电气控制与PLC应用技术虚实一体化实训装置,PLC实训设备
电气控制与PLC应用技术虚实一体化实训装置,PLC实训设备是根据人力资源和社会保障部制定的可编程序控制系统设计师培训及国家职业标准考核大纲内容，适当增加新技术，按照职业教育培训、职业技能鉴定和实训教学要求而研制的。
电气控制与PLC应用技术虚实一体化实训装置
参考图 一、 设备基础简介
本装置是按照人力资源和社会保障部制定的"可编程序控制系统设计师"培训及国家职业标准考核大纲内容，适当多加新技术，按照职业教育培训、职业技能鉴定和实训教学要求而研制的。适合职业院校、职业培训学校、职教中心、鉴定站/所对可编程序控制系统设计师的四、三、二级开展培训及技能鉴定。
二、 研发背景
1. 本装置是按照人力资源和社会保障部制定的"可编程序控制系统设计师"培训及国家职业标准考核大纲内容，适当多加新技术，按照职业教育培训、职业技能鉴定和实训教学要求而研制的。
2. 工业迅速发展处置整理器要求不断提升，教学需要与时俱进设备要不断升级，而教学还需要从基础学起，同时适用需要实训室建造设计重复会导致浪费资金和实训室空间。
3. 一个设备需要多种加工工序技艺，导致工业现场设备错纵复杂，一个主机不能完成全部作业，需要多个站点实行相互协作完成。
4. 不一样层次的考核需要不一样设备，不能有机的实行集合，有些实训完成后无法实行考量查验学员的接受程度。
三、 设备特色
1. 实训建造设计理念为一次性建造设计，本设备应用通用型宽展口，全部主机的I/O口全部可经过拓展口引出，可以用来插接式实训，也可实行线接式实操实训；还设定有两块可拆卸的网孔板可对不一样层次的学员实行考核。
2. 在主机选型方面由小型S7-200 SMART系列PLC到中型S7-1200系列PLC全面覆盖了西门子常用PLC类型，主机可以经过并口连接到实训区实行实训，可从基础小型PLC开始学起，再到中型PIC,最后到大型PLC，由简到繁的学习掌控把握掌控把握理念让学员容易接受，学习掌控把握掌控把握起来更加得心应手。
3. 应用模型块集合式构造，含开关量、模仿量、变频调动速度、触摸屏、通信模型块等，配套MCGS工控组态监控系统，完成拟真化、信息化实训教学。
4. 项目实训模型块：运用目前经经典型的可编程控制器及总线技术完成对工业生产中经经典型案例的模仿对象、实物模型中的逻辑、模仿、过程、动作等的控制。
5. 拟真实训教学：经过虚拟环境就地就地实时显露PLC运行状态，模仿工业现场控制，可以实行编程实训、程序语言编写测量试验等功能。
6. 模型块化互联网系统：互联网构造主要应用西门子主机S7-1200、S7-200SMART含有概括，按照工业中西门子PLC应用历程组建了一个工业互联网，组网通讯涉及RS485通讯、以太网通等多层组网通讯。
四、 技术功能
1. 写入电源：三相四线（或三相五线）AC380V±10% 50Hz
2. 装置容量（KV）（KV）：＜0.5kVA
3. 重 量：100kg
4. 外观尺寸：1310mm×700mm×1780mm
5. 安全保护：设定有漏电压（V）（V）、漏电流（A）（A）保护装置，安全符合国家标准。
五、 基础配备装备及功能
实训装置由实训平台、电源模型块、PLC模仿控制模型块、S7-1200单元、S7-200SAMRT单元、变频调动速度单元、触摸屏单元、以太网交换机、二维控制单元、电工基础实训单元、交流ACAC电动机、型材电脑桌及实训实训连接线等包括。相关电气部位件连连接口应用多功能端子引出，设定有插孔式实训检验和接线式工程实训两种方法，可由学员自主搭建相关电气控制线路。
1. 实训平台
平台应用立式网孔板构造，由工业铝型材搭建而成，左侧网孔板为固定式构造；右侧为两块可拆卸的网孔板，下部设定有带刹车万能转向轮，便利位移布置，造型美观大方。
2. 电源模型块
提供三相380V交流ACAC电源，同时可得到一相220V交流ACAC电源。交流ACAC电源输出处设定有智能设备管控及安全保护系统，当相间、线间过电流（A）（A）及直接短路均能自动保护。并提供直线DC24V/5A电源。
3. PLC模仿控制模型块
学员在标准的PLC的编程环境编写好控制程序后，编译下载到PLC实行实训，完成对虚拟场景的就地就地实时控制。箱式挂式模型块件侧重于学习掌控把握掌控把握PLC应用模仿控制编程实训，用手枪插式护套构造实训连接线搭建实训线路。
