中人教儀廠
本裝置是裝置，做到一機多用、資源共享、便于管理、plc部分模擬實際工業控制過程中典型的控制對象，它形象生動的演示了PLC的整個執行過程。能夠形象生動的執行機構驗證自己編寫程序的正確性，掌握PLC的實際應用，增強學生對PLC的學習興趣。產品采用掛箱式，便于實驗項目擴展和用戶第二次開發。自產品推出以來，得到了各大院校教學教師和專家的一致好評。全套裝置設計合理、功能強大、操作簡單方便，對學生理解和掌握可編程控制器的控制原理和操作方法。加快學習PLC的編程方法。都具有極大的幫助。
二、主要設備構成
（1）邏輯控制單元
西門子S7-1200可編程控制器套件1套
1) 控制器CPU 集成輸入/輸出：14 路數字量輸入 24V直流輸入，10路晶體管輸出24 V直流，2路模擬量輸入0 - 10V DC或0 – 20mA；供電：直流 DC 24 V；可編程數據存儲區：50 KB
2) 模擬輸出模塊 1路模擬量輸出 12BIT +/- 10VDC / 0-20 mA
3) 模擬器模塊 8 POSITION
4) 以太網電纜
5) 工程組態軟件wincc（含授權）
6) 數字量輸入輸出模塊 8輸入24V DC/ 8輸出繼電器
電源模塊，輸入：120/230V AC，輸出：24V DC/2.5A
7）所有I/O口均采用插接和端接兩種方式。
（2）數據可視化單元
采用西門子KTP700人機界面 KTP700BASIC PN
1）1個HMI基本型色彩 PN，基本面版，按鍵和觸摸操作，7“ TFT 顯示屏， 65536 色，PROFINET 接口；
2）1個適用于10/100MBIT/S 的非管理型工業以太網交換機；
3）所有I/O口均采用插接和端接兩種方式。
（3）工業遠程IO單元
選用西門子新一代工業分布式遠程I/O系統ET200SP
1) 1根 標準安裝軌道, 長度: 483 mm
2) 1個 Profinet Net網絡接口模塊
3) 1個 數字量輸入模塊 8輸入24VDC/0.5A
4) 1個 數字量輸出模塊 8輸出24VDC/0.5A
5) 2個 RJ45總線適配器
2個 底座單元，類型 A0, 2個分離的饋電終端 (數字量/模擬量） 24VDC/10A
6）所有I/O口均采用插接和端接兩種方式。
（4）外置輸入/輸出接口單元
1套 提供與傳感器/執行器或者原有教學設備進行信號連接，以及與選配的桌面型分揀裝置和桌面水塔水位進行信號連接的平臺
1) 8個 數字量輸入快速連接口
2) 8個 數字量輸出快速連接口
3) 6個 24VDC電源快速連接口
4）所有I/O口均采用插接和端接兩種方式。
（5）創意搭建控制對象
1套 包含多個傳感器/執行器單件，為學員提供從單個對象控制到簡單控制系統搭建的實踐平臺。包括：
1) 1個 直流電機工業級升降器，電壓范圍：直流 DC 20.4 - 28.8 V，推桿最大行程：200mm，內部帶安全限位
2) 1個 電感式接近開關，電壓范圍：直流 DC 20.4 - 28.8 V，檢測距離：1.5~15mm
3) 1個 反射式光電開關，電壓范圍：直流 DC 20.4 - 28.8 V，檢測距離：>0.5m
4) 1個 急停開關，旋轉復位，常開/常閉可選
5) 1個 按鈕開關，自復位式，常開/常閉可選
6) 2個 指示燈，電壓范圍：直流 DC 20.4 - 28.8 V，顏色：紅/綠各一
7) 1個 中間繼電器，電壓范圍：直流 DC 20.4 - 28.8 V
1個 微型直流電機。電壓范圍：直流 DC 20.4 - 28.8 V
8）所有I/O口均采用插接和端接兩種方式。
（6）邏輯編程控制對象
1套 信號模擬，包含的模擬器件提供真實的模擬量信號和開關量信號，能夠模擬工業現場的設備運行狀態。包括：
1) 2個 電壓表，測量AQ輸出電壓。
2) 2個 直滑電阻，提供0~12V 直流電壓信號。
