·设备外观

·设计简述

实训装置主要由网孔架、西门子可编程控制器（S7-200smart、S7-1200、S7-1500）、汇川PLC主机（H2U）、工业触摸屏、变频器、测速导轨、伺服电机、步进电机、模拟实训组件等组成，适用于学生对PLC的编程学习、工业网络架构认识与熟悉、工业以太网通讯及编程、触摸屏现场控制、组态软件控制与监控、实物对象设计及控制设计及工业元器件的认识与使用等。

·主要参数

1.工作电源：三相四线AC380V±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：≤1.5KVA；
4.外形尺寸：1600mm×600mm×1900mm；
5.安全保护：具有接地、漏电压、漏电流保护功能，安全指标符合国家标准。

·组成及功能

    1.网孔板框架
    主体部分采用优质钢管和钢板做骨架，经过机械加工成型，外表面喷涂彩色环氧聚塑处理，柜体配有4个带刹车万向轮，方便移动和固定，尺寸1600mm×600mm×1900mm。
    主体部分分上下两个部分组成，上部可以挂接电源模块、仪表模块、模拟挂箱；下部配有器件实操板，采用1.5mm钢板激光切割而成，网孔板采用5mm长孔加工，用以安装可编程控制器、触摸屏、交流接触器、继电器、保险丝座、漏电保护器、线槽等，网孔板上各器件可通过特殊接线端子互相连接布线（支持安全实验导线插接和国标导线压线连接），如下图所示。 
    2.电源模块
    提供漏电保护器、单相插座、三相380V 交流电源，电源输出处设有过流保护。
    3.直流电源及仪表模块
    提供1路0～20mA的可调电流信号输出，1路0～15V的给定电压模块。
    提供直流电流表：采用交流AC220V供电，测量范围：0～5A，测量频率范围：20～60Hz。工业级柜装，精度：0.5级；功能按键：自动/手动按键，档位1，档位2，档位3，档位    4，锁存/确认键（5A-2A-200mA-20mA-锁存）；电流输出：4～20mA；继电器报警输出口，支持工业标准RS485通信网络接口及协议。
    提供直流电压表：采用交流AC220V供电，测量范围 0～500V，测量频率范围：20～60Hz。工业级柜装，精度：0.5级；功能按键：自动/手动按键，档位1，档位2，档位3，档位4，锁存/确认键（500V-200V-20V-2V-锁存）；电流输出：4～20mA；继电器报警输出口，支持工业标准RS485通信网络接口及协议。
    4.模拟挂箱
    提供两个模块放置位置，通过特殊接线端子和PLC互相连接布线，支持装配流水线、十字路口交通灯、水塔水位、天塔之光、自动送料装车、四节传送带、三层电梯等模拟挂箱的使用和编程，实现PLC基础应用学习训练。
    5.主机模块
    主机模块1：采用西门子1511C-1PN，中央处理器，工作存储器 175KB 用于 程序 和 1MByte 用于数据, 1. 接口:PROFINET IRT mit 2 Port 交换机, 60 NS Bit-Performance,  SIMATIC 存储卡，并配有电源模块，DI16/DQ16数字量模块（16 DI x24VDC / 16 DQ x24VDC/0.5A），及模拟量 AI 5/ AQ 2模拟量输入输出模块、配套安装导轨及专用电源模块、配套1.5米以太网编程线；所有器件端子全部引出。
    主机模块2：采用西门子1215C，14 路数字量输入，10 路数字量输出，2路模拟量输入,2路模拟量输出；集成  PROFINET 接口，用于编程，HMI 和 PLC 间的通信。集成工艺带有 6 个高速计数器和 4 个脉冲输出，125 KB 工作存储器；提供 4M 的集成装载内存和 10KB 的掉电保持内存。所有器件端子全部引出。模块本体标配以太网接口，集成了强大的以太网通信功能。一根普通的网线即可将程序下载到PLC 中，方便快捷，省去了专用编程电缆。所有器件端子全部引出。
    主机模块3：采用西门子314C-2PN/DP，2PN/ DP小巧的CPU和192字节的工作记忆，24 / 16， 4ai，2ao，PT100，4速计数器（60 kHz），接口/ DP 12Mbit/s，接口以太网PROFINET，2端口交换机，集成24V直流电源，前连接器（2 x 40pin）和微型记忆卡，配备对应的电源模块，所有器件端子全部引出。
    主机模块4：采用西门子SR40，主机继电器输出，220 V AC 供电，24输入/16 输出，4路200KHz高速计数。基本指令0.15uS，集成RS485及以太网口，编程环境STEP7-SMART,所有器件端子全部引出。
    主机模块5：采用汇川H2U-1616MR,USB下载口，16入，16继电器出，主机自带3轴高速定位输出，6通道高速计数器，并有3个串口可供使用，通过扩展卡可以实现CAN通信，以太网通信。
    主机模块6：采用汇川H2U-2416MT ，USB下载口，24入，16晶体管出，主机自带3轴高速定位输出，6通道高速计数器，并有3个串口可供使用，通过扩展卡可以实现CAN通信，以太网通信。
    6.触摸屏模块 
