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可編程控制器應(yīng)用技術(shù),可編程控制器 > 教育裝備 >可編程控制器實驗裝置

SBPLC-021D西門子1500PLC可編程控制器實訓(xùn)裝置

一、概述

西門子1500PLC可編程控制器實訓(xùn)裝置、PLC變頻器觸摸屏綜合技術(shù)培訓(xùn)設(shè)備、PLC、變頻器及觸摸屏與理論教學(xué)操作平臺、PLC應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)室設(shè)備是自動控制應(yīng)用技能訓(xùn)練，PLC實訓(xùn)室以西門子西門子S7-1500系列CPU1511C-1PN系列可編程控制器為基本應(yīng)用器件，配置外部相應(yīng)的低壓電器，以及PLC編程軟件，針對控制任務(wù)要求，完成可編程控制器的端口接線，程序設(shè)計，系統(tǒng)運行調(diào)試等訓(xùn)練內(nèi)容，能滿足機械設(shè)計制造及自動化、智能采礦技術(shù)等專業(yè)的《電氣控制與PLC技術(shù)》《煤礦設(shè)備電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)需要，通過這些實驗實訓(xùn)，可以培養(yǎng)學(xué)生PLC控制系統(tǒng)設(shè)計、軟件編程、安裝調(diào)試的能力。

參考圖

二、PLC變頻器觸摸屏綜合技術(shù)培訓(xùn)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)。PLC實訓(xùn)對象形像逼真，接近工業(yè)現(xiàn)場的實際應(yīng)用，通過本實驗裝置的訓(xùn)練，學(xué)生很快就能適應(yīng)現(xiàn)場的工作。

3．采用西門子S7-1500系列可編程控制器，功能強大，性能優(yōu)越，采用模塊化設(shè)計，組合靈活。

4．采用西門子V20變頻器，功能廣泛，動態(tài)響應(yīng)高，驅(qū)動性能高。

5. 采用工業(yè)及7寸觸摸屏，兼容性強，畫面編輯功能強，圖庫豐富，滿足日常教學(xué)需求和工業(yè)控制要求。

6、多種通信方式：通過以太網(wǎng)總線，將實訓(xùn)裝置（從站）PLC和主站PLC進(jìn)行以太網(wǎng)主從通信。PLC與觸摸屏實現(xiàn)S7通信，觸摸屏畫面可實時監(jiān)控PLC系統(tǒng)運行狀態(tài)和控制PLC系統(tǒng)。

三、技術(shù)性能

1）輸入電源：380V±10％ 50Hz；

2）容量：<1000VA；

3）工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃　相對濕度＜85％（25℃）　海拔＜4000m；

4）外形尺寸：長×寬×高140cm×70cm×158cm+電腦桌63cm×50cm×110cm；

5）安全保護(hù)措施：具有接地保護(hù)、漏電過載過流保護(hù)功能及智慧用電安全控制系統(tǒng)。

四、PLC綜合實訓(xùn)設(shè)備組成要求：本實訓(xùn)臺由實訓(xùn)掛件、實訓(xùn)桌、實訓(xùn)儲物柜三大部分組成。

1、實訓(xùn)桌：采用四個工業(yè)鋁型材立柱為支撐，立柱端部可安裝調(diào)節(jié)腳，方便高度調(diào)節(jié)，主體結(jié)構(gòu)通過左、右各2個C字形鋁壓成型構(gòu)件聯(lián)接，臺面高度約750mm，桌面板下設(shè)支撐框架，截面尺寸為40×20mm，承受力不少于300kg。立柱采用工業(yè)鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：70×70mm，四面帶槽，槽寬約8mm，端部配套塑料堵頭，槽內(nèi)適用工業(yè)鋁型材通配螺母及配件。C字形鋁壓成型構(gòu)件為左、右對稱件，采用壓鑄成型工藝，經(jīng)機加工、拋丸、噴砂，表面橘紅靜電噴涂工藝。桌面采用25mm麻灰色高密度層壓板封邊特制，有效提高絕緣等級；實驗桌底部裝有至少4個導(dǎo)向輪，方便實訓(xùn)臺架移動；

2、實訓(xùn)儲物柜：采用圓弧卷邊冷沖壓鈑金一體成型，封閉式結(jié)構(gòu)，表面靜電噴涂，外形尺寸：約寬450x深550x高705（mm），總重量≥31kg；柜體四邊圓弧設(shè)計：R=30mm，柜體邊框總厚度≤2.5mm；配有承重型卡扣式三節(jié)軌，導(dǎo)軌承重量≥30kg，抽屜把手采用卡套式鈑金卷邊工藝，抽屜采用聯(lián)體鎖設(shè)計，底部配有4個萬向帶剎車腳輪。

