SKPMC-32型 控制工程与電(diàn)气工程创新(xīn)实践平台
所属类别:单片机·PLC系列
·设备外观
·设计简述
实践平台以西门子工业控制设备為(wèi)载體(tǐ),融合了工业控制、人机组态、工业网络、现场总線(xiàn)、现代驱动控制、智能(néng)传感应用(yòng)和信息化系统等技术;实践平台主要由实训桌、计算机、電(diàn)源控制箱、電(diàn)气实操板、可(kě)编程控制器、分(fēn)布式IO、人机界面、变频器、步进系统、双轴运动控制模型、传感器套件、测速导轨、工业交换机,以及配套的辅助教學(xué)资源等组成。实践平台整體(tǐ)设计智能(néng)化、自动化,既满足单项应用(yòng)技术的实训教學(xué),又(yòu)可(kě)支撑小(xiǎo)型复杂系统的控制原理(lǐ)模型,实现综合实训拓展。·主要参数
1、工作電(diàn)源:三相四線(xiàn)~380V±10%50Hz2、工作环境:温度-10℃~+40℃相对湿度<85%(25℃)海拔<4000m
3、装置容量:1.5kVA
4、整机尺寸:1600mm×900mm×1740cm
5、安全保护:具有(yǒu)漏電(diàn)保护、过载保护、安全性符合國(guó)家标准。
·组成及功能(néng)
实践平台主要由实训桌、電(diàn)源控制箱、電(diàn)气实操板、可(kě)编程控制器、分(fēn)布式IO、人机界面、变频器、步进系统、传感器套件、工业交换机等构成。(一)实训桌
实训桌為(wèi)铁质双层亚光密纹喷塑结构,桌面采用(yòng)30mm厚高密度纤维板外贴进口防火板,PVC截面封边,具有(yǒu)耐磨、耐热、耐污、耐烟灼、耐菌、防霉、抗静電(diàn)及易清洁等特点,桌體(tǐ)设有(yǒu)1个储物(wù)柜、1个带锁抽屉,用(yòng)于放置工具及资料。配有(yǒu)4个带刹車(chē)万向轮,方便移动和固定。
(二)電(diàn)源控制箱
采用(yòng)铝合金面板,表面型号名称采用(yòng)油墨丝网印刷工艺。集成電(diàn)源开关、電(diàn)网電(diàn)压指示表、交流電(diàn)源、直流電(diàn)源、直流電(diàn)压表、直流電(diàn)流表、控制按钮和指示灯(点动按钮4个、自锁按钮4个、旋钮开关2个、急停按钮1个)。
(三)電(diàn)气实操板
采用(yòng)铝合金型材框架,固定在实训台右上方,角度可(kě)以自由调节,學(xué)生可(kě)以根据身高和操作习惯进行角度调节,符合人机工程需求。
可(kě)编程控制器、分(fēn)布式IO、人机界面、变频器、步进系统、伺服控制系统等均安装在实操板上,所有(yǒu)接線(xiàn)端子均通过特殊接線(xiàn)端子进行连接,方便各种应用(yòng)的接線(xiàn)(支持安全实验导線(xiàn)插接和國(guó)标导線(xiàn)压線(xiàn)连接)。
(四)可(kě)编程控制器
1、 S7-1500可(kě)编程控制器(中型)
运动型控制器,CPU 1511T-1 PN,供電(diàn)電(diàn)压DC19.2~28.8V,典型值DC24V,内置225KB程序存储區(qū),1 MB数据存储區(qū);集成1x PN双端接口,支持IRT,配有(yǒu)4M存储卡。
2、遠(yuǎn)程I/O模块
与可(kě)编程控制器同一品牌,配套ET200SP遠(yuǎn)程控制 ,包含:
(1)1个IM155-6PN ST,最多(duō)32个外围模块和16个ET 200AL 模块,Single Hot SWAP,包含接口模块(6ES7155-6AU01-0BN0),服務(wù)器模块(6ES7193-6PA00-0AA0),总線(xiàn)适配器 BA 2个RJ45 (6ES7193-6AR00-0AA0)
(2)1个数字量输入模块,每个模块的具體(tǐ)参数為(wèi):DI 8x 24V DC标准,类型3(IEC 61131),汇点输入,(PNP,P读数),包装单元:1件,适用(yòng)于BU-类型A0,颜色代码CC01,输入延迟时间0.05..20ms,模块诊断:传感器電(diàn)源短路、断線(xiàn)、電(diàn)源電(diàn)压。
(3)1个数字量输出模块,,每个模块的具體(tǐ)参数為(wèi):DQ 8x 24V DC/0.5A标准,電(diàn)源输出(PNP,P开关)包装单元:1件,适用(yòng)于BU型A0,颜色代码CC02,替代值输出,模块诊断:对L+和接地短路、断線(xiàn)、電(diàn)源電(diàn)压
(4)1个模拟量输入模块,2通道U/I 2-/4線(xiàn)制高速型模块,基座单元类型A0、A1。
(5)1个模拟量输出模块,2通道U/I高速型模块,基座单元类型AO、A1。
3、S7-1200可(kě)编程控制器
