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SBPLC-01BPLC可編程控制器綜合實(shí)訓裝置
（PLC+變頻+電氣控制+觸摸屏）
一、概述
網(wǎng)絡(luò )型S7-1200PLC可編程控制器綜合實(shí)訓裝置、可編程控制器實(shí)驗實(shí)訓室是電子工程院校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室，配備以西門(mén)子實(shí)驗配置西門(mén)子S7-1200（CPU1214c）系列 PLC主機，集成數字量I/O（14DI/10DO）系統、主要承擔自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的實(shí)訓與實(shí)驗教學(xué)。
PLC可編程控制器綜合實(shí)訓裝置可承擔的實(shí)驗課程：可編程控制器原理與應用，PLC應用實(shí)踐及本科生畢業(yè)設計場(chǎng)所。目前開(kāi)設的實(shí)驗包括：可編程控制器的基本指令編程練習、送料小車(chē)控制模擬、十字路口交通燈控制、三相異步電動(dòng)機點(diǎn)動(dòng)和自鎖、延時(shí)正反轉、星/三角換接啟動(dòng)、聯(lián)鎖正反轉控制、電梯模擬控制等。
PLC可編程控制器綜合實(shí)訓裝置、課程設計和畢業(yè)設計項目創(chuàng )造學(xué)生實(shí)訓條件，促進(jìn)了學(xué)科的建設和發(fā)展。通過(guò)實(shí)驗可以使學(xué)生掌握可編程控制器的基本結構、工作原理、指令系統和編程方法；具備進(jìn)行PLC控制系統設計、調試和維護的基本應用技能。
參考圖
二、網(wǎng)絡(luò )型PLC可編程控制器綜合實(shí)訓裝置特點(diǎn)
1、采用積木組合式結構，含開(kāi)關(guān)量、模擬量、變頻調速、觸摸彩屏、總線(xiàn)通信模塊等，配套組態(tài)監控軟件、仿真實(shí)訓軟件，實(shí)現仿真化、信息化、網(wǎng)絡(luò )實(shí)訓教學(xué)，體現實(shí)訓教學(xué)的網(wǎng)絡(luò )性和系統性。
2、項目實(shí)訓模塊：利用目前典型的可編程控制器及總線(xiàn)技術(shù)完成對工業(yè)生產(chǎn)中模擬對象，實(shí)物模型中的邏輯、模擬、過(guò)程、運動(dòng)等的控制實(shí)訓，完成學(xué)生認知、設計、安裝、調試、檢修等多種技能實(shí)訓。PLC實(shí)訓對象形像逼真，接近工業(yè)現場(chǎng)的實(shí)際應用，通過(guò)本實(shí)驗裝置的訓練，學(xué)生很快就能適應現場(chǎng)的工作。
3．采用西門(mén)子S7-1200系列可編程控制器，功能強大，性能優(yōu)越，采用模塊化設計，組合靈活。
4．采用西門(mén)子V20變頻器，功能廣泛，動(dòng)態(tài)響應高，驅動(dòng)性能高。
5. 采用工業(yè)及7寸觸摸屏，兼容性強，畫(huà)面編輯功能強，圖庫豐富，滿(mǎn)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(guò)以太網(wǎng)總線(xiàn)，將實(shí)訓裝置（從站）PLC和主站PLC進(jìn)行以太網(wǎng)主從通信。PLC與觸摸屏實(shí)現S7通信，觸摸屏畫(huà)面可實(shí)時(shí)監控PLC系統運行狀態(tài)和控制PLC系統。
三、技術(shù)性能
1、輸入電源：三相四線(xiàn)（或三相五線(xiàn)）～380V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔<400m
3、裝置容量：＜0.5KVA
4、重 量：＜110Kg
5、外形尺寸：1600mm×750mm×1600mm
6、安全保護：具有漏電壓、漏電流保護裝置，安全符合國家標準
四、實(shí)訓裝置的基本配置及功能
實(shí)訓裝置由控制屏、實(shí)訓桌、主機實(shí)訓組件、實(shí)訓模塊（含豐富的工業(yè)現場(chǎng)設備模擬實(shí)訓對象）、變頻器掛箱、觸摸屏掛箱、交直流電機、總線(xiàn)單元、等組成。
（一）控制屏（鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質(zhì)面板）
1、交流電源控制單元
三相四線(xiàn)380V交流電源經(jīng)空氣開(kāi)關(guān)后給裝置供電，電網(wǎng)電壓表監控電網(wǎng)電壓，設有帶燈保險絲保護，控制屏的供電由鑰匙開(kāi)關(guān)和啟停開(kāi)關(guān)控制，同時(shí)具有漏電告警指示及告警復位。
