SB-360PLC综合实训台
一、项目概况
PLC综合实验室主要功能、作用：
PLC综合实训室设备结合工程一线实践、服务于教学教研,主要进行基于PLC、电机电器、伺服变频、网络通讯、电工类课程教学。
PLC综合实训台适用专业：
自动化、电气工程及其自动化、智能制造、建筑电气与智能化、机械制造与自动化等专业。
现状及存在问题：
目前企业对基于PLC控制技术人才培养的专业性需求越来越迫切,学院基于PLC实验实践条件远远和市场需求脱节,目前相关课程教学实践条件远远不足,既不能满足基本实践课程教学要求,更无法保证人才培养质量。如果不加紧配套实验实训建设,课程教学质量和人才培养质量将大打折扣,急需建设,刻不容缓。
二、项目建设的可行性论证
院校处在"迎评促建""提质升位""内涵发展"阶段,把教学质量放在学科建设、专业建设的首位。而实验室建设是教学质量的保障,也是培养学生工程实践能力的重要场所。实训基地是开展实践教学、培养学生实践能力和创新精神的重要场所,是学生了解社会和企业、接触生产实践的桥梁,也是培养"双师型"教师的有效途径。
目前我校基于PLC相关课程实践教学条件极度落后,远远无法满足课程实践教学之需求,更无法保证专业人才培养之质量,目前人才培养和市场需求脱节严重。现如今信息工程系、智能制造系迫切需要建设PLC综合实训室,该实训室可以为自动化、电气工程及其自动化、智能制造、建筑电气与智能化、机械制造与自动化专业以及我校其他专业开展电气控制创新实践教学、1+X职业技能等级证书培训与考核提供实验、实训环境。通过对该实训室的建设可进一步提高信息类、控制类专业的实验教学质量,从而培养学生较强的动手能力,让学生更好的理解理论,将理论与实践相结合。老师也可以利用实验室资源完成课题的研究。
建成后,可完成四大板块的教学工作。第一个板块可以更好地完成课程实验（实训）教学工作,包括《电气控制与PLC》实验教学,《伺服驱动与控制技术》实验教学,《电工电子》实践教学等。第二个板块可为综合集中技训、职业技能等级证书提供实训环境,实实在在提高学生的动手能力与创新能力。第三个板块可为毕业设计提供调试、测试环境,利用该实训室资源可完成系统设计的硬软件部分,提高毕业设计的质量。第四个板块可对接工程一线实践项目,通过对学生系统化的培养,提升学生专业技能、提高学生就业质量。
三、建设目标与任务
1.本项目的建设的具体目标
满足课程实践教学、综合集中实训、毕业设计及专业人才培养等。
2.本项目建设的主要任务及内容
本实训项目由PLC单元、变频单元、步进单元、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、直流电机等组成。
（1）S7-1200单元
S7-1200单元主要由主机1214C和信号转接板组成。
主机1214C,工作存储器125 KB；工作电源24VDC,自带DI14/DQ10,AI2/0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；支持3个用于串行通信的通信模块,8个用于I/O扩展的信号模块；运行速度0.04 ms/1000条指令；具有2个PROFINET端口,用于编程、HMI和PLC间数据通信。配置RS485模块,数字量输入输出模块。
（2）触摸屏单元
触摸屏单元采用西门子KTP700 Basic 7寸彩色触摸屏,用于1500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5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DC24V。
（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0.55KW。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,2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（直流电机驱动）、同步带轮传动机构、直流电机、光电传感器、电感式传感器、电容式传感器、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、键值优化比较行走控制、定向控制、报警运行控制、点动控制等,能实现小车的精确定位。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。
伺服驱动用于控制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。
步进驱动用于控制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）传感器单元
传感器单元主要有各种常用传感器：温度传感器、压力传感器、湿度传感器、光电传感器、电感传感器、电容传感器、磁性传感器、光照传感器等。
（10）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。
（11）气动机械手
气动机械手由单杆气缸、双杆气缸、旋转气缸、夹紧气缸、加工件、钣金件、底座、电磁阀、磁性开关等组成、能够独立完成物料取料送料完整动作过程。
