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一、概述
西門子300系列PLC可編程控制器實訓(xùn)裝置是根據(jù)“振興21世紀(jì)職業(yè)教育課程改革和教材建設(shè)規(guī)劃”要求，按照職業(yè)教育的教學(xué)和實訓(xùn)要求研發(fā)的產(chǎn)品。適合高職院校、職業(yè)學(xué)校的機(jī)電設(shè)備安裝與維修、機(jī)電技術(shù)應(yīng)用、電氣運行與控制、電氣技術(shù)應(yīng)用、電子電器應(yīng)用與維修等專業(yè)和非機(jī)電類專業(yè)的《可編程控制器技術(shù)》、《電氣及PLC控制技術(shù)》、《PLC及其應(yīng)用》、《變頻調(diào)速技術(shù)》、《現(xiàn)場總線控制技術(shù)》課程的教學(xué)與技能實訓(xùn)。
實訓(xùn)裝置也適合技工學(xué)校、職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校、職教中心、鑒定站/所各工種PLC實操、技能鑒定考核。
二、裝置特點
1、采用積木組合式結(jié)構(gòu)，含開關(guān)量、模擬量、變頻調(diào)速、觸摸彩屏、總線通信模塊等，配套組態(tài)監(jiān)控軟件、仿真實訓(xùn)軟件，實現(xiàn)仿真化、信息化、網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)教學(xué)，體現(xiàn)實訓(xùn)教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)性和系統(tǒng)性。
2、項目實訓(xùn)模塊：利用目前典型的可編程控制器及總線技術(shù)完成對工業(yè)生產(chǎn)中模擬對象，實物模型中的邏輯、模擬、過程、運動等的控制實訓(xùn)，完成學(xué)生認(rèn)知、設(shè)計、安裝、調(diào)試、檢修等多種技能實訓(xùn)。
3、基于現(xiàn)場總線的組態(tài)監(jiān)控實訓(xùn)教學(xué)：通過現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，將實訓(xùn)裝置（從站）PLC和主站PLC進(jìn)行1：N通信。從站的PLC運行控制對象的程序，利用工控網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)控的功能，主站PLC可以對任意臺從站PLC進(jìn)行實時監(jiān)控，符合工業(yè)現(xiàn)場控制的要求。學(xué)生獨立通過PLC完成對各種實訓(xùn)對象的控制，并進(jìn)行組態(tài)實時監(jiān)控（1：1通信）。
4、仿真實訓(xùn)教學(xué)：通過FLASH虛擬環(huán)境實時顯示PLC運行狀態(tài)，也可以實現(xiàn)PLC接線、錯誤檢查、編程訓(xùn)練、程序編寫測試等功能。
三、技術(shù)性能
1、輸入電源：三相四線（或三相五線）～380V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔<400m
3、裝置容量：＜0.5KVA
4、重量：＜110Kg
5、外形尺寸：1600mm×750mm×1600mm
6、安全保護(hù)：具有漏電壓、漏電流保護(hù)裝置，安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)

可編程控制器實訓(xùn)裝置

四、實訓(xùn)裝置的基本配置及功能
實訓(xùn)裝置由控制屏、實訓(xùn)桌、主機(jī)實訓(xùn)組件、實訓(xùn)模塊（含豐富的工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備模擬實訓(xùn)對象）、變頻器掛箱、觸摸屏掛箱、交直流電機(jī)、總線單元、通信模塊、電機(jī)導(dǎo)軌、測速機(jī)構(gòu)等組成。
（一）控制屏（鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板）
1、交流電源控制單元
三相四線380V交流電源經(jīng)空氣開關(guān)后給裝置供電，電網(wǎng)電壓表監(jiān)控電網(wǎng)電壓，設(shè)有帶燈保險絲保護(hù)，控制屏的供電由鑰匙開關(guān)和啟停開關(guān)控制，同時具有漏電告警指示及告警復(fù)位。
提供三相四線380V、單相220V電源各一組，由啟停開關(guān)控制輸出，并設(shè)有保險絲保護(hù)。
2、定時器兼報警記錄儀
定時器兼報警記錄儀，平時作時鐘使用，具有設(shè)定時間、定時報警、切斷電源等功能；還可自動記錄由于接線或操作錯誤所造成的漏電告警次數(shù)。
3、直流電源、直流電壓/電流表、邏輯輸出及指示等
直流電壓：0～10V可調(diào)輸出；直流電流：4～20mA可調(diào)輸出；直流數(shù)字電壓表/電流表；電壓表量程0～200V、輸入阻抗為10MΩ、精度0.5級；電流表量程0～200 mA、精度0.5級；同時設(shè)有邏輯電平輸出（點動、自鎖）、邏輯電平指示、LED數(shù)碼管、方向指示器、八音盒、直流24V繼電器、信號轉(zhuǎn)換座若干。
