SBPLC-021M型PLC綜合實訓平臺
PLC綜合實訓平臺、PLC實訓室設(shè)備主要面向機電一體化專業(yè)《PLC應(yīng)用技術(shù)》和《電氣控制與PLC》等課程的實訓和課程設(shè)計。PLC綜合實訓裝置學生可根據(jù)教學模型的特點在老師的指導(dǎo)下自己設(shè)計梯形圖，編寫程序，編寫組態(tài)，聯(lián)機運行。從而提高學生的創(chuàng)新能力，職業(yè)能力，培養(yǎng)出真正意義的“經(jīng)驗型應(yīng)用技能型人才”。能夠滿足教學計劃和教學大綱所規(guī)定的實踐教學環(huán)節(jié)的要求?？沙薪覲LC編程、變頻器調(diào)速、觸摸屏控制、電氣控制技術(shù)的項目的綜合實訓。
參考圖以實物為準
一、硬件設(shè)備
1）外形尺寸：L1500mm×W720mm×H1450mm（±50mm）；
2）組成：實訓平臺采用梯形設(shè)計,由底部支撐腳輪、立柱主體、平臺桌面等部件組成。
3）實訓平架的立柱主體由四根工業(yè)鋁型材組成。型材采用擠壓成型工藝生產(chǎn)制作,壁厚2.0mm,規(guī)格為45×90mm。型材四面帶槽,槽寬約8mm,便于靈活安裝和調(diào)整各類功能模塊。型材表面經(jīng)過電泳涂層處理,具有優(yōu)異的防腐蝕性和美觀度。
4）主體立柱通過左右各兩個C字形鋁鑄壓成型構(gòu)件和支撐框架實現(xiàn)結(jié)構(gòu)連接。C字形構(gòu)件采用壓鑄成型工藝制成,經(jīng)過機加工、拋丸、噴砂等工序,表面采用藍色靜電噴涂,美觀耐用。
5）平臺桌面高度為750mm,符合人體工程學設(shè)計,提供舒適的操作高度。桌面板下設(shè)支撐架,由30×30mm型材構(gòu)成,承受力不少于300kg,滿足各類實訓設(shè)備和工件的放置需求。
6）臺面采用厚度≥25mm的高密度纖維板進行加工制作，表面采用張貼高強度磁白色耐磨防火板面，采用高強度優(yōu)質(zhì)膠水貼合，截面四周PVC封邊，桌邊鴨嘴型或直邊弧角設(shè)計；整體牢固，造型美觀。
7）實訓平臺底部安裝有可調(diào)節(jié)萬向腳輪,便于設(shè)備的移動和定位。在搬運移動時,只需調(diào)節(jié)駐停腳杯上升,使萬向輪與地面接觸即可輕松移動。在設(shè)備駐停時,通過調(diào)節(jié)腳杯下降,可鎖定設(shè)備停放位置,確保平臺穩(wěn)定。調(diào)節(jié)腳杯的可調(diào)高度為0-30mm,用于補償?shù)孛娴牟黄秸?實現(xiàn)設(shè)備的水平調(diào)整。
8）實訓平臺四周采用1.5毫米厚的鈑金鏤空造型封裝，通過激光切割、開孔、焊接和打磨等工藝加工而成。金屬表面經(jīng)過磷化酸洗等防銹處理，最終采用磁白色粉末進行靜電噴涂，并在紅外高溫下快速凝固，使漆膜厚度均勻平整。這不僅確保了平臺的堅固耐用，還使其外觀美觀協(xié)調(diào)。
二、電源島模塊
1）支架梯形狀結(jié)構(gòu)，采用1.5mm冷軋鋼板，表面采用粉末靜電涂裝。
2）輸入額定電壓為AC220V±10％,50Hz;功率≤2.0kW；
3）系統(tǒng)由啟動、停止和急停按鈕來控制設(shè)備電源的啟停，確保操作安全。
4）系統(tǒng)配置單相電源電壓AC220V的插座，并配有獨立的電源開關(guān)進行控制，方便相關(guān)模塊的用電需求。
5）直流電源：直流電壓輸出DC24V/4A、0～36V/4A連續(xù)可調(diào)直流電源1組；
6）信號源：直流電壓：0～±10V可調(diào)輸出；直流電流：4～20mA可調(diào)輸出，配備數(shù)字顯示表;
7）數(shù)顯表：電壓表量程0～30V、精度0.5級，電流表量程0～30mA、精度0.5級；
三、實訓模塊放置框架
1）模塊采用靜電噴涂高強度鋼制網(wǎng)孔板整體沖壓成型，圓長孔規(guī)格 5 mm X10 mm，按縱四孔與橫三孔交錯陣列排布，確保適合各器件的尺寸安裝。
2）模塊結(jié)合通用導(dǎo)軌和卡扣，可快速裝拆PLC、觸摸屏、伺服驅(qū)動及各類低壓電氣元件；滿足頻繁教學操作的強度需求。
