个工业网络，网络通讯涉及PROFINET通讯、以太网通等多层网络通讯。

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＜4000m

3. 装置容量：＜0.5kVA

4. 重    量：100kg

5. 外形尺寸：1780mm×730mm×1460mm

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、基本配置及功能

实训装置由S7-1200单元、温度控制单元、变频调速单元、小车运动控制单元、、实训组件、电工基础实训单元二维丝杆控制单元、触摸屏单元、以太网交换机、交流电机等组成。

1. S7-1200单元

S7-1200单元主要由主机1215C和信号转接板组成。

主机1215C,125 KB 工作存储器；24VDC 电源，板载 DI14 x 24VDC 漏型/源型，板载 DQ10 x 24VDC 及 AI2 和 AQ2；板载 6 个高速计数器和 4 个脉冲输出；信号板扩展板载 I/O；多达 3 个用于串行通信的通信模块；多达 8 个用于 I/O 扩展的信号模块；0.04 ms/1000 条指令；2 个 PROFINET 端口，用于编程、HMI 和 PLC 间数据通信

2. 触摸屏单元

触摸屏单元采用昆仑通态TPC7052kt 7寸彩色触摸屏，用于S7-1200PLC主机以太网通讯，控制和显示各单元的运行状态。

3. 以太网交换机

以太网交换机采用非网管型工业以太网 10/100MBIT/S交换机，自带8个双绞线端口，RJ45 接口；用于构建小型星形和总线形拓扑结构；自带LED诊断显示，供电电源DC 24V 。

4. 变频调速单元

变频调速单元采用西门子SINAMICS 系列G120C变频器，三相380V供电，输出功率0.75KW。集成PROFINET通讯接口，提供BOP操作面板；具有线性V/F控制、平方V/F控制、可编程多点设定V/F控制，磁通电流控制、直流转矩控制；集成4路数字量输入，1路模拟量输入；具备过电压、欠电压保护，变频器、电机过热保护，短路保护等。

5. 小车运动控制单元

主要由运动小车（直流电机）、同步带轮传动机构、直流电机、电感式传感器、电容式传感器、编码器、行程开关等组成，通过传感检测、PLC编程，实现运动距离测量、传动控制、定向控制、点动控制等，能实现小车的定位。该系统外观精美，体积紧凑，重量轻。

6. 实训组件

实训组件主要由电源挂箱虚实结合挂箱，挂箱区域采用开放式结构可根据需求增加不同挂箱。

电源挂箱提供AC380V、AC220V、DC24V电源，为实训挂箱和电机实训单元提供动力源；设有启动停止按钮，各相电源工作指示，具有过流、过压、短路等保护。

7. 二维丝杆控制单元

二维丝杆控制单元主要由伺服驱动和步进驱动组成。

伺服电机用于控制Y轴丝杆，采用交流伺服驱动，工作电压AC220V，输出功率200W。采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，智能功率模块（IPM） 内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路，具有较强的温度、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、速度和力矩三种方式对伺服马达进行控制。

步进电机用于控制X轴丝杆，采用交流伺服驱动，工作电压DC24V，输出功率35W；内部集成控制电路和功率电路，具有自检线圈和短路保护等功能。

8. 电工基础实训单元

电工基础实训单元主要由交流接触器、中间继电器、时间继电器、按钮等组成，用于电机正反转、星三角转换、启停自锁等实训。

9. 三相交流电机

交流额定电压380V/△接法，转速1400转/min，功率40W，频率50HZ，绝缘等级E级。

10. 温度控制单元

主要由玻璃温箱、接线端子、加热器、排风扇、固态继电器、温度传感器及变送器构成，加热及排风均采用 DC24V，和 PLC 模拟量配合可以实现恒温度控制实验

五、PLC实训平台主要配置清单

六、实训项目

1. 数码显示控制

2. 抢答器控制

3. 天塔之光控制

4. 音乐喷泉控制

5. 十字路口交通灯控制

6. 水塔水位控制

7. 自动送料装车系统控制

8. 四节传送带控制

9. 装配流水线控制

10. 多种液体混合装置控制

11. 自控成型机控制

12. 自动洗衣机控制

13. 电镀生产线控制

14. 自控轧钢机控制

15. 邮件分拣机控制

16. 自动售货机控制

17. 机械手控制控制

18. 四层电梯控制

19. PLC实物控制应用实训

20. 直线运动位置检测、定位控制

21. 步进电机定位控制

22. 步进电机的速度控制

23. 步进电机的正反转控制

24. 伺服电机定位控制

25. 伺服电机的速度控制

26. 伺服电机的正反转控制

27. 伺服电机和步进电机的综合控制

28. 温度的PID控制

29. 高速计数实训

30. 三相鼠笼式异步电动机点动和自锁PLC控制

31. 三相鼠笼式异步电动机联动正反转PLC控制

32. 三相鼠笼式异步电动机带延时正反转PLC控制

33. 三相鼠笼式异步电动机Y/△转换起动PLC控制

34. 变频器功能参数设置与操作

35. 外部端子点动控制

36. 变频器控制电机正反转

37. 多段速度选择变频调速

38. 变频器无级调速

39. 外部模拟量方式的变频调速控制

40. 基于PLC的变频器外部端子的电机正反转控制

41. 基于PLC模拟量方式变频开环/闭环调速控制

42. 基于PLC通信方式的变频开环调速

43. 基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习

44. 基于触摸屏控制方式的数码显示控制