提供三相四線(xiàn)380V、單相220V電源各一組，由啟停開(kāi)關(guān)控制輸出，并設有保險絲保護。
2、定時(shí)器兼報警記錄儀
定時(shí)器兼報警記錄儀，平時(shí)作時(shí)鐘使用，具有設定時(shí)間、定時(shí)報警、切斷電源等功能；還可自動(dòng)記錄由于接線(xiàn)或操作錯誤所造成的漏電告警次數。
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可調輸出；直流電流：4～20mA可調輸出；直流數字電壓表/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(shí)設有邏輯電平輸出（點(diǎn)動(dòng)、自鎖）、邏輯電平指示、LED數碼管、方向指示器、八音盒、直流24V繼電器、信號轉換座若干。
4、主機實(shí)訓組件
配置西門(mén)子S7-1200（CPU1214c）系列 PLC主機，集成數字量I/O（14DI/10DO），
5.變頻器組件
配置西門(mén)子V20變頻器，響應速度快，性能優(yōu)越。
6.觸摸屏實(shí)訓組件
昆侖通態(tài)7英寸觸摸屏，界面操作簡(jiǎn)便，圖庫豐富，操作性強。
（二）實(shí)訓掛箱
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序號 |
編號 |
控制對象實(shí)訓模塊 |
實(shí)訓教學(xué)目標 |
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1 |
SX1 |
搶答器/音樂(lè )噴泉 |
通過(guò)對搶答系統中各組人員搶答時(shí)序的監視和控制，掌握條件判斷控制指令的編寫(xiě)方法；通過(guò)對音樂(lè )噴泉控制系統中“水流”及音樂(lè )的循環(huán)控制，掌握循環(huán)指令的編寫(xiě)方法。 |
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2 |
SX2 |
裝配流水線(xiàn)/十字路口交通燈 |
通過(guò)對“生產(chǎn)流水線(xiàn)”順序加工過(guò)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(xiě)方法。 |
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3 |
SX3 |
水塔水位/天塔之光 |
通過(guò)對“水塔水位”和“儲水池水位”變化過(guò)程的判斷，了解簡(jiǎn)單邏輯控制指令的編寫(xiě)方法。通過(guò)對天塔之光閃亮過(guò)程的移位控制，掌握移位寄存器指令的編寫(xiě)方法。 |
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4 |
SX4 |
自動(dòng)送料裝車(chē)/四節傳送帶 |
通過(guò)對傳送帶啟停、傳送狀態(tài)的控制和對貨物在自動(dòng)送料裝車(chē)系統中流向、流量的控制，掌握較復雜邏輯控制指令的編寫(xiě)方法。 |
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5 |
SX5 |
多種液體混合裝置 |
通過(guò)對“液體混合裝置”中不同液體比例及液體混合時(shí)攪拌時(shí)間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類(lèi)型的定時(shí)器指令的編寫(xiě)方法。 |
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6 |
SX6 |
自動(dòng)售貨機 |
通過(guò)用用戶(hù)投幣數目的識別和自動(dòng)售貨機中各種“貨物”的進(jìn)出控制，掌握各種計數器指令及比較輸出指令的編寫(xiě)方法。 |
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7 |
SX7 |
自控軋鋼機/郵件分揀機 |
通過(guò)對自控軋鋼機和郵件分揀機材料（“鋼錠“郵件”）來(lái)料數量、來(lái)料類(lèi)別識別及對各種執行器（例如“電機”）啟停時(shí)序的控制，掌握數值運算指令及中斷指令的編寫(xiě)方法。 |
|
8 |
SX8 |
機械手控制/自控成型機 |
通過(guò)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(gè)完整工業(yè)應用系統中的較簡(jiǎn)單邏輯控制程序的編寫(xiě)能力。 |