3）所有控制信號統(tǒng)一引出至編號清晰的接線端子排，方便學生直觀 I/O 地址連接和 PLC 編程、控制調(diào)試實訓任務(wù)。
四、工業(yè)控制交換機
1）接口需求：5口百兆電口，10/100BASE-T(X),自適應(yīng)以太網(wǎng)RJ45接口；LED動態(tài)指示燈，提供簡單的狀態(tài)指示和故障排除。
2）電源需要：輸入電壓支持AC/DC9-30V，采用插入式端子；
3）安裝方式：導(dǎo)軌式安裝/壁掛式安裝；
五、觸摸屏模塊
1.選配方案 1：觸摸屏模塊
品牌：西門子
型號：KTP700（PN）
1）尺寸：≥7" TFT(彩色)顯示屏；
2）屏幕尺寸：寬度154.1mm?高度85.9mm
3）分辨率：≥800Pixel?480Pixel像素；
4）顏色：65536顏色；
5）投光：LED背景光；
6）可視范圍：140°（含）可視角度；
7）以態(tài)網(wǎng)口：1*PROFINET接口
8 ）USB口：1*USB。
9）操作：支持觸摸操作；
10）功能鍵：具有至少 8 個物理功能鍵；
11）處理器：ARM高速處理器
12）主頻：400MHz
13）內(nèi)存容高達10M
14）變量點數(shù)：最大變量點數(shù)：500點；
15）畫面數(shù)：最大顯示50個畫面；
2.選配方案2：觸摸屏模塊
品牌：昆侖通態(tài)
型號：TPC7032Ki
1）液晶屏：≥7"TFT。
2）背光類型：LED。
3）顯示顏色：65535真彩。
4）分辨率：≥800x480。
5）顯示亮度：≥200cd/m2。
6）觸摸屏：電阻式。
7）輸入電壓：24±20%VDC。
8）額定功率：5W。
9）處理器：Cortex-A8 600MHz或以上。
10）內(nèi)存：≥128M。
11）系統(tǒng)存儲：≥128M。
12）組態(tài)軟件：Mcgs嵌入式。
13）串行接口：COM1（RS232），COM2（RS485），可擴展（COM3，COM4）；
14）USB接口：1主1從；
15）以太網(wǎng)口：10/100自適應(yīng)；
16）含安裝固定支架。
六、PLC控制模塊
1.選配方案1：S7-200smartPLC控制模塊
品牌：西門子
型號：CPU SR40
1）電源電壓：DC24 V；
2）數(shù)字量輸入：24 點；
3）數(shù)字量輸出：16 點／晶體管型；
4）高速脈沖輸出：≥4 路 200 kHz（4 軸定位）；
5）高速計數(shù)器輸入：≥4 路 200 kHz（含2 路AB相編碼器）；
6）通訊接口：1×Ethernet 10/100 M，2×RS-485，支持 Modbus RTU/TCP 及自由口；
7）程序存儲區(qū)：≈60 k 步，數(shù)據(jù)存儲區(qū)：≈24 k B；
8）擴展能力：最多掛接8 塊信號模塊，總 I/O 點數(shù)可達256；
9）實時時鐘：內(nèi)置 RTC，斷電保持≥20 天；
10）外形尺寸：約 100 × 80 × 75 mm，35 mm DIN 導(dǎo)軌安裝。
2.選配方案2：S7-1200G2PLC控制模塊2 （此模塊為四選一配置項）不選
品牌：西門子
型號：S7-1200 G2
1）DC/DC/DC高性能CPU模塊單元，支持24V直流電源供電；
2）數(shù)字量輸入≥14點，兼容漏型/源型接線；
3）數(shù)字量輸出≥10點（晶體管型），支持高速開關(guān)控制；
4）模擬量輸入≥2路，可擴展更多通道；
5）集成NFC功能，支持非接觸式設(shè)備信息讀寫；
6）高速計數(shù)器≥6路，最高頻率30kHz；
7）脈沖輸出≥4路（100kHz），支持多軸同步控制，適用于步進/伺服控制；
8）中斷輸入≥4路，支持快速響應(yīng)外部事件；
9）脈沖輸入≥6路（30kHz），用于編碼器信號采集；
10）雙Profinet以太網(wǎng)端口，支持TCP/IP協(xié)議及支持IRT等時同步通信；
11）程序存儲器250KB/數(shù)據(jù)存儲器750KB，支持8MB裝載存儲卡；