3) 8路開關和8路LED顯示。
配套教學使用的對象卡，包括：紅綠燈、沖壓機、 流水燈、 自動售貨機、機械手、 天塔之光、洗衣機、自動門，采用通用底盒加卡片式設計，內置LED燈、開關、安全接插柱，所有I/O口均開放出來。
（7）運動控制對象
提供一套西門子伺服電機，西門子子伺服驅動器，支持多種通訊方式，配置一個以太網口，支持位置控制，速度控制，轉矩控制。直線軸承一套，絲杠一套，光桿一套，按鈕開關四個，傳感器3個
（8）變頻控制對象
提供西門子變頻器G120C一臺，功率0.37KW，電壓380V，支持6路數字量輸入，4路輸出，兩路模擬量輸入和輸出，一臺三相異步電機，功率180W，
（9）產品平臺尺寸
1套 網孔式標準控制屏（臺式）：H2000*W800*D800
配套電腦桌，鋁型材鋼木結構。
產品特色
1. 實訓建設理念為一次性建設，本設備采用通用型寬展口，所有主機的I/O口都可通過擴展口引出，可以用于插接式訓練，也可進行線接式實操訓練；還設有兩塊可拆卸的網孔板可對不同層次的學生進行考核。
2. 采用模塊組合式結構，含開關量、模擬量、變頻調速、觸摸屏、通信模塊等，配套MCGS工控組態監控軟件，實現仿真化、信息化實訓教學。
3. 項目實訓模塊：利用目前典型的可編程控制器及總線技術完成對工業生產中典型案例的模擬對象、實物模型中的邏輯、模擬、過程、運動等的控制。
4. 仿真實訓教學：通過虛擬環境實時顯示plc運行狀態，模擬工業現場控制，可以進行編程訓練、程序編寫測試等功能。
四、 技術性能
1. 輸入電源：三相四線（或三相五線）AC380V±10% 50Hz
2. 裝置容量：＜0.5kVA
3. 重 量：100kg
4. 外形尺寸：1310mm×700mm×1780mm
5. 安全保護：具有漏電壓、漏電流保護裝置，安全符合國家標準。
6. 6.虛擬多用表參數：
交流電壓量程檔位分：10、50、250、1000
直流電壓檔位分：0.25、1、2.5、10、50、250、1000
歐姆檔分：x1，x10，,100，,1000，,1K，x10K，x100K
電流表檔位：50μa、0.5、5、50、500
BATT：1.2-3.6V，RL=12Ω
BUZZ：R×3
紅外發射檢測功能：垂直角度±15°距離1-30cm
三極管測量孔
五、 基本配置及功能
實訓裝置由實訓平臺、電源模塊、PLC模擬控制模塊、S7-1200單元、變頻調速單元、觸摸屏單元、二維控制單元、電工基礎實訓單元、交流電機、型材電腦桌及實驗導線等組成。相關電氣部件接口采用多功能端子引出，具有插孔式實驗驗證和接線式工程訓練兩種方式，可由學生自主搭建相關電氣控制線路。
1. 實訓平臺
平臺采用立式網孔板結構，由工業鋁型材搭建而成，左側網孔板為固定式結構；右側為兩塊可拆卸的網孔板，底部設有帶剎車萬向輪，方便移動布局，造型美觀大方。
2. 電源模塊
提供三相380V交流電源，同時可得到單相220V交流電源。交流電源輸出處設有智能設備管控及安全保護系統，當相間、線間過電流及直接短路均能自動保護。并提供直流24V/5A電源。
3. PLC模擬控制模塊
學生在標準的PLC的編程環境編寫好控制程序后，編譯下載到PLC進行實訓，實現對虛擬場景的實時控制。掛箱側重于學習PLC應用模擬控制編程實訓，用手槍插式護套結構實訓連接線搭建實訓線路。
可完成數碼顯示控制、搶答器控制、天塔之光控制、音樂噴泉控制、十字路口交通燈控制、水塔水位控制、自動送料裝車系統控制、四節傳送帶控制、裝配流水線控制、多種液體混合裝置控制、自控成型機控制、自控軋鋼機控制、郵件分揀機控制、自動售貨機控制、機械手控制控制、四層電梯控制、加工中心控制、自動洗衣機、電鍍生產線等實訓項目。
4. S7-1200單元