（12）网关
云组态开发远程监控界面,手机APP控制,PLC远程下载调试,报警信息微信/短信/电话推送,企业数字化大屏展示,智能维保,摄像头远程监控现场,流量卡管理,用户权限分级管理,大数据分析系统,设备催款且防拆,大数据统计报表及分析,私有云平台定制部署等等。支持西门子PLC,三菱PLC,施耐德PLC, AB,倍福PLC,松下PLC,台达PLC,信捷PLC,欧姆龙PLC,安川PLC、汇川,海为PLC,利川IPLC, LG PLC等.支持网口和串口RS232/RS485通信,支持威纶触摸屏,支持西门子触摸屏,支持昆仑通态触摸屏等.远程监控,通过速控云免费提供的云组态软件,可一次,电脑端和手机端便同时拥有相同的界面。通过设置故障报警,并可以通过微信、短信、平台、邮件等方式推送,以便能及时收到故障情况。
3.本项目能完成的实训内容
PLC虚拟控制应用实训
（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
PLC实物控制应用实训
（19）直线运动位置检测、定位控制
（20）步进电机定位控制
（21）步进电机的速度控制
（22）步进电机的正反转控制
（23）伺服电机定位控制
（24）伺服电机的速度控制
（25）伺服电机的正反转控制
（26）伺服电机和步进电机的综合控制
典型电动机控制实操实训
（27）三相鼠笼式异步电动机点动和自锁PLC控制
（28）三相鼠笼式异步电动机联动正反转PLC控制
（29）三相鼠笼式异步电动机带延时正反转PLC控制
（30）三相鼠笼式异步电动机Y/△转换起动PLC控制
PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训
（31）变频器功能参数设置与操作
（32）外部端子点动控制
（33）变频器控制电机正反转
（34）多段速度选择变频调速
（35）变频器无级调速
（36）外部模拟量方式的变频调速控制
（37）基于PLC的变频器外部端子的电机正反转控制
（38）基于PLC模拟量方式变频开环/闭环调速控制
（39）基于PLC通信方式的变频开环调速
（40）基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习
（41）基于触摸屏控制方式的数码显示控制
网络通讯综合实训
（42）PLC与变频器RS485通讯实训
（43）PLC、触摸屏与变频器通信控制
（44）PLC主机之间PROFINET通讯实训
（45）PLC、变频器、触摸屏组网综合应用实训
（46）PLC与传感器通讯实训
（47）PLC与仪表通讯实训
（48）工业物联网实训
传感器实训
（49）温度传感器实训
（50）湿度传感器实训
（51）压力传感器实训
（52）磁性开关实训
（53）电感传感器实训
（54）电容传感器实训
（55）光电开关实训
四、实验内容及服务对象
序号 |
课程名称 |
实验内容 |
实验性质 |
计划学时 |
每组人数 |
服务专业 |
1 |
《电气控制与PLC》 |
1.PLC虚拟控制应用实训 2.PLC实物控制应用实训 3.典型电动机控制实操实训 4.PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训 5.网络通讯综合实训 6.传感器实训 |
实训 |
24 |
4 |
自动化、电气工程及其自动化、智能制造、建筑电气与智能化、机械制造与自动化等专业 |
2 |
《伺服驱动与控制技术》 |
1.直线运动位置检测、定位控制 2.步进电机定位控制 3.步进电机的速度控制 4.步进电机的正反转控制 5.伺服电机定位控制 6.伺服电机的速度控制 7.伺服电机的正反转控制 8.伺服电机和步进电机的综合控制 |
实训 |
8 |
4 |
自动化、 |
3 |
《控制技术应用》 |
1.变频器功能参数设置与操作 2.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.变频器无级调速 6.外部模拟量方式的变频调速控制 7.基于PLC的变频器外部端子的电机正反转控制 8.基于PLC模拟量方式变频开环/闭环调速控制 9.基于PLC通信方式的变频开环调速 10.基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习 11.基于触摸屏控制方式的数码显示控制 |
实训 |
16 |
4 |
自动化 |
4 |
《电工电子技术》 |
1.三相鼠笼式异步电动机点动和自锁PLC控制 2.三相鼠笼式异步电动机联动正反转PLC控制 3.三相鼠笼式异步电动机带延时正反转PLC控制 4.三相鼠笼式异步电动机Y/△转换起动PLC控制 |
实训 |
8 |
4 |
自动化、电气工程及其自动化、智能制造、物联网通信等专业 |
五、实验技术性能、环境建设内容
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 ℃ )
3.装置容量：＜0.5KVA
4.安全保护：具有漏电压、漏电流保护装置,安全符合国家标准。
5.外形尺寸：1780mm×730mm×1460mm
