PLC实训台安装、调试、运行及维护技术方案
一、项目概述
PLC实训台为满足企业、院校实训、培训教学需要,提高培训效果、培训质量需要,完成PLC实训台安装、调试、运行、维护等工作。
二、项目内容及范围
主要有以下几项内容：
1．PLC实训台（S7-1500触摸屏）；
2．PLC实训台的安装调试、运行、维护等；
三、主要技术要求
（一）总体要求
PLC实训台（S7-1500触摸屏）要求采用台式、钢木结构,台体表面喷塑,集成电脑桌键盘托,每台为两个工位。采用模块式结构,由实训台、电源控制屏、PLC挂箱、变频器挂箱、触摸屏、PLC学习机、系列模拟负载实训单元、虚拟负载控制软件、实训网板、三相异步电动机等部分组成。被控对象实训单元模块可在实训台上任意互换。
（二）技术要求
1、外形结构：
实训台外形尺寸：约为1750mm×700mm×1600m；
挂箱模块尺寸：约为420mm×297mm。
2、技术参数：
（1）自动空气开关通断电源、 过流保护、漏电保护系统、短路保护；
（2）输入电源：三相五线AC380V±10％50HZ,具备漏电保护、电源指示灯和供电指示灯；
（3）输出电源：
三相交流380V±10％50HZ；单相交流220V±10％50HZ；
1.25～30V可调直流电压源和4～20mA可调直流电流源并带显示功能；
DC24V电压源用于给PLC的各种负载提供电源；
3．工作环境：温度-10℃－+40℃相对湿度<85％（25℃） 海拔<4000m。
（三）主要配置要求
1、实训台
（1）实训台上体采用垂直操作屏,操作屏下方为控制屏,包含电源输入输出及控制部分、仪表等,操作屏上部为实训操作区,可安装4个标准挂箱,该区域上下均留出安装挂箱的卡槽。
（2）实训台桌面采用高密度压缩板,表面防水、防火、坚固耐用
（3）实训台下方为抽屉和储物柜,预留电脑间,挂箱间,并可根据用户需要进行配置组合。
（4）实训台以微机灰和灰黑色调为主,整体感官上色彩明快、简洁大方。
（5）实训台要求为四挂箱式结构,可同时挂接四个挂箱（420mm×297mm）,挂箱自带电源控制开关,通过内置于实训台的插座取电,使用方便。
2、电源控制屏
设备要自带信号源、交直流电源,不需另外配套信号源,可节约实验室建设资金；实验装置具有接地保护、漏电保护等保护措施,保证实验人员的安全及整个实训过程的安全可靠。
1.25～30V可调直流电压源和4～20mA可调直流电流源主要用于配合PLC模拟量模块完成与模拟量相关的实验实训。另外1.25～30V可调直流电压源,容量2A,还可以用来给特殊模块单元提供电压源；DC24V电压源用于给PLC的各种负载提供电源；
3、小车运动单元
要求小车运动控制系统实物模型由小车、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、定向控制、定位控制、报警运行控制、电动控制、位置显示控制等,能实现小车的精确定位。
4、PLC主机挂箱
要求挂箱采用带指示灯的船型开关作为PLC电源控制开关；PLC的输入输出均引到面板。采用西门子1500系列PLC输入通道数:16输出通道数:16集成模拟量输入通道数:5；集成模拟量输出通道数:2计数器数量：6；
5、变频器挂箱
要求变频器的输入输出信号均用小插孔引出到面板,变频器的强电采用带绝缘护套的插孔引出到面板,强电和弱电采用不同的插孔,避免了由于误接线而烧坏变频器的事故。
要求采用西门子V20,单相AC220V输入,0.37KW。
6、模拟负载挂箱1
要求提供天塔之光、八段数码显示、邮件自动分检控制、自动轧钢控制系统、水塔水位自动控制、多种液体自动混合、自动成型机控制。
7、模拟负载挂箱2
要求交通信号灯、机械手动作模拟、装配流水线自动控制、加工中心刀具选择控制、自动送料装车等负载。
8、触摸屏挂箱
要求提供西门子KTP700 Basic PN,7寸彩色触摸屏,64K色,分辨率800*480,具有PROFINET通讯接口。
