SBX-08A網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制綜合實(shí)訓(xùn)裝置（變頻+觸摸屏）
一、概述
西門子PLC可編程控制控制綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備,PLC部分集可編程邏輯控制器、通信編輯器、編程軟件、工控組態(tài)軟件、仿真教學(xué)軟件、模擬控制實(shí)訓(xùn)掛箱、實(shí)物等于一體，可直觀地進(jìn)行PLC的基本指令訓(xùn)練，多個應(yīng)用廣泛的PLC實(shí)際應(yīng)用模擬實(shí)驗(yàn)和實(shí)物控制實(shí)訓(xùn)，也為高層次的設(shè)計(jì)開發(fā)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)提供良好的條件。為了結(jié)合教學(xué)要求，設(shè)計(jì)過程中參考了國內(nèi)多種教材，從中精選出最具典型性的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，配備三相鼠籠異步電機(jī)及繼電器，能完成多個電氣控制項(xiàng)目訓(xùn)練。
二、裝置特點(diǎn)
1、裝置采用組件式結(jié)構(gòu)，更換實(shí)驗(yàn)?zāi)K便捷，如需要擴(kuò)展功能或開發(fā)新實(shí)驗(yàn)，只需添加實(shí)驗(yàn)?zāi)K掛箱即可，永不淘汰。
2、實(shí)驗(yàn)對象形象逼真，接近工業(yè)現(xiàn)場的實(shí)際應(yīng)用，通過本裝置的訓(xùn)練，學(xué)生很快就能適應(yīng)現(xiàn)場的工作。
3、采用西門子S7-1500可編程序控制器，功能強(qiáng)大、性能優(yōu)越，采用模塊化設(shè)計(jì)，組合靈活，用戶可根據(jù)不同的需要組成不同的控制系統(tǒng)。
4、組態(tài)棒圖教學(xué)，采用MCGS工控組態(tài)軟件，所有實(shí)驗(yàn)都已編輯出形象直觀、動感強(qiáng)、教學(xué)效果好的組態(tài)棒圖，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)動態(tài)跟蹤教學(xué)。
5、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目齊全，含數(shù)字量、模擬量、變頻調(diào)速、觸摸屏、網(wǎng)絡(luò)通訊及電氣控制等。
6、PLC主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)驗(yàn)：配有RS485網(wǎng)絡(luò)通信教師端電腦（主站）分別跟16臺PLC主機(jī)（從站）進(jìn)行直接通信實(shí)驗(yàn)（即進(jìn)行1：N通信），任一臺PLC主機(jī)（主站）跟7臺PLC主機(jī)（從站）進(jìn)行直接通信實(shí)驗(yàn)（即進(jìn)行N：N通信）。
7、仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)：通過虛擬環(huán)境實(shí)時(shí)顯示PLC運(yùn)行狀態(tài)編程訓(xùn)練、程序編寫測試等功能。
三、技術(shù)性能
1、輸入電源：三相四線（或三相五線）～380V±10% 50Hz
2、電源輸出：有漏電型保護(hù)器、過載、短路保護(hù)裝置。
3、三相四線380V輸出，由三只電壓表指示輸出電壓
4、～220V通過安全插座輸出
5、+24V/2A直流穩(wěn)壓電源輸出
6、+5V/1A直流穩(wěn)壓電源輸出
7、±12V/1A直流穩(wěn)壓電源輸出（根據(jù)裝置需求而定）
8、直流電壓：0～10V可調(diào)輸出；直流電流：4～20mA可調(diào)輸出
9、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔<400m
10、裝置容量：＜1KVA
11、重 量：＜110Kg
12、外形尺寸：1600mm×700mm×1600mm
13、安全保護(hù)：具有漏電壓、漏電流保護(hù)裝置，安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)
四、PLC實(shí)訓(xùn)裝置的基本配置及功能
實(shí)訓(xùn)裝置由控制屏、實(shí)訓(xùn)桌、主機(jī)實(shí)訓(xùn)組件、實(shí)訓(xùn)模塊（含豐富的工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備模擬實(shí)訓(xùn)對象）、變頻器掛箱、觸摸屏掛箱、交直流電機(jī)、總線單元、通信模塊、電機(jī)導(dǎo)軌、測速機(jī)構(gòu)等組成。
（一）控制屏
1、交流電源控制單元
三相四線380V交流電源經(jīng)空氣開關(guān)后給裝置供電，電網(wǎng)電壓表監(jiān)控電網(wǎng)電壓，設(shè)有帶燈保險(xiǎn)絲保護(hù)，控制屏的供電由鑰匙開關(guān)和啟停開關(guān)控制，同時(shí)具有漏電告警指示及告警復(fù)位。
提供三相四線380V、單相220V電源各一組，由啟停開關(guān)控制輸出，并設(shè)有保險(xiǎn)絲保護(hù)。
2、定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀
定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀，平時(shí)作時(shí)鐘使用，具有設(shè)定時(shí)間、定時(shí)報(bào)警、切斷電源等功能；還可自動記錄由于接線或操作錯誤所造成的漏電告警次數(shù)。
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(diào)輸出；直流電流：0～20mA可調(diào)輸出；直流數(shù)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；同時(shí)設(shè)有邏輯電平輸出（點(diǎn)動、自鎖）。
4、主機(jī)實(shí)訓(xùn)組件
西門子S7-1500 CPU 1511C-1 PN，175 KB 程序，1 MB 數(shù)據(jù)；60 ns；集成2x PN 接口；集成 16 DI/16 DO，5 AI/2 AO，6 HSC@100kHz
（二）實(shí)訓(xùn)掛箱
序號 | 編號 | 控制對象實(shí)訓(xùn)模塊 | 實(shí)訓(xùn)教學(xué)目標(biāo) |
1 | SX1 | 搶答器/音樂噴泉 | 通過對搶答系統(tǒng)中各組人員搶答時(shí)序的監(jiān)視和控制，掌握條件判斷控制指令的編寫方法；通過對音樂噴泉控制系統(tǒng)中“水流”及音樂的循環(huán)控制，掌握循環(huán)指令的編寫方法。 |
2 | SX2 | 裝配流水線/十字路口交通燈 | 通過對“生產(chǎn)流水線”順序加工過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方法。 |
3 | SX3 | 水塔水位/天塔之光 | 通過對“水塔水位”和“儲水池水位”變化過程的判斷，了解簡單邏輯控制指令的編寫方法。通過對天塔之光閃亮過程的移位控制，掌握移位寄存器指令的編寫方法。 |
4 | SX4 | 自動送料裝車/四節(jié)傳送帶 | 通過對傳送帶啟停、傳送狀態(tài)的控制和對貨物在自動送料裝車系統(tǒng)中流向、流量的控制，掌握較復(fù)雜邏輯控制指令的編寫方法。 |
5 | SX5 | 多種液體混合裝置 | 通過對“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型的定時(shí)器指令的編寫方法。 |
6 | SX6 | 自動售貨機(jī) | 通過用用戶投幣數(shù)目的識別和自動售貨機(jī)中各種“貨物”的進(jìn)出控制，掌握各種計(jì)數(shù)器指令及比較輸出指令的編寫方法。 |
7 | SX7 | 自控軋鋼機(jī)/郵件分揀機(jī) | 通過對自控軋鋼機(jī)和郵件分揀機(jī)材料（“鋼錠“郵件”）來料數(shù)量、來料類別識別及對各種執(zhí)行器（例如“電機(jī)”）啟停時(shí)序的控制，掌握數(shù)值運(yùn)算指令及中斷指令的編寫方法。 |
8 | SX8 | 機(jī)械手控制/自控成型機(jī) | 通過對機(jī)械手停留“位置“及自控成型機(jī)各方向“液缸位置”的控制，掌握一個完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較簡單邏輯控制程序的編寫能力。 |
9 | SX9 | 加工中心 | 通過對加工中心中各方向“電機(jī)”運(yùn)行方向及“刀庫”進(jìn)出刀、換刀過程的控制，掌握一個完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較復(fù)雜邏輯控制的編寫能力。 |
10 | SX10 | 四層電梯 | 通過對一個完整的四層電梯模型的綜合控制，初步掌握PLC控制系統(tǒng)的分析、I/O分配、設(shè)計(jì)I/O接線圖、接線、編程、調(diào)試等工作過程的綜合知識。 |
11 | SX11 | 步進(jìn)電機(jī)/直線運(yùn)動：（實(shí)物）步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)由驅(qū)動電路、步進(jìn)電機(jī)、刻度盤、指針等組成；直線運(yùn)動系統(tǒng)由電機(jī)、同步帶、光電傳感器、導(dǎo)軌、移動塊等組成。 | 通過利用PLC對步進(jìn)電機(jī)及直線運(yùn)動實(shí)物模塊的控制，初步了解步進(jìn)電機(jī)方向、拍數(shù)的控制及直線運(yùn)動檢測、定位控制。 |
12 | SX12 | 自動洗衣機(jī)/電鍍生產(chǎn)線 | 通過對洗衣機(jī)進(jìn)出水時(shí)間、洗滌流程及電鍍生產(chǎn)線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(tǒng)的綜合應(yīng)用能力。 |
13 | SX13 | 直流電機(jī)控制/溫度控制（模擬量控制） | 通過對直流電機(jī)系統(tǒng)中脈沖信號采集、轉(zhuǎn)速控制（電壓量）及溫度控制系統(tǒng)中的溫度參數(shù)的控制，掌握高速計(jì)數(shù)器指令、模擬量處理指令、PID指令的使用。 |
14 | WK1 | 典型電動機(jī)控制實(shí)操單元：施耐德交流接觸器3只；時(shí)間繼電器1只，3個按鈕，3只交流指示燈，2只熱繼電器，元器件配置專用底座。 | 掌握一般強(qiáng)電系統(tǒng)的安裝和調(diào)試工作過程知識，實(shí)現(xiàn)PLC方式的電機(jī)典型運(yùn)行控制；掌握安裝和調(diào)試PLC電氣控制系統(tǒng)的有關(guān)知識。 |
15 | WK2 | 網(wǎng)孔板 | 學(xué)會電氣控制系統(tǒng)中各元器件的布局規(guī)劃、安裝、調(diào)試過程知識。 |