    触摸屏1：采用昆仑通态MCGS TPC7062Ti，供电电压24±20%VDC，Cortex-A8 CPU，主频600MHz,内存128M； 7英寸高亮度TFT液晶显示屏，分辨率800×480，四线电阻式触摸屏（分辨率4096×4096）；集成以太网接口、RS232、RS485、USB接口，可扩展CAN总线接口，产品经CE/FCC认证，防护等级IP65，预装MCGS嵌入式组态软件（运行版），具备强大的图像显示和数据处理功能。 
    触摸屏2：采用汇川IT5070E触摸屏，供电电压24±20%VDC，7寸，128M Flash，64M DRAM，集成RS232、RS422、RS485、USB、以太网接口，支持使用USB或者以太网连接PC机，实现在不拔出HMI和汇川PLC通讯线的情况下，PC穿过HMI，对PLC进行程序上传、下载、监控等操作，以简化调试工作；支持Modbus协议、自动以高效率与PLC实现通讯；支持插入U盘对HMI固件、画面程序、配方数据等进行更新，配合汇川PLC使用时，可更新PLC中的程序，方便大量生产设备的程序现场下载操作。
    7.变频器模块 
    采用西门子基本型变频器V20，功率0.37kW，供电电压1AC～230V，输出频率0～550Hz，精度0.01Hz。带有RS485通信接口，集成4路数字量输入，2路继电器输出，2路模拟量输入（±10V，0～10V，0～20mA，12位分辨率），1路模拟量输出（0～20mA）；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、电压/频率控制等工作模式；可进行PID控制、BICO功能、多脉冲高转矩启动模式、单脉冲高转矩启动模式、防堵模式、多泵控制、弹性电压提升控制、摆频功能、滑差补偿、双斜坡、PWM调制；具备霜冻保护、冷凝保护、气穴保护、动能缓冲、负载故障检测功能。
    8.电机导轨、光码盘测速系统及数显转速表：
    （1）三相电机：三相380V  转速：1400r/min 180W
    （2）电机导轨、光码盘测速系统电机导轨（同轴度±5丝）,及数显转速表包括测速及固定电机的导轨。数显表测试转速为 0～3000r/min，可显示正反转向。具有 0～±10V 模拟量信号输出功能。支持 400 线、600 线 1024 线等常见编码器。具有光电隔离功能的 RS-485 接口，并具有防雷击保护，该接口支持 Modbus-RTU 协议。具有1路继电器输出，可手动设置动作参数或采用通讯接口的 Modbus-RTU 协议进行设置。具有蜂鸣器报警功能。采用 AC220V（±10%）/50Hz 电源供电。
    9.低压电器实训组件
    配有交流接触器(德力西)3只，辅助触头3个，时间继电器(德力西)1只，中间继电器3只，，3个按钮；3只交流指示灯，可以开展电机正反转和星三角控制实训等。
    10.小车运动实训单元
    主要由伺服系统、步进系统、传感器、微动开关、滚珠丝杆等组成，步进和伺服可互换进行控制实训。
    1）伺服系统：采用台达标准泛用性交流伺服系统ASDA-B2，功率0.4KW（ASD-B2-0421-B，ECMA-C20604RS），供电电压AC200～255V，连续输出电流2.6Arms，编码器分辨率17-bit，SVPWM控制，可手/自动操控，具有位置、速度、扭矩等多种控制方式，支持脉冲输入（最高可达4Mpps）和模拟电压两种指令；内置摩擦力与防撞参数等进阶应用功能；电机扭矩1.27N-m,转速5000r/min，电流2.6A，阻抗1.55Ohm，感抗6.71mH，绝缘等级A级。
    2）步进系统：
    采用57型两相四线制步进控制系统，步进驱动器输入电压DC20～50V，斩波频率最大值300KHZ，电流可由开关设定，最大驱动电流3.5A/相,细分可选2、4、8、16、32、64、128、5、10、25、50、125、250，双极性恒流斩波方式，静止时电流自动减半。
    配套57型步进电机，步距角1.8，电压3.6V，电流3A，电阻1.2欧，电感5mH，引线数4，转动惯量12kg.cm2，保持扭矩0.9 Nm，阻尼扭矩约0.04 Nm，相电阻0.65Ω，相电感2.5mH，电机长度55mm；
    11.模拟实训挂箱
    包括十字路口交通灯、LED数码显示、装配流水线、三层电梯控制等实训模拟模块，完成PLC编程实训。
    12.工具
    配有手提式工具箱，含电烙铁、焊锡丝、烙铁架、尖嘴钳、剥线钳、压线钳、剪刀、斜口钳、十字螺丝刀、一字螺丝刀、万用表、电工胶带、一字验电笔
    13.电脑桌 
    主体部分采用工业标准铝型材（规格30×30）组装而成，封板采用1.5mm冷轧钢板喷塑处理；
    桌面上方设置有显示器围栏，采用1.5mm冷轧钢板冲φ6.5mm工艺孔，既美观又实用，防止显示器坠落；
    键盘架采用ABS塑料一次性压制而成，个性化圆角R设计避免撞伤，带有储物笔盒，通过加重型轴承导轨吊装在桌面板下方，抽出缩回自如，尺寸480mm×230mm×40mm。
    桌体配有4个带刹车万向轮，方便电脑桌移动和固定。2寸双轴承结构，直径50mm，轮宽25mm，高度75mm，螺杆M10*25。
    尺寸：600mm×560mm×1000mm（桌面离地800mm）