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9 |
SX9 |
加工中心 |
通過(guò)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(guò)程的控制，掌握一個(gè)完整工業(yè)應用系統中的較復雜邏輯控制的編寫(xiě)能力。 |
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10 |
SX10 |
四層電梯 |
通過(guò)對一個(gè)完整的四層電梯模型的綜合控制，初步掌握PLC控制系統的分析、I/O分配、設計I/O接線(xiàn)圖、接線(xiàn)、編程、調試等工作過(guò)程的綜合知識。 |
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11 |
SX11 |
步進(jìn)電機/直線(xiàn)運動(dòng)：（實(shí)物）步進(jìn)電機系統由驅動(dòng)電路、步進(jìn)電機、刻度盤(pán)、指針等組成； 直線(xiàn)運動(dòng)系統由電機、同步帶、光電傳感器、導軌、移動(dòng)塊等組成。 |
通過(guò)利用PLC對步進(jìn)電機及直線(xiàn)運動(dòng)實(shí)物模塊的控制，初步了解步進(jìn)電機方向、拍數的控制及直線(xiàn)運動(dòng)檢測、定位控制。 |
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12 |
SX12 |
自動(dòng)洗衣機/電鍍生產(chǎn)線(xiàn) |
通過(guò)對洗衣機進(jìn)出水時(shí)間、洗滌流程及電鍍生產(chǎn)線(xiàn)中物塊侵入不同溶液的時(shí)間、方式、先后順序的控制，掌握多點(diǎn)PLC控制系統的綜合應用能力。 |
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13 |
BP1 |
變頻器實(shí)訓組件：配置西門(mén)子V20變頻器 |
初步具有綜合應用變頻器的能力，了解變頻調速在實(shí)際中的應用，掌握變頻器調速技術(shù)及PLC綜合控制技術(shù)。 |
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14 |
CM1 |
觸摸屏實(shí)訓組件：昆侖通態(tài)7英寸
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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，并掌握復位、置位、交替等功能鍵、圖形（曲線(xiàn)）顯示、動(dòng)態(tài)畫(huà)面跟蹤在觸摸屏中的實(shí)現方法。 |
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15 |
WK1 |
典型電動(dòng)機控制實(shí)操單元：交流接觸器3只；時(shí)間繼電器1只，3個(gè)按鈕，3只交流指示燈，2只熱繼電器，元器件配置專(zhuān)用底座。 |
掌握一般強電系統的安裝和調試工作過(guò)程知識，實(shí)現PLC方式的電機典型運行控制；掌握安裝和調試PLC電氣控制系統的有關(guān)知識。 |
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16 |
WK2 |
網(wǎng)孔板 |
學(xué)會(huì )電氣控制系統中各元器件的布局規劃、安裝、調試過(guò)程知識。 |
（三）電機導軌、光碼盤(pán)測速系統及數顯轉速表
包含光碼盤(pán)測速系統（配有進(jìn)口光電編碼器）、數顯轉速表及固定電機的不銹鋼導軌等。不銹鋼導軌平整度好，無(wú)應力變形，加工精細，同心度好，互換性好，能保證電機與編碼盤(pán)之間連接的同心度不超過(guò)±5絲，電機運行噪聲小，實(shí)訓參數典型，能較好滿(mǎn)足實(shí)訓要求。在導軌面板上設有五位數顯轉速表，顯示當前轉速；具有電壓反饋信號；同時(shí)設有光電編碼信號輸出，包括A、B兩個(gè)通道；能夠完成各種速度開(kāi)/閉環(huán)及定位實(shí)訓。
（四）三相鼠籠異步電機：交流380V/△
（五）實(shí)訓桌
實(shí)訓桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板；左右設有兩個(gè)大抽屜（帶鎖），用于放置工具及資料，電腦桌聯(lián)體設計，造型美觀(guān)大方。
五、實(shí)訓項目
（一）PLC基本技能實(shí)訓