可完成数码显露控制、抢答器控制、天塔之光控制、音乐喷泉控制、十字路口交通灯控制、水塔水位控制、自动送料装车系统控制、四节传送带控制、装配流水线控制、多种液体混合装置控制、自控成型机控制、自控轧钢机控制、邮件分拣机控制、自动售货机控制、机械手控制控制、三层电梯控制、加工中心控制、自动洗衣机、电镀生产线等实训内容。
4.S7-1200单元
主机1215C,作业存储器125 KB；作业电源24VDC，自带DI14/DQ10，*2/AQ2板载 DI14 x 24VDC 漏型/源型，板载 DQ10 x 24VDC 及 *2 和 AQ2；板载 6 个高速计数器和 4 个脉冲输出；支持3 个用来串行通信的通信模型块，8 个用来 I/O 拓展的信号模型块；运行速度0.04 ms/1000 条指令；设定有2 个 PROFINET 端口，用来编程、HMI和 PLC 间数值通信。
多功能端子，电气连连接口应用多功能端子引出，设定有插孔式实训检验和接线式工程实训两种方法，可由学员自主搭建相关电气控制线路。
5.S7-200SMART单元
主机CPU ST30,作业电源24VDC，作业存储器64KB,含有概括数字量I/O（18路数字量写入/12路数字量输出）、含有概括3路高速脉冲输出，4路高速计数；支持RS-485和以太网通信。STEP7
通讯模型块DP01，用来将S7-200SMART连接到PROFIBUS DP，作业电压（V）（V）DC24V,支持DP从站，时钟同步，自带诊断功能。
多功能端子，电气连连接口应用多功能端子引出，设定有插孔式实训检验和接线式工程实训两种方法，可由学员自主搭建相关电气控制线路。
6.触摸屏单元
触摸屏单元应用西门子KTP700 Basic 7寸彩色触摸屏，用来PLC主机以太网通讯，控制和显露各单元的运行状态。
7.变频调动速度单元
变频调动速度单元应用西门子V20，功率（W）（W）0.37KW ，电压（V）（V）220V，多功能端子，电气连连接口应用多功能端子引出，设定有插孔式实训检验和接线式工程实训两种方法，可由学员自主搭建相关电气控制线路。
8.以太网交换机
应用非网管型工业以太网10/100MBIT/S交换机，自带5个双绞线端口，RJ45连连接口；应用双电源供电连连接口，自带LED诊断显露，供电电源DC 24V。
9.小车动作控制单元
主要应用动作小车（直线DC电动机驱动）、同步带轮传动机构、伺服电动机、光电传感器、电感式传感器、电容式传感器、行程开关等包括，经过传感检验测量试验、PLC编程，完成传动控制、键值优化对比行走控制、定向控制、定位控制、报警运行控制、点动控制等，能完成小车的精确定位。该系统外观精美，体积紧凑，重量（kg）（kg）轻。
10.二维控制单元
二维控制单元主要应用伺服驱动和步进驱动包括。
伺服驱动用来控制Y轴丝杆，应用交流ACAC伺服驱动及电动机，作业电压（V）（V）AC220V，输出功率（W）（W）200W。应用数字信号处置整理器（DSP）作为控制核心，智能功率（W）（W）模型块（IPM）内部含有概括了驱动电子线路,同时设定有过电压（V）（V）、过电流（A）（A）、过热、欠压等故障检验测量试验保护电子线路，设定有较强的温度（℃）（℃）、湿度、振动等环境适应能力和很强的抗干扰的能力；支持位置、速度和力矩三种方法对伺服马达实行控制。
步进驱动用来控制X轴丝杆，应用步进驱动，作业电压（V）（V）DC24V，输出功率（W）（W）35W；内部含有概括控制电子线路和功率（W）（W）电子线路，设定有自检线圈和短路保护等功能。
多功能端子，电气连连接口应用多功能端子引出，设定有插孔式实训检验和接线式工程实训两种方法，可由学员自主搭建相关电气控制线路。
11.虚拟拟真系统：
基于海量元素模型，以拖拽方法快速搭建拟真工程。虚拟设备与真实设备设定有相同特性，以实际的PLC程序、机器人程序、机床数控程序等驱动虚拟设备运行，在虚拟场景中完成整个工程的调动测量试验与检验。经过力学物理引擎、达到实际的运行效果。该装置主要适用学员基础实训、虚拟拟真实训、课程设计的实践需要。
12.电工基础实训单元
13.三相交流ACAC电动机
交流ACAC规格限定电压（V）（V）380V/△接法，转动速度1400转/min，功率（W）（W）40W，频率50HZ，绝缘等级E级。
14.型材电脑桌