·实训项目

电机拖动控制实训
    1.三相异步电动机直接启动控制；
    2.三相异步电动机接触器点动控制线路；
    3.三相异步电动机接触器自锁控制线路；
    4.Y-△启动自动控制线路；
    5.接触器联锁的正反转控制线路；
    6.按钮联锁的三相异步电动机接触器正反转控制线路；
PLC基础控制实训
    1.PLC认知实训（软硬件结构、系统组成）
    2.PLC接线实训
    3.PLC编程软件功能应用实训
    4.PLC与、或、非逻辑功能指令实训
    5.PLC定时器、计数器功能指令实训
    6.跳转、分支功能指令实训
    7.移位寄存器指令实训
    8.数据处理功能指令实训
    9.西门子S7-200Smart PLC组态编程实训
    10.西门子S7-1200 PLC组态编程实训
    11.西门子S7-300 PLC组态编程实训
    12.西门子S7-1500PLC组态编程实训
    13.汇川H2U PLC组态编程实训
触摸屏组态及应用
    1.触摸屏认知与选型
    2.触摸屏通讯电缆制作
    3.触摸屏组态软件实训
    4.触摸屏网络配置与组态
    5.PLC与触摸屏通讯实训
变频器控制实训
    1.变频器功能参数设置与操作
    2.变频器外部端子点动控制
    3.变频器控制电机正反转
    4.多段速度选择变频调速
    5.模拟量方式的变频调速控制
    6.基于编码器的变频调速控制
步进.伺服运动控制实训
    1.步进电机参数设置实训
    2.步进电机定位控制实训
    3.步进电机模型复杂逻辑控制
    4.伺服电机参数设置实训
    5.伺服电机多种模块控制实训
    6.伺服电机模型复杂逻辑控制实训
PLC、触摸屏、变频器综合控制实训
    1.触摸屏组态
    2.触摸屏通信参数设置
    3.基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习
    4.基于触摸屏控制方式的数码显示控制
    5.触摸屏控制三相异步电动机启停实训；
    6.触摸屏控制三相异步电动机正反转实训；
    7.触摸屏控制三相异步电动机运行时间实训；
    8.触摸屏与PLC控制变频器调速实训；
    9.触摸屏与 PLC 控制电动机点动与自锁项目；
    10.触摸屏与 PLC 控制电动机正反转项目；
    11.触摸屏与 PLC 控制电动机星三角启动项目；
    12.触摸屏与 PLC 控制电动机反接制动项目
PLC通信控制实训
    1.西门子PLC以太网通信实训
    2.汇川PLC RS485通信实训
    3.综合网络控制实训

·配置清单