采用(yòng)西门子紧凑型PLC产品S7-1200 CPU1214C DC/DC/DC,与S7-1500可(kě)编程控制器同一品牌,集成14路数字量输入(DC24V 4mA,漏型・源型可(kě)切换),10路数字量输出(集體(tǐ)管输出),2路模拟量输入(仅支持0~10V,10位分(fēn)辨率),内置100KB工作存储器/4MB负载存储器/10KB保持性存储器、6个高速计数器(最大100KHz)、4轴高速脉冲输出(最大100KHZ),集成以太网接口,支持RS232、RS485、MODBUS、USS、S7协议通讯、PROFIBUS、PROFINET等通信,配有(yǒu)通信编程電(diàn)缆。
配有(yǒu)SB1232, 模拟量信号板模块, 1AO
PLC所有(yǒu)接線(xiàn)端子均通过特殊接線(xiàn)端子进行连接,方便各种应用(yòng)的接線(xiàn)(支持安全实验导線(xiàn)插接和國(guó)标导線(xiàn)压線(xiàn)连接)。
4、变频器
采用(yòng)西门子紧凑型变频器G120C,功率0.55kW,供電(diàn)電(diàn)压3AC~380V,输出频率0~550Hz,精度0.01Hz。集成6路数字量输入,1路继電(diàn)器输出,1路晶體(tǐ)管输出,1路模拟量输入,1路模拟量输出;支持PROFINET通讯。
配有(yǒu)基本型BOP操作面板,具有(yǒu)矢量控制、V/F、V/F ECO控制和无传感器的矢量控制(SLVC);具有(yǒu)PID控制器、電(diàn)机抱闸控制、自由功能(néng)块和固定转速设定值等多(duō)种功能(néng);具备欠電(diàn)压、过電(diàn)压、过载、接地故障、短路、堵转、電(diàn)机抱闸保护、電(diàn)机过温、变频器过温、参数互锁等保护功能(néng)。
变频器所有(yǒu)接線(xiàn)端子均通过特殊接線(xiàn)端子进行连接,方便各种应用(yòng)的接線(xiàn)(支持安全实验导線(xiàn)插接和國(guó)标导線(xiàn)压線(xiàn)连接)
5、人机界面
触摸屏采用(yòng)昆仑通态MCGS TPC1031KT,供電(diàn)電(diàn)压DC19.2~28.8V,内存≥12MB,分(fēn)辨率800×480,处理(lǐ)器X86,LED背光,;10英寸高亮度TFT液晶显示屏(分(fēn)辨率1024×600)集成profinet、USB等接口,能(néng)够使學(xué)员了解工业触摸屏的功能(néng)及使用(yòng)方法、掌握与PLC之间的通信知识,并掌握复位、置位、交替等功能(néng)键、图形(曲線(xiàn))显示、动态画面跟踪在触摸屏中的实现方法。可(kě)以和PLC组建PROFINET网络。
6、電(diàn)机拖动控制实训组件
安装有(yǒu)3个交流接触器,1个时间继電(diàn)器,可(kě)以完成電(diàn)机拖动控制实训实操训练。
7、PMC-06 電(diàn)机导轨、光码盘测速系统及数显转速表
電(diàn)机导轨、1024線(xiàn)光码盘测速系统電(diàn)机导轨(同轴度±5丝),及数显转速表包括测速及固定電(diàn)机的导轨。测试转速為(wèi) 0~3000r/min,可(kě)显示正反转向。编码器接口具有(yǒu) 0~±10V 模拟量信号输出功能(néng),具有(yǒu)光電(diàn)隔离功能(néng)的 RS-485 接口,并具有(yǒu)防雷击保护,该接口支持 Modbus-RTU 协议,采用(yòng)DC24V電(diàn)源供電(diàn)。
8、双轴运动控制模型
双轴运动控制模块主要由交流伺服電(diàn)机、单轴模组、连接轴、主从动座、光栅尺、铝标尺、指针和底板等结构组成,用(yòng)于进行二维的插补规划实验。通过该模块的學(xué)习,使用(yòng)者能(néng)掌握伺服電(diàn)机的控制、单轴/双轴运动控制,并可(kě)以完成对指定轨迹的复杂插补运动。
采用(yòng)高效伺服系统,供電(diàn)電(diàn)压1AC~240V,集成PROFINET接口,可(kě)以通过PROFIdrive协议与上位控制器进行通讯。電(diàn)机最大扭矩3.82Nm,最大電(diàn)流7.8A,转速3000r/min,配有(yǒu)增量编码器2500ppr,振动等级A级,径向抖动公差N级。
9、步进控制模型
模块采用(yòng)铝合金支架机构,安装有(yǒu)步进電(diàn)机、编码器、角度刻盘和指示箭头,可(kě)以对步进電(diàn)机进行定位控制和闭环控制。
采用(yòng)57型两相四線(xiàn)制步进控制系统,步进驱动器输入電(diàn)压DC20~50V,斩波频率最大值300KHZ,電(diàn)流可(kě)由开关设定,最大驱动電(diàn)流3、5A/相,细分(fēn)可(kě)选2、4、8、16、32、64、128、5、10、25、50、125、250,双极性恒流斩波方式,静止时電(diàn)流自动减半。