12）布爾運算速度≤0.037μs/指令，確保高效邏輯處理。
3.選配方案3：匯川PLC控制模塊
品牌：匯川
型號：H5U
1）電壓：DC4V；
2）數(shù)字量輸入≥16點，數(shù)字量輸出≥14點/晶體管型；
3）高速輸出≥4路200kHz（4軸脈沖輸出）、高速輸入≥4路200kHz（2路編碼器計數(shù)）；
4）帶軸能力：8軸;
5）通信接口:EtherCAT*1：最大 32 軸，最多 72 個 EtherCAT 從站（包含伺服軸）；
6）EtherNET端口支持：EtherNet/IP、ProfiNet、MODBUS-TCP、TCP/IP、UDP、Socke；
7）CAN端口：支持 CANlink、CANopen 配置（支持 CANopen 軸控，暫不支持 CANLink 軸控）；
8）程序容量：200K 步用戶程序；
9）數(shù)據(jù)容量：2MByte 自定義變量，其中 256KByte 支持掉電保持；約 150KByte 軟元件，編號 1000 以后支持掉電保持；
10）基本指令速度：基本指令 20ns，20K 步邏輯指令 2ms；
11）編程語言：LD、SFC，ST，支持 FB/FC 功能、支持功能塊授權(quán)；
12）模塊擴展：16 個本體模塊，遠程模塊可以 EtherCAT 從站形式接
13）其他接口：miniUSB、SD；
14）其他：支持直線圓弧插補，支持電子齒輪、電子凸輪功能，支持離線仿真；
4.選配方案4：XL5 PLC控制模塊
品牌：信捷
型號：XL5E-32T
1）電源規(guī)格：DC24V供電，支持20.4~28.8V寬電壓輸入；
2）數(shù)字量輸入：16點，24VDC，支持NPN/PNP類型傳感器接入；
3）數(shù)字量輸出：16點晶體管型（NPN），24VDC/0.5A，響應(yīng)時間≤1ms；
4）高速脈沖輸出：2路獨立50/60kHz脈沖輸出（Y0/Y1)；
5）程序容量：32K步，支持C函數(shù)功能塊編程；
6）通信接口：標配RS232+RS485+雙以太網(wǎng)口，支持MODBUS RTU/TCP協(xié)議；
7）擴展能力：最大支持16個擴展模塊
七、變頻器模塊
1.選配方案1：G120變頻器
品牌：西門子
型號：G120 0.55KW（PN）
1）配有西門子G120PN系列變頻器，變頻器功率單元模塊輸入電源為220V土 10％ 47-63Hz，不帶電源濾波器，帶集成制動斬波器。功率單元功率≥0.55kW，環(huán)境溫度-10至+40°C ，F(xiàn)SA規(guī)格。防護等級≥IP20。
2）變頻器CU240E-2 PN-F控制單元，集成了PROFINET、RS485通訊接口功能，支持矢量控制功能，具備了基本輸入輸出，包括6個數(shù)字量輸入，3個繼電器輸出，2路模擬量輸入，2路模擬量輸出。
3）配套高級智能操作面板，用于變頻器參數(shù)組態(tài)及故障查看，支持中文顯示；
2.選配方案2：變頻器
品牌：西門子
型號：G120 0.55KW（PN）
1）電源輸入：3AC380-480V；
2）功率≥0.5kW
3）額定輸出電流 1.3 A
4）控制與調(diào)速方式：矢量控制（VC）／伺服控制（Servo）U/f 曲線、V/f共振抑制 (ECO)，閉環(huán)轉(zhuǎn)速精度 ±0.01 %（帶編碼器）
5）通訊與擴展：控制單元 CU310-2 PN
6）配套高級智能操作面板，用于變頻器參數(shù)組態(tài)及故障查看，支持中文顯示；
3.選配方案3：匯川MD200變頻器
品牌：匯川
型號：MD200S 0.75KW
1）輸入電壓：單相220V ±15%，頻率50/60Hz；
2）適配電機：0.4kW異步電機（額定輸出電流2.5A）；
3）控制模式：V/F控制、無速度傳感器矢量控制（SVC）；
4）調(diào)速范圍：1:100（SVC模式下）；
5）載波頻率：1.0~15.0kHz（可調(diào)，默認4kHz）；
6）通信接口：標配RS485，支持Modbus RTU協(xié)議；
7）保護功能：過流/過壓/欠壓保護，電機過熱預(yù)警（需外接傳感器）；
4.選配方案4：信捷VH5變頻器4 （此模塊為四選一配置項）不選