3、電腦桌：鋼鋁結(jié)構(gòu)，裝有4只萬向輪，裝有黑色鋼質(zhì)網(wǎng)孔電腦后靠、鍵盤托、主機支架。

4、學(xué)生凳：

（1）凳腿采用30×30×1.2mm 的方管；

（2）拉管采用 30×30×1.2mm 的方管；

（3）凳面采用 240×340×25mm 刨花板貼木紋紙，凳高40cm，凳面與金屬凳架使用大扁頭防刮螺桿和防退螺帽穿越固定；

（4）防銹處理：金屬部件均需經(jīng)酸洗、磷化、表面除銹處理，采用高壓靜電噴塑、高溫烘烤處理，要求附著力強，抗氧化，不脫剝，光滑美觀，金屬桌體顏色為灰色；

五、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、總線單元、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、主機實訓(xùn)組件：配置西門子S7-1500（CPU1511c-1PN）系列 PLC主機，集成數(shù)字量I/O（16DI/16DO），

5.變頻器組件：配置西門子V20變頻器，響應(yīng)速度快，性能優(yōu)越。

6.觸摸屏實訓(xùn)組件：西門子7英寸觸摸屏，界面操作簡便，圖庫豐富，操作性強。

五、實訓(xùn)掛箱

序號	編號	控制對象實訓(xùn)模塊	實訓(xùn)教學(xué)目標(biāo)
1	SX1	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	SX2	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	SX3	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	SX4	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	SX5	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	SX6	自動售貨機	通過用用戶投幣數(shù)目的識別和自動售貨機中各種“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	SX7	自控軋鋼機/郵件分揀機	通過對自控軋鋼機和郵件分揀機材料（“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”）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	SX8	機械手控制/自控成型機	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。
9	SX9	加工中心	通過對加工中心中各方向“電機”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	SX10	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	SX11	步進(jìn)電機/直線運動：（實物）步進(jìn)電機系統(tǒng)由驅(qū)動電路、步進(jìn)電機、刻度盤、指針等組成；直線運動系統(tǒng)由電機、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)電機及直線運動實物模塊的控制，初步了解步進(jìn)電機方向、拍數(shù)的控制及直線運動檢測、定位控制。
12	SX12	自動洗衣機/電鍍生產(chǎn)線	通過對洗衣機進(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	BP1	變頻器實訓(xùn)組件：配置西門子V20變頻器	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，掌握變頻器調(diào)速技術(shù)及PLC綜合控制技術(shù)。
14	CM1	觸摸屏實訓(xùn)組件：西門子7英寸	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。
15	WK1	典型電動機控制實操單元：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。
16	WK2	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。

（二）電機導(dǎo)軌、光碼盤測速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表：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，能保證電機與編碼盤之間連接的同心度不超過±5絲，電機運行噪聲小，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)。

名稱	型號	數(shù)量	單位	備注
實驗屏		1	臺
電源控制屏		1	臺	鋼制噴塑
實驗桌		1	張	鋁木結(jié)構(gòu)
學(xué)生凳		2	張
PLC主機	CPU1511C-1PN	1	臺
通訊電纜	網(wǎng)線	2	條
通訊電纜	觸摸屏通訊線	1	條
實驗掛箱	搶答器/音樂噴泉	1	塊
	裝配流水線/十字路口交通燈	1	塊
	水塔水位/天塔之光	1	塊
	自動送料裝車/四節(jié)傳送帶	1	塊
	多種液體混合裝置	1	塊
	自動售貨機	1	塊
	自控軋鋼機/郵件分揀機	1	塊
	機械手控制/自控成型機	1	塊
	加工中心	1	塊
	四層電梯	1	塊
	步進(jìn)電機/直線運動	1	塊
	自動洗衣機/電鍍生產(chǎn)線	1	塊
	變頻器實訓(xùn)掛箱（v20）0.37KW	1	塊
	觸摸屏實驗箱 KTP700 （7寸工業(yè)級彩色）	1	塊
軟件	西門子博圖V19軟件	1	套
	西門子wincc軟件、	1	套
	UG NX2306軟件	1	套
	步科觸摸屏軟件	1	套
說明書	實驗指導(dǎo)	1	冊
連接線	實驗連接線50cm自鎖線	50	條
連接線	15cm自鎖線	10	條