配套57型步进電(diàn)机,步距角1.8,電(diàn)压3.6V,電(diàn)流3A,電(diàn)阻1.2欧,電(diàn)感5mH,引線(xiàn)数4,转动惯量12kg.cm2,保持扭矩0.9 Nm,阻尼扭矩约0.04 Nm,相電(diàn)阻0.65Ω,相電(diàn)感2.5mH,電(diàn)机長(cháng)度55mm。
编码器工作電(diàn)压DC5~24V,外径38mm,孔径/轴径6mm(可(kě)定制),分(fēn)辨率1024CPR,推挽输出,响应频率≥100KHz,支持转速≥6000RPM,上升-下降时间≤1us。
10、基础练习模块
配有(yǒu)装配流水線(xiàn)、十字路口交通灯、水塔水位、天塔之光、三层電(diàn)梯等实验挂箱的使用(yòng)和编程,实现PLC基础应用(yòng)學(xué)习训练。
11、配套资料
配套资料包括实训指导书、样例程序、可(kě)编程控制器视频教程等。
·实训项目
(一)PLC编程实训(虚拟仿真)1、数码管控制
2、電(diàn)动机星三角启动控制
3、四节输送線(xiàn)控制
4、自控轧钢机控制
5、机械手控制
6、液體(tǐ)混合装置控制
7、邮箱自动分(fēn)拣控制
8、物(wù)料分(fēn)拣控制
9、電(diàn)动机正反控制
10、電(diàn)镀生产線(xiàn)控制
11、自动售货机控制
12、小(xiǎo)車(chē)运料控制
13、自动送料装車(chē)控制
14、抢答(dá)器控制
15、自动洗衣机控制
16、自动成型机控制
17、扶梯控制控制
18、水泵排水控制
20、刀(dāo)库捷径控制
(二)传感器实训
1、多(duō)种传感器的特性认知与应用(yòng)场景
2、多(duō)种传感器的接線(xiàn)实验
3、传感器反馈信号的读取实训
4、基于传感器的步进、伺服等自动化系统控制
(三)電(diàn)机拖动控制实训
1、三相异步電(diàn)动机直接启动控制;
2、三相异步電(diàn)动机接触器点动控制線(xiàn)路;
3、三相异步電(diàn)动机接触器自锁控制線(xiàn)路;
4、Y-△启动自动控制線(xiàn)路;
5、接触器联锁的正反转控制線(xiàn)路;
6、按钮联锁的三相异步電(diàn)动机接触器正反转控制線(xiàn)路;
(四)步进電(diàn)机控制
1、步进電(diàn)机的驱动原理(lǐ)及驱动器接口认知
2、步进電(diàn)机的接線(xiàn)实训
3、步进電(diàn)机的点位、Jog运动控制实训
4、步进電(diàn)机的角度定位控制实训
(五)伺服電(diàn)机控制
1、伺服電(diàn)机的驱动原理(lǐ)和驱动器接口认知
2、伺服電(diàn)机的接線(xiàn)实训
3、伺服電(diàn)机驱动器的调试实训
4、伺服電(diàn)机的点位、Jog运动实训
5、单轴定位运动精度测量实训
6、单轴回零程序编写实训
7、二维运动机构综合控制实训
8、二维插补原理(lǐ)及应用(yòng)实训
(六)变频電(diàn)机控制
1、变频器功能(néng)参数设置与操作
2、变频器外部端子点动控制
3、变频器控制電(diàn)机正反转
4、多(duō)段速度选择变频调速
5、外部模拟量方式的变频开环调速控制
6、外部模拟量方式的变频闭环调速控制
7、基于PLC模拟量方式变频开环调速控制
8、基于PLC模拟量方式的变频闭环调速
9、基于PLC模拟量方式变频恒压供水模拟控制
(七)触摸屏控制
1、触摸屏认知与选型
2、触摸屏通讯電(diàn)缆制作
3、触摸屏组态软件实训
4、触摸屏网络配置与组态
5、触摸屏组态工程制作
6、PLC与触摸屏通讯实训
(八)工业网络控制
1、离散控制PLC技术编程与应用(yòng)(中型)
2、分(fēn)布式IO的配置与使用(yòng)
3、基于HTML搭建定制信息系统实现采集数据可(kě)视化
4、基于HMI搭建可(kě)视化人机系统实现采集数据可(kě)视化
5、PROFINET网络通信控制
6、变频器间PROFINET网络通信控制
7、伺服间PROFINET网络通信控制
8、遠(yuǎn)程模块间PROFINET网络通信控制
9、系统多(duō)级工业网络通信控制
(九)工业互联网控制
1、工业数据采集设备部署与连接
1.1工业数据采集设备网络部署
1.2工业设备网络连接
2、工业现场数据采集
2.1工业互联网网关配置
2.2数据测试与验证
2.3工业数据采集方案规划
3、工业现场数据上云
3.1云平台对工业设备数据配置
3.2云平台对工业设备测试与验证
3.3工业设备与数据运维
3.3云平台数据运算应用(yòng)