4、主機(jī)實訓(xùn)組件
配置西門子CPU314C-2DP,24DC供電，48KB內(nèi)存，帶PROFIBUS-DP主從接口;MMC存儲卡128K字節(jié)，集成24路數(shù)字量輸入/16路數(shù)字量輸出，4路模擬量輸入/2路模擬量輸出，6路高速計數(shù)器，1路PT100、PID、計數(shù)器、PWM脈沖輸出、頻率測量、一軸定位等功能；配套PC/MPI編程電纜。
5、控制仿真軟件
以三維仿真交互技術(shù)和三維動畫視覺表現(xiàn)及多媒體數(shù)字技術(shù)為核心，能進(jìn)行三維電路分析、電氣電路模擬電路考核、綜合技能虛擬實訓(xùn)、電氣基礎(chǔ)訓(xùn)練、元器件識別檢測。
（二）實訓(xùn)掛箱

序號	控制對象實訓(xùn)模塊	實訓(xùn)教學(xué)目標(biāo)
1	搶答器 / 音樂噴泉	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；通過對音樂噴泉控制系統(tǒng)中 “ 水流 ” 及音樂的循環(huán)控制，掌握循環(huán)指令的編寫方法。
2	裝配流水線 / 十字路口交通燈	通過對 “ 生產(chǎn)流水線 ” 順序加工過程及十字路口交通燈路況信號控制，掌握順序控制指令的編寫方法。
3	水塔水位 / 天塔之光	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。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。
4	自動送料裝車 / 四節(jié)傳送帶	通過對傳送帶啟停、傳送狀態(tài)的控制和對貨物在自動送料裝車系統(tǒng)中流向、流量的控制，掌握較復(fù)雜邏輯控制指令的編寫方法。
5	多種液體混合裝置	通過對 “ 液體混合裝置 ” 中不同液體比例及液體混合時攪拌時間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類型的定時器指令的編寫方法。
6	自動售貨機(jī)	通過用用戶投幣數(shù)目的識別和自動售貨機(jī)中各種 “ 貨物 ” 的進(jìn)出控制，掌握各種計數(shù)器指令及比較輸出指令的編寫方法。
7	自控軋鋼機(jī) / 郵件分揀機(jī)	通過對自控軋鋼機(jī)和郵件分揀機(jī)材料（ “ 鋼錠 “ 郵件 ” ）來料數(shù)量、來料類別識別及對各種執(zhí)行器（例如 “ 電機(jī) ” ）啟停時序的控制，掌握數(shù)值運算指令及中斷指令的編寫方法。
8	機(jī)械手控制 / 自控成型機(jī)	通過對機(jī)械手停留 “ 位置 “ 及自控成型機(jī)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。
9	加工中心	通過對加工中心中各方向 “ 電機(jī) ” 運行方向及 “ 刀庫 ” 進(jìn)出刀、換刀過程的控制，掌握一個完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較復(fù)雜邏輯控制的編寫能力。
10	四層電梯	通過對一個完整的四層電梯模型的綜合控制，初步掌握 PLC 控制系統(tǒng)的分析、 I/O 分配、設(shè)計 I/O 接線圖、接線、編程、調(diào)試等工作過程的綜合知識。
11	步進(jìn)電機(jī) / 直線運動：（實物）步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)由驅(qū)動電路、步進(jìn)電機(jī)、刻度盤、指針等組成；直線運動系統(tǒng)由電機(jī)、同步帶、光電傳感器、導(dǎo)軌、移動塊等組成。	通過利用 PLC 對步進(jìn)電機(jī)及直線運動實物模塊的控制，初步了解步進(jìn)電機(jī)方向、拍數(shù)的控制及直線運動檢測、定位控制。
12	自動洗衣機(jī) / 電鍍生產(chǎn)線	通過對洗衣機(jī)進(jìn)出水時間、洗滌流程及電鍍生產(chǎn)線中物塊侵入不同溶液的時間、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。
13	直流電機(jī)控制 / 溫度控制（模擬量控制）	通過對直流電機(jī)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、 PID 指令的使用。
14	典型電動機(jī)控制實操單元：施耐德交流接觸器 3 只；時間繼電器 1 只， 3 個按鈕， 3 只交流指示燈， 2 只熱繼電器，元器件配置專用底座。	掌握一般強(qiáng)電系統(tǒng)的安裝和調(diào)試工作過程知識，實現(xiàn) PLC 方式的電機(jī)典型運行控制；掌握安裝和調(diào)試 PLC 電氣控制系統(tǒng)的有關(guān)知識。
15	網(wǎng)孔板	學(xué)會電氣控制系統(tǒng)中各元器件的布局規(guī)劃、安裝、調(diào)試過程知識。