品牌：信捷
型號：VH5-20P7-B
1）電源規(guī)格：單相220V供電，允許電壓波動范圍-15%～+15%，
2）額定輸出功率0.75kW；
3）額定輸出電流4.0A，過載能力150%額定電流60秒（G型）；
4）控制方式：支持V/F控制與矢量控制，兼容異步/同步電機；
5）保護功能：內(nèi)置過流、過壓、欠壓保護，電壓失衡率<3%；
6）通信接口：標配RS485，支持MODBUS RTU協(xié)議，可擴展EtherCAT通信卡，實現(xiàn)分布式運動控制；
7）環(huán)境適應(yīng)性：工作溫度0~55℃，濕度5%~95%；
八、伺服驅(qū)動模塊
1.選配方案1：V90伺服系統(tǒng)1
品牌：西門子
型號：V90 0.2KW
（1）伺服控制器
1）支持PROFINET通訊；
2）輸入電壓： 200-240 V
3）輸出電流 1.2 A 0-330 Hz
4）功率：≥0.4 kW ；
5)防護等級：≥IP20 ；
6)尺寸：≤60x180x200（寬x高x深）；
（2）伺服電機
1）伺服電機工作電壓三相交流≤ 220 V ，PN≥0.4 kW；NN≥3000 U/min M0≥1.9 Nm；MN≥1.27 Nm 軸高度 45 mm 帶彎 插頭；增量編碼器 ≥2500 增量/轉(zhuǎn)，帶滑鍵，公差N，無駐車制動器 ，防護等級≥IP65，帶密封圈;
2）電機帶旋轉(zhuǎn)刻度盤，轉(zhuǎn)動軸位置加防護罩；
3）制動電纜：制動電纜預(yù)制 2x0.75，電機側(cè)插頭 Dmax≥6.3mm，長度 (m)≥3m；
（3）伺服驅(qū)動器動力電纜
1）伺服驅(qū)動器動力電纜規(guī)格≥4x 1.5，用于伺服電機，電機側(cè)插頭 Dmax≥8.1mm，長度 (m)≥3m；
（4）編碼器電纜
1）編碼器電纜用于伺服電機增量編碼器，電機側(cè)插頭 Dmax≥7.2mm 長度 (m)≥3m；
2.選配方案2：S200伺服系統(tǒng)
品牌：西門子
型號：S200 0.2KW
1）輸入電壓： 200-240 V
3）輸出電流 1.2 A 0
4）功率：≥0.2 kW ；
5)標配PROFINET IRT（等時同步模式）,支持PROFIdrive報文;
6)速度控制精度：±0.0,定位分辨率：24位編碼器反饋
3.選配方案3：SV630伺服系統(tǒng)
品牌：匯川
型號：SV630 0.2KW
（1）伺服驅(qū)動器
1）輸入電源：AC220VV ±15%，50Hz;
2）額定輸出電流：1.5A；
3）編碼器反饋：23位絕對值/增量式；
4）控制模式：位置/速度/轉(zhuǎn)矩三環(huán)切換；
5）響應(yīng)帶寬：1.5kHz（速度環(huán)），定位精度±1脈沖；
6）通信接口：雙以太網(wǎng)口，支持EtherCAT/RS485；
7）過載能力：300%瞬時過載（0.5秒）；
8）調(diào)速比：1:5000（速度模式下）；
（2）伺服電機
1）額定功率：≥0.2 kW ；
2）編碼器類型：18位磁編絕對值/增量式編碼器（分辨率262,144 PPR）;
2）額定轉(zhuǎn)速：3000rpm；
3）額定轉(zhuǎn)矩：0.32Nm;
4）配套：標配4芯動力線+9芯編碼器線;
4.選配方案4：信捷DS5L伺服系統(tǒng)
品牌：信捷
型號：DS5L10P2 0.2KW +MS5S110STETS03230B21P5S01
（1）伺服驅(qū)動器
1）輸入電源：單相200-240V，50Hz-60Hz；
2）功率：0.2KW；
3）編碼器反饋：17bit/23bit通訊編碼器；
4）控制方式：三相全波整流IPM、PWM控制、正弦波電流驅(qū)動方式；
5）通訊功能：支持RS232、RS485，標準ModbusRTU協(xié)議；
6）顯示與操作：5位LED指示燈、電源指示燈，4個操作按鍵；
7）數(shù)字輸入：3路，包括伺服使能、報警清除、禁止正轉(zhuǎn)等功能；
8）數(shù)字輸出：3路，包括定位完成、伺服準備就緒、報警輸出等功能
9）脈沖方向控制：支持P+D、AB相、CW/CCW信號