主機1215C,工作存儲器125 KB；工作電源24VDC，自帶DI14/DQ10，*2/AQ2板載 DI14 x 24VDC 漏型/源型，板載 DQ10 x 24VDC 及 *2 和 AQ2；板載 6 個高速計數器和 4 個脈沖輸出；支持3 個用于串行通信的通信模塊，8 個用于 I/O 擴展的信號模塊；運行速度0.04 ms/1000 條指令；具有2 個 PROFINET 端口，用于編程、HMI和 PLC 間數據通信。
多功能端子，電氣接口采用多功能端子引出，具有插孔式實驗驗證和接線式工程訓練兩種方式，可由學生自主搭建相關電氣控制線路。
5. 觸摸屏單元
觸摸屏單元采用西門子KTP700 Basic 7寸彩色觸摸屏，用于PLC主機以太網通訊，控制和顯示各單元的運行狀態。配西門子軟件WinCC正版軟件。
6. 變頻調速單元
提供西門子變頻器G120C一臺，功率0.37KW，電壓380V，支持6路數字量輸入，4路輸出，兩路模擬量輸入和輸出，
7. 小車運動控制單元
主要由運動小車（直流電機驅動）、同步帶輪傳動機構、直流電機、光電傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、行程開關等組成，通過傳感檢測、PLC編程，實現傳動控制、鍵值優化比較行走控制、定向控制、定位控制、報警運行控制、點動控制等，能實現小車的精確定位。該系統外觀精美，體積緊湊，重量輕。
8. 二維控制單元
二維控制單元主要由伺服驅動和步進驅動組成。
伺服驅動用于控制Y軸絲桿，采用西門子V90交流伺服驅動及電機，工作電壓AC220V，輸出功率400W。采用數字信號處理器（DSP）作為控制核心，智能功率模塊（IPM）內部集成了驅動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路，具有較強的溫度、濕度、振動等環境適應能力和很強的抗干擾的能力；支持位置、速度和力矩三種方式對伺服馬達進行控制。
步進驅動用于控制X軸絲桿，采用直流伺服驅動，工作電壓DC24V，輸出功率35W；內部集成控制電路和功率電路，具有自檢線圈和短路保護等功能。
（4）多功能端子，電氣接口采用多功能端子引出，具有插孔式實驗驗證和接線式工程訓練兩種方式，可由學生自主搭建相關電氣控制線路。
9. 電工基礎實訓單元
|
序號 |
名稱 |
型號及規格 |
數量 |
|
1 |
低壓斷路器 |
DZ108-20 10A |
1個 |
|
2 |
螺旋式保險絲 |
RL1-15/3A |
3個 |
|
3 |
直插式保險絲 |
RT14-20/2A |
2個 |
|
4 |
交流接觸器 |
CJX2-0910，AC220V |
3個 |
|
5 |
輔助觸頭 |
F4-22 |
2個 |
|
6 |
熱繼電器 |
JRS1D-25/Z(0.63-1A) |
1個 |
|
7 |
熱繼電器座 |
JRS1-25 |
1個 |
|
8 |
通電延時時間繼電器 |
JSZ6-4/220V(0~60S) |
1個 |
|
9 |
時時間繼電器座 |
JSZ6-4 |
1個 |
|
10 |
中間繼電器 |
ARM2F-L/DC24V帶燈 |
3個 |
|
11 |
繼電器底座 |
DYF-08A |
3個 |
|
12 |
接線端子排 |
JF5-2.5/5 |
5個 |
|
13 |
行程開關 |
LX19-001 |
2個 |
|
14 |
G端子導軌 |
2根 |
|
|
15 |
按鈕開關盒 |
配裝黃、綠、紅三個按鈕開關 |
1套 |
|
16 |
按鈕開關盒 |
配裝綠、紅兩個按鈕開關 |
1套 |
|
17 |
導線 |
紅色/黑色各1卷 |
2卷 |
|
18 |
線槽 |
25*25 |
5米 |
10. 三相交流電機
交流額定電壓380V/△接法，轉速1400轉/min，功率40W，頻率50HZ，絕緣等級E級。
11. 型材電腦桌