1.PLC認知實(shí)訓（軟硬件結構、系統組成、基本指令練習、接線(xiàn)、編程下載等）
3.PLC仿真實(shí)訓
（二）PLC模擬控制應用實(shí)訓
4.數碼顯示控制
5.搶答器控制（優(yōu)先級、數值運算，具有聲效功能）
6.天塔之光控制（閃爍、發(fā)射、流水型）
7.音樂(lè )噴泉控制（具有聲效功能）
8.十字路口交通燈控制
9.水塔水位控制
10.自動(dòng)送料裝車(chē)系統控制
11.四節傳送帶控制
12.裝配流水線(xiàn)控制
13.多種液體混合裝置控制
14.自控成型機控制
15全自動(dòng)洗衣機控制（具有聲效功能）
16.電鍍生產(chǎn)線(xiàn)控制
17.自控軋鋼機控制
18.郵件分揀機控制
19.自動(dòng)售貨機控制
20.機械手控制
21.三層電梯控制
22.四層電梯控制（實(shí)物）
23.加工中心控制（實(shí)物）
（三）PLC實(shí)物控制實(shí)訓
24.直線(xiàn)運動(dòng)
25.步進(jìn)電機運動(dòng)控制
26.溫度PID控制
27.直流電機控制
（五）PLC、變頻器、觸摸屏綜合應用技能實(shí)訓
35.變頻器功能參數設置與操作
36.變頻器面板操作與運行
37.變頻器無(wú)級調速
38.外部端子點(diǎn)動(dòng)控制
39.變頻器控制電機正反轉
40.多段速度選擇變頻調速
41.外部模擬量(電壓/電流）控制方式的變頻調速
42.PLC控制變頻器外部端子的電機正反轉
43.PLC數字量控制方式的多段速
44.PLC數字量控制方式的電機降壓?jiǎn)?dòng)
45.PLC控制變頻器外部端子的電機運行時(shí)間控制
46. 基于PLC模擬量控制變頻開(kāi)環(huán)調速
47. 基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習
48. 觸摸屏畫(huà)面等級設置及操作
49. 觸摸屏畫(huà)面切換操作
50. 基于觸摸屏控制方式的LED控制
51. 基于觸摸屏控制方式的電機運行時(shí)間控制
52. 基于觸摸屏控制方式的搶答器控制
53. 基于觸摸屏控制方式的四節傳送帶控制
54. 基于觸摸屏控制方式的運料小車(chē)控制
55. 基于觸摸屏控制方式的自動(dòng)供水控制
56. 基于觸摸屏控制方式的多段速控制
六、S7-1200PLC可編程控制器綜合實(shí)訓平臺配置清單：
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名 稱(chēng) |
型 號 |
數量 |
單 位 |
備注 |
|
實(shí)驗屏 |
|
1 |
臺 |
|
|
電源控制屏 |
|
1 |
臺 |
鋼制噴塑 |
|
實(shí)驗桌 |
|
1 |
張 |
鋁木結構 |
|
學(xué)生凳 |
|
2 |
張 |
|
|
PLC主機 |
CPU1214C+SM1241+SB1232 |
1 |
臺 |
|
|
通訊電纜 |
網(wǎng)線(xiàn) |
2 |
條 |
|
|
觸摸屏通訊線(xiàn) |
1 |
條 |
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|
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實(shí)驗掛箱 |
搶答器/音樂(lè )噴泉 |
1 |
塊 |
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|
裝配流水線(xiàn)/十字路口交通燈 |
1 |
塊 |
|
|
|
水塔水位/天塔之光 |
1 |
塊 |
|
|
|
自動(dòng)送料裝車(chē)/四節傳送帶 |
1 |
塊 |
|
|
|
多種液體混合裝置 |
1 |
塊 |
|
|
|
自動(dòng)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(xiàn)運動(dòng) |
1 |
塊 |
|
|
|
自動(dòng)洗衣機/電鍍生產(chǎn)線(xiàn) |
1 |
塊 |
|
|
|
變頻器實(shí)訓掛箱（v20）0.37KW |
1 |
塊 |
|
|
|
觸摸屏實(shí)驗箱 TPC7062TI （7寸工業(yè)級彩色） |
1 |
塊 |
|
|
|
軟件 |
演示板原程序及西門(mén)子編程軟件 |
1 |
套 |
|
|
觸摸屏編程軟件 |
1 |
套 |
|
|
|
說(shuō)明書(shū) |
實(shí)驗指導 |
1 |
冊 |
|
|
連接線(xiàn) |
實(shí)驗連接線(xiàn)50cm自鎖線(xiàn) |
50 |
條 |
|
|
15cm自鎖線(xiàn) |
10 |
條 |
|