16 | BP1 | 變頻器實(shí)訓(xùn)組件：配置西門子MM420 0.37KW變頻器，帶有RS485通信接口及BOP操作面板 | 初步具有綜合應(yīng)用變頻器的能力，了解變頻調(diào)速在實(shí)際中的應(yīng)用，掌握變頻器與PLC之間USS通信協(xié)議的建立連接方法。 |
17 | CM1 | 觸摸屏實(shí)訓(xùn)組件： 7英寸TPC7062真色彩 | 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(fù)位、置位、交替等功能鍵、圖形（曲線）顯示、動態(tài)畫面跟蹤在觸摸屏中的實(shí)現(xiàn)方法。 |
（三）電機(jī)導(dǎo)軌、光碼盤測速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表
包含光碼盤測速系統(tǒng)、數(shù)顯轉(zhuǎn)速表及固定電機(jī)的導(dǎo)軌等。導(dǎo)軌平整度好，無應(yīng)力變形，加工精細(xì)，同心度好，互換性好，能保證電機(jī)與編碼盤之間連接的同心度不超過±5絲，電機(jī)運(yùn)行噪聲小，實(shí)訓(xùn)參數(shù)典型，能較好滿足實(shí)訓(xùn)要求。在導(dǎo)軌面板上設(shè)有五位數(shù)顯轉(zhuǎn)速表，顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)速；具有電壓反饋信號；同時(shí)設(shè)有光電編碼信號輸出，包括A、B兩個通道；能夠完成各種速度開/閉環(huán)及定位實(shí)訓(xùn)。
（四）三相鼠籠異步電機(jī)：交流380V/△
（五）實(shí)訓(xùn)桌
實(shí)訓(xùn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板；左右設(shè)有兩個大抽屜（帶鎖），用于放置工具及資料，電腦桌聯(lián)體設(shè)計(jì)，造型美觀大方。
五、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
（一）PLC基本技能實(shí)訓(xùn)
1.PLC認(rèn)知實(shí)訓(xùn)（軟硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、基本指令練習(xí)、接線、編程下載等）
2.典型電動機(jī)控制實(shí)操實(shí)訓(xùn)（點(diǎn)動、自鎖、正反轉(zhuǎn)、星三角換接啟動等）
3.PLC仿真實(shí)訓(xùn)
二）PLC模擬控制應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
4.數(shù)碼顯示控制
5.搶答器控制（優(yōu)先級、數(shù)值運(yùn)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.自動送料裝車系統(tǒng)控制
11.四節(jié)傳送帶控制
12.裝配流水線控制
13.多種液體混合裝置控制
14.自控成型機(jī)控制
15全自動洗衣機(jī)控制（具有聲效功能）
16.電鍍生產(chǎn)線控制
17.自控軋鋼機(jī)控制
18.郵件分揀機(jī)控制
19.自動售貨機(jī)控制
20.機(jī)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(xùn)
24.直線運(yùn)動位置識別、運(yùn)動軌跡控制、定位控制
25.步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動控制
26.直流電機(jī)控制
27.溫度PID控制（具有聲效功能）
（四）PLC、變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)
28.變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作
29.變頻器報(bào)警與保護(hù)功能
30.外部端子點(diǎn)動控制
31.變頻器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)
32.多段速度選擇變頻調(diào)速
33.變頻器無級調(diào)速
34.基于外部模擬量(電壓/電流）控制方式的變頻調(diào)速
35.瞬時(shí)停電啟動控制
36.PID變頻調(diào)速控制
37.PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)正反轉(zhuǎn)
38.PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)運(yùn)行時(shí)間控制
39.基于PLC數(shù)字量控制方式的多段速
40.基于PLC模擬量控制變頻開環(huán)調(diào)速
41.基于PLC通信方式的變頻器開環(huán)調(diào)速
42.基于PLC通信方式的速度閉環(huán)控制
43.基于PLC模擬量方式的變頻器閉環(huán)調(diào)速
44.變頻器恒壓供水系統(tǒng)的模擬
45.基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)
46.基于觸摸屏控制方式的LED控制
47.基于觸摸屏控制方式的溫度PID控制
48.PLC、觸摸屏與變頻器通信控制
49.基于MCGS的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