電腦桌采用鋁型材和鈑金結構，用于放置計算機。臺面為防火、防水、耐磨高密度板；立柱及橫梁為30×30工業鋁合金型材，鍵盤位為抽屜式結構并用300mm導軌固定；電腦桌底部裝有帶剎車萬向輪。尺寸約為560mm×600mm×1020mm。
12. 實驗連接線
每套配有高可靠護套結構手槍插連接線，無氧銅抽絲而成，插頭采用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片，強弱電導線的插頭插座尺寸分開，不可混插，安全可靠。
13.單片機、plc可編程設計與控制虛擬仿真軟件：
本軟件基于unity3d開發，內置實驗步驟、實驗指導書、電路圖、組件列表、連接線路、接通電源、電路圖、場景重置、返回等按鈕，在連線及代碼正確后，可以通過啟動/停止、正向運動、反向運動按鈕操作三維機床模型運動，在連接線路狀態下，三維機床模型可進行放大/縮小、平移。
1.繼電器控制：閱讀實驗指導書，并進入實驗，通過識讀電路圖，選擇組件列表中的繼電器、熱繼電器、開關等元器件以拖拽的形式布局至電器柜中，限位器置于三維機床模型上，可選擇蓋蓋子，部分元器件名稱可重命名，然后點擊連接線路按鈕，將端子對端子進行連線，將機床電路連接成功后，選擇接通電源，進行操作，若組件或線路連接錯誤將彈出提示錯誤框，可隨時進行場景重置。
2.PLC控制：實驗同繼電器控制，增加PLC控制功能，在連線完成后，通過PLC編碼按鈕，進入程序編寫界面，編寫正向與反向2條程序，共有12個梯形圖符號，編寫完成后，選擇提交進行程序驗證。驗證成功后，接通電源進行操作，組件、線路連接、代碼錯誤將彈出提示錯誤框，可隨時進行場景重置。
3.單片機控制：實驗同繼電器控制，增加單片機控制功能，在連線完成后，通過C編碼按鈕進入編程界面，輸入正確的C語言代碼，提交驗證成功后，接通電源進行操作，組件、線路連接、代碼錯誤將彈出提示錯誤框，可隨時進行場景重置。
六、 實訓項目
PLC基本技能實訓
MCGS組態棒圖實驗教學,利用已編輯好組態棒圖,對以下任何實驗進行動態跟蹤教學實驗針對實驗項目的具體要求，學生自行編輯組態棒圖進行實驗。
1. PLC認知實訓（軟硬件結構、系統組成、基本指令、接線、編程下載等）
PLC虛擬控制應用實訓
2. 數碼顯示控制
3. 搶答器控制
4. 天塔之光控制
5. 音樂噴泉控制
6. 十字路口交通燈控制
7. 水塔水位控制
8. 自動送料裝車系統控制
9. 四節傳送帶控制
10. 裝配流水線控制
11. 多種液體混合裝置控制
12. 自控成型機控制
13. 自動洗衣機控制
14. 電鍍生產線控制
15. 自控軋鋼機控制
16. 郵件分揀機控制
17. 自動售貨機控制
18. 機械手控制控制
19. 四層電梯控制
PLC實物控制應用實訓
20. 步進電機定位控制
21. 步進電機的速度控制
22. 步進電機的正反轉控制
23. 伺服電機定位控制
24. 伺服電機的速度控制
25. 伺服電機的正反轉控制
26. 伺服電機和步進電機的綜合控制
典型電動機控制實操實訓
27. 三相鼠籠式異步電動機點動和自鎖PLC控制
28. 三相鼠籠式異步電動機聯動正反轉PLC控制
29. 三相鼠籠式異步電動機帶延時正反轉PLC控制
30. 三相鼠籠式異步電動機Y/△轉換起動PLC控制
PLC、變頻器、觸摸屏綜合應用技能實訓
31. 變頻器功能參數設置與操作
32. 外部端子點動控制
33. 變頻器控制電機正反轉
34. 多段速度選擇變頻調速
35. 變頻器無級調速
36. 外部模擬量方式的變頻調速控制
37. 基于PLC的變頻器外部端子的電機正反轉控制
38. 基于PLC模擬量方式變頻開環調速控制
39. 基于PLC通信方式的變頻開環調速
40. 基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習
41. 基于觸摸屏控制方式的數碼顯示控制