9、PLC学习机
要求实训室整体配套PLC学习机演示系统一套,该系统为实验箱式结构,相当于一个解剖分解的实际PLC,分功能模块分布在实验箱面板上,帮助学员理解PLC的结构和运行原理,系统要求包含PLC核心单元包含PLC的中央处理器（CPU）、存储器、通信接口；24路开关量输入接口单元；带开关量输入和高速脉冲输入状态指示灯；包含24路DC24V开关量输入和1路高速脉冲输入的接线插孔带开关量输出和高速脉冲输出状态指示灯；包含16路继电器型输出接口单元16路继电器型输出、1路高速脉冲输出、2路模拟量输入和1路模拟量输出的接线插孔,12个实验用指示灯和6个不带锁按钮和6个带锁按钮。要求配套PLC编程软件,可以兼容三菱和西门子梯形图,实验箱各个部分配合完成一个PLC的功能。同时配套可拆卸的模拟负载模块和虚拟仿真控制对象接口板,可以利用PLC实验箱完成PLC的编程控制实训,包含上位机虚拟仿真控制实验18个,是PLC结构原理和PLC编程学习的好帮手,要求投标现场演示PLC学习机结构及PLC学习机对虚拟控制对象的控制实验。
10、实训网板
尺寸（高）420mm×（宽）297mm,钢板喷塑,配套网孔板专用卡扣和螺丝。
要求配套电工实训套件1套包含交流接触器、辅助触头、接线端子、按钮模块、熔断器、热继电器等。
11、三相交流鼠笼型异步电动机
可星/三角启动,功率180W,可供电力拖动和变频器调速使用。
12、其它硬件配置
万用表、实验导线、实验跨接线、PLC编程电缆、凳子、实验指导书等。
13、PLC理实一体化仿真实训系统
要求"PLC立式一体化仿真实训系统"是一款运行在Windows电脑上的、以实物为原型,通过三维建模技术、虚拟仿真技术以及FLASH动画技术相结合实现在仿真环境中对PLC控制的电动机、电动小车,液体混合和循环小灯等实训项目进行仿真练习的软件。该软件采用任务导入式的实训模式,从任务分析、任务要求、任务实施、自我测评进行系统的仿真实训教学。
★要求软件以PLC控制的电动小车和循环彩灯等典型项目为载体,讲述电动小车和循环彩灯的工作原理、涉及到的电路元件、元件的特性以及好坏检查、器件在控制柜中的布局、接线方式到最终的仿真运行。
★要求软件包含电动机点动运行电路、电动机连续运行电路、两台电动机主控选择运行控制电路、运料小车两地往返控制电路、液体混合系统控制电路、交通灯控制电路、循环彩灯控制电路七大部分。
★要求软件采用工业建模方式1：1比例还原真实的器件,通过三维技术、虚拟仿真技术以及FLASH动画技术相结合实现在仿真环境中学习理论知识在生产活动中的应用。
★要求软件采用交互式的操作方式,可以仿真真实器件原理和万用表检测数据。
★要求软件采用拖动与点选的操作模式,在使用时可随时发现操作中的不足以及时纠正。
（四）软件包含至少以下内容并演示软件功能
项目 |
知识点 |
资源数量 |
电动机点动运行 |
任务分析 |
1 |
任务实施-测量按钮开关 |
1 |
|
任务实施-测量断路器 |
1 |
|
任务实施-测量交流热继电器 |
1 |
|
任务实施-测量熔断器 |
1 |
|
任务实施-实训器件 |
1 |
|
任务实施-器件布局 |
1 |
|
任务实施-电路接线 |
1 |
|
任务实施-通电运行 |
1 |
|
任务要求 |
1 |
|
自我评测 |
1 |
|
电动机连续运行 |
任务分析 |
1 |
任务实施-测量按钮开关 |
1 |
|
任务实施-测量断路器 |
1 |
|
任务实施-测量交流接触器 |
1 |
|
任务实施-测量热继电器 |
1 |
|
任务实施-测量熔断器 |
1 |
|
任务实施-实训器件 |
1 |
|
任务实施-器件布局 |
1 |
|
任务实施-电路接线 |
1 |
|
任务实施-通电运行 |
1 |
|
任务要求 |
1 |
|
自我评测 |
1 |
|
两台电动机主控选择运行控制 |