16	變頻器實訓(xùn)組件：配置西門子M420 0.37KW 變頻器，帶有 RS485 通信接口及 BOP 操作面板	初步具有綜合應(yīng)用變頻器的能力，了解變頻調(diào)速在實際中的應(yīng)用，掌握變頻器與 PLC 之間 USS 通信協(xié)議的建立連接方法。
17	觸摸屏實訓(xùn)組件： 7 英寸MCGS 真色彩	了解工業(yè)觸摸屏的功能及使用方法、掌握與 PLC 之間的通信知識，并掌握復(fù)位、置位、交替等功能鍵、圖形（曲線）顯示、動態(tài)畫面跟蹤在觸摸屏中的實現(xiàn)方法。

包含光碼盤測速系統(tǒng)（配有進(jìn)口光電編碼器）、數(shù)顯轉(zhuǎn)速表及固定電機(jī)的不銹鋼導(dǎo)軌等。不銹鋼導(dǎo)軌平整度好，無應(yīng)力變形，加工精細(xì)，同心度好，互換性好，能保證電機(jī)與編碼盤之間連接的同心度不超過±5絲，電機(jī)運行噪聲小，實訓(xùn)參數(shù)典型，能較好滿足實訓(xùn)要求。在導(dǎo)軌面板上設(shè)有五位數(shù)顯轉(zhuǎn)速表，顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)速；具有電壓反饋信號；同時設(shè)有光電編碼信號輸出，包括A、B兩個通道；能夠完成各種速度開/閉環(huán)及定位實訓(xùn)。
（四）三相鼠籠異步電機(jī)：交流380V/△
（五）實訓(xùn)桌
實訓(xùn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板；左右設(shè)有兩個大抽屜（帶鎖），用于放置工具及資料，電腦桌聯(lián)體設(shè)計，造型美觀大方。
五、實訓(xùn)項目
（一）PLC基本技能實訓(xùn)
1.PLC認(rèn)知實訓(xùn)（軟硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、基本指令練習(xí)、接線、編程下載等）
2.典型電動機(jī)控制實操實訓(xùn)（點動、自鎖、正反轉(zhuǎn)、星三角換接啟動等）
3.PLC仿真實訓(xùn)
（二）PLC模擬控制應(yīng)用實訓(xùn)
4.數(shù)碼顯示控制
5.搶答器控制（優(yōu)先級、數(shù)值運算，具有聲效功能）
6.天塔之光控制（閃爍、發(fā)射、流水型）
7.音樂噴泉控制（具有聲效功能）
8.十字路口交通燈控制
9.水塔水位控制
10.自動送料裝車系統(tǒng)控制
11.四節(jié)傳送帶控制
12.裝配流水線控制
13.多種液體混合裝置控制
14.自控成型機(jī)控制
15全自動洗衣機(jī)控制（具有聲效功能）
16.電鍍生產(chǎn)線控制
17.自控軋鋼機(jī)控制
18.郵件分揀機(jī)控制
19.自動售貨機(jī)控制
20.機(jī)械手控制
21.三層電梯控制
22.四層電梯控制（實物）
23.加工中心控制（實物）
（三）PLC實物控制實訓(xùn)
24.直線運動位置識別、運動軌跡控制、定位控制
25.步進(jìn)電機(jī)運動控制
26.直流電機(jī)控制
27.溫度PID控制（具有聲效功能）
（四）PLC高級技能實訓(xùn)（設(shè)計、安裝、調(diào)試及檢修）
28.C620車床的電氣控制線路
29.臥式車床電氣控制線路
30.機(jī)床兩地控制線路
31.M7130平面磨床的電氣控制線路
32.Z3040搖臂鉆床的電氣控制線路
33.液壓滑臺式自動攻螺紋機(jī)的電氣控制線路
34.運行小車的電氣控制線路
（五）PLC、變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用技能實訓(xùn)
35.變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作
36.變頻器報警與保護(hù)功能
37.外部端子點動控制
38.變頻器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)
39.多段速度選擇變頻調(diào)速
40.變頻器無級調(diào)速
41.基于外部模擬量(電壓/電流）控制方式的變頻調(diào)速
42.瞬時停電啟動控制
43.PID變頻調(diào)速控制
44.PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)正反轉(zhuǎn)
45.PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)運行時間控制
46.基于PLC數(shù)字量控制方式的多段速
47.基于PLC模擬量控制變頻開環(huán)調(diào)速
48.基于PLC通信方式的變頻器開環(huán)調(diào)速
49.基于PLC通信方式的速度閉環(huán)控制
50.基于PLC模擬量方式的變頻器閉環(huán)調(diào)速
51.變頻器恒壓供水系統(tǒng)的模擬
52.基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)
53.基于觸摸屏控制方式的LED控制
54.基于觸摸屏控制方式的溫度PID控制
55.PLC、觸摸屏與變頻器通信控制
56.基于MCGS的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)