10）制動功能：可選配動態(tài)制動，內(nèi)置制動電阻
（2）伺服電機
1）額定功率：≥0.2 kW ；
2）編碼器類型：單圈17位編碼器;
2）額定轉(zhuǎn)速：3000rpm；
3）額定轉(zhuǎn)矩：0.318Nm;
4）配套：標配4芯動力線+9芯編碼器線;
九、遠程IO模塊
1.選配方案1：西門子ET200模塊
品牌：西門子
型號：ET200SP
1）電壓：24V；
2）電流：2A(Max.)；
3）總線協(xié)議：PROFINE；
4）單站最多可擴展63個模塊；
5）I/O擴展輸入模塊：輸入信號類型PNP;輸入通道數(shù)16個；電流消耗25mA;額定電壓24VDC(±25%);光耦隔離；
7）I/O擴展輸出模塊：輸出信號類型：PNP;輸出通道數(shù)16個；電流消耗：75mA;輸入額定電壓24VDC(±25%);負載類型：阻性負載、感性負載、燈負載；
2.選配方案2：一體式遠程IO模塊
1）電壓：24V；
2）功耗：300mA；
3）端口：2個具備交換功能網(wǎng)口；PROFINET協(xié)議；傳輸速率：100Mbps；
4）IO：輸入≥8，PNP/NPN晶體管；輸出≥8，PNP晶體管；
5）組態(tài)方式：博途配置GSD文件；
6）安裝方式：導(dǎo)軌式安裝；
3.選配方案3：匯川遠程IO模塊
品牌：匯川
1）電壓：24V；
2）電流：2A(Max.)；
3）總線協(xié)議：EtherCAT；
傳輸速率：100Mbps（EtherCAT）
6輸入點數(shù)：8（支持PNP/NPN接線）
6輸出點數(shù)：8，晶體管（最大0.5A/點）
4）單站最多可擴展64個模塊；
5）實時通道級故障報警
4.選配方案4：德克威爾分布式IO模塊
1）電壓：24V；
2）電流：2A(Max.)；
3）總線協(xié)議：PROFINET或EtherCAT；
6）I/O擴展輸入模塊：輸入信號類型PNP;輸入通道數(shù)16個；電流消耗25mA;額定電壓24VDC(±25%);光耦隔離；
7）I/O擴展輸出模塊：輸出信號類型：PNP;輸出通道數(shù)8個；電流消耗：75mA;輸入額定電壓24VDC(±25%);負載類型：阻性負載、感性負載、燈負載；
十、電機模塊
1）模塊采用獨立結(jié)構(gòu)方式設(shè)計，鈑金支撐底板，兩邊安裝鋁合金U型拉手；
2）三相異步電動機：AC380V/Y,轉(zhuǎn)速1400r/min,功率180W；機電末端安裝轉(zhuǎn)盤模擬負載。
十一、信號模塊
1）輸入元件：8個按鈕（紅綠黃多色）、2個旋鈕開關(guān)、2個急停按鈕；配套端子、標識，所有元器件引線到端子上；所有元件安裝在一個模塊上，以方便安裝、維護。
2）輸出元件：8個DC24V指示燈（紅綠黃多色）；配套端子、標識，所有元器件引線到端子上；所有元件安裝在一個模塊上，以方便安裝、維護。
3）PCB板制作，可安裝與實訓屏通過線纜進行實訓操作；
（六）可開設(shè)實訓項目
1、PLC實物控制應(yīng)用實訓：
1.伺服電機定位控制；
2.伺服電機的速度控制；
3.伺服電機的正反轉(zhuǎn)控制；
4.伺服電機配合傳感器的綜合控制。
2、PLC、變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用技能實訓：
1.變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作；
2.外部端子點動控制；
3.變頻器控制電機正反轉(zhuǎn)；
4.多段速度選擇變頻調(diào)速；
5.變頻器無級調(diào)速；
6.外部模擬量方式的變頻調(diào)速控制；
7.基于PLC的變頻器外部端子的電機正反轉(zhuǎn)控制；
8.基于PLC模擬量方式變頻開環(huán)調(diào)速控制；
9.基于PLC通信方式的變頻開環(huán)調(diào)速；
3、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊綜合實訓：
1.PLC、觸摸屏與變頻器之間通信控制；
2.PLC遠程IO、設(shè)備站之間通訊控制；