任务分析 |
1 |
任务实施-测量按钮开关 |
1 |
|
任务实施-测量断路器 |
1 |
|
任务实施-测量交流接触器 |
1 |
|
任务实施-测量热继电器 |
1 |
|
任务实施-测量熔断器 |
1 |
|
任务实施-实训器件 |
1 |
|
任务实施-器件布局 |
1 |
|
任务实施-电路接线 |
1 |
|
任务实施-通电运行 |
1 |
|
任务要求 |
1 |
|
自我评测 |
1 |
|
★运料小车两地往返控制 |
任务分析 |
1 |
任务实施-测量按钮开关 |
1 |
|
任务实施-测量断路器 |
1 |
|
任务实施-测量交流接触器 |
1 |
|
任务实施-测量热继电器 |
1 |
|
任务实施-测量熔断器 |
1 |
|
任务实施-实训器件 |
1 |
|
任务实施-器件布局 |
1 |
|
任务实施-电路接线 |
1 |
|
任务实施-通电运行 |
1 |
|
任务要求 |
1 |
|
自我评测 |
1 |
|
★液体混合系统控制 |
任务分析 |
1 |
任务实施-测量按钮开关 |
1 |
|
任务实施-测量断路器 |
1 |
|
任务实施-测量交流接触器 |
1 |
|
任务实施-测量热继电器 |
1 |
|
任务实施-测量熔断器 |
1 |
|
任务实施-实训器件 |
1 |
|
任务实施-器件布局 |
1 |
|
任务实施-电路接线 |
1 |
|
任务实施-通电运行 |
1 |
|
任务要求 |
1 |
|
自我评测 |
1 |
|
交通灯控制 |
任务分析 |
1 |
任务实施-测量按钮开关 |
1 |
|
任务实施-测量断路器 |
1 |
|
任务实施-测量交流接触器 |
1 |
|
任务实施-测量热继电器 |
1 |
|
任务实施-测量熔断器 |
1 |
|
任务实施-实训器件 |
1 |
|
任务实施-器件布局 |
1 |
|
任务实施-电路接线 |
1 |
|
任务实施-通电运行 |
1 |
|
任务要求 |
1 |
|
自我评测 |
1 |
（五）系统功能要求
1、PLC基本指令实训
1)布尔指令训练
2)定时器指令实训
3)计数器指令实训
4)传送指令训练
5)数据移位指令训练
6)算术运算指令训练
7)逻辑指令训练
2、PLC项目实训
8)天塔之光
9)八段数码显示
10)邮件自动分检
11)水塔水位自动控制
12)加工中心刀具库选择控制
13)多种液体自动混合控制
14)自动成型机控制
15)装配流水线自动控制
16)自动轧钢机控制
17)交通信号灯控制
18)机械手动作控制
19)自动送料装车系统
20)PLC网络通信
3、组态软件实训
21)组态王认识
22)组态王的变量定义和管理
23)线属性动画连接
24)填充属性动画连接
25)文本色动画连接
26)水平移动动画连接
27)垂直移动动画连接
28)缩放动画连接
29)旋转动画连接
30)填充动画连接
31)模拟值输出动画连接
32)离散值输出动画连接
33)字符串输出动画连接
34)模拟值输入动画连接
35)离散值输入动画连接
36)字符串输入动画连接
37)闪烁动画连接
38)隐含动画连接
39)流动动画连接
40)水平滑动杆输入动画连接
41)垂直滑动杆输入动画连接
4、变频器实验
42)BOP操作面板控制变频器运行实验
43)变频器点动运行实验
44)基于外部电位器控制的变频器运行实验
45)基于外部电压控制的变频器运行实验
46)变频器模拟量输出检测实验
47)变频器开关量输出检测实验
48)变频器多段速度控制实验
49)PLC控制变频器运行实验
5、触摸屏组态控制技术
50)触摸屏的参数设置；
51)触摸屏的编程；
52)触摸屏、PLC、变频器的综合应用；
四、主要工作量（设备清单）
序号 |
设备 |
规格型号 |
数量 |
1 |
PLC实训台（S7—1500触摸屏） |
1750mm×700mm×1600mm |