电脑桌应用铝型材和钣金构造，用来存放计算机数值数值。台面为防火烧烧、防水浸浸、耐磨损损高密度板；立柱及横梁为30×30工业铝制型材，键盘位为抽屉式构造并用300mm导轨固定；电脑桌下部装备有带刹车万能转向轮。尺寸约为560mm×600mm×1020mm。
15.实训连接线
每套配备装备有高可靠护套构造手枪插连接线，无氧铜抽丝而成，插头应用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，强弱电实训连接线的插头插头座尺寸分开，不可混插，安全可靠。
六、 实训内容
PLC基础技能实训
MCGS组态棒图实训教学,运用已编辑好组态棒图,对以下任何实训实行动态跟踪教学实训针对实训内容的具体要求，学员自行编辑组态棒图实行实训。
1. PLC认知实训（软硬件构造、系统包括、基础指令、接线、编程下载等）
PLC虚拟控制应用实训
2. 数码显露控制
3. 抢答器控制
4. 天塔之光控制
5. 音乐喷泉控制
6. 十字路口交通灯控制
7. 水塔水位控制
8. 自动送料装车系统控制
9. 四节传送带控制
10. 装配流水线控制
11. 多种液体混合装置控制
12. 自控成型机控制
13. 自动洗衣机控制
14. 电镀生产线控制
15. 自控轧钢机控制
16. 邮件分拣机控制
17. 自动售货机控制
18. 机械手控制控制
19. 四层电梯控制
PLC实物控制应用实训
20. 步进电动机定位控制
21. 步进电动机的速度控制
22. 步进电动机的正反转控制
23. 伺服电动机定位控制
24. 伺服电动机的速度控制
25. 伺服电动机的正反转控制
26. 伺服电动机和步进电动机的综合控制
经经典型电动机控制实操实训
27. 三相鼠笼式异步电动机点动和自锁PLC控制
28. 三相鼠笼式异步电动机联动正反转PLC控制
29. 三相鼠笼式异步电动机带延时正反转PLC控制
30. 三相鼠笼式异步电动机Y/△变换起动PLC控制
PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训
31. 变频器功能功能数值设定与实操
32. 外部端子点动控制
33. 变频器控制电动机正反转
34. 多段速度选用变频调动速度
35. 变频器无级调动速度
36. 外部模仿量方法的变频调动速度控制
37. 基于PLC的变频器外部端子的电动机正反转控制
38. 基于PLC模仿量方法变频开环调动速度控制
39. 基于PLC通信方法的变频开环调动速度
40. 基于触摸屏控制方法的基础指令编程练习
41. 基于触摸屏控制方法的数码显露控制
组网通讯综合实训
42. PLC与变频器RS485通讯实训
43. PLC、触摸屏与变频器通信控制
44. PLC主机之间PROFINET通讯实训
45. PLC、变频器、触摸屏组网综合应用实训
参考图 一、 设备基础简介
本装置是按照人力资源和社会保障部制定的"可编程序控制系统设计师"培训及国家职业标准考核大纲内容，适当多加新技术，按照职业教育培训、职业技能鉴定和实训教学要求而研制的。适合职业院校、职业培训学校、职教中心、鉴定站/所对可编程序控制系统设计师的四、三、二级开展培训及技能鉴定。
二、 研发背景
1. 本装置是按照人力资源和社会保障部制定的"可编程序控制系统设计师"培训及国家职业标准考核大纲内容，适当多加新技术，按照职业教育培训、职业技能鉴定和实训教学要求而研制的。
2. 工业迅速发展处置整理器要求不断提升，教学需要与时俱进设备要不断升级，而教学还需要从基础学起，同时适用需要实训室建造设计重复会导致浪费资金和实训室空间。
3. 一个设备需要多种加工工序技艺，导致工业现场设备错纵复杂，一个主机不能完成全部作业，需要多个站点实行相互协作完成。
4. 不一样层次的考核需要不一样设备，不能有机的实行集合，有些实训完成后无法实行考量查验学员的接受程度。
三、 设备特色
1. 实训建造设计理念为一次性建造设计，本设备应用通用型宽展口，全部主机的I/O口全部可经过拓展口引出，可以用来插接式实训，也可实行线接式实操实训；还设定有两块可拆卸的网孔板可对不一样层次的学员实行考核。
2. 在主机选型方面由小型S7-200 SMART系列PLC到中型S7-1200系列PLC全面覆盖了西门子常用PLC类型，主机可以经过并口连接到实训区实行实训，可从基础小型PLC开始学起，再到中型PIC,最后到大型PLC，由简到繁的学习掌控把握掌控把握理念让学员容易接受，学习掌控把握掌控把握起来更加得心应手。
3. 应用模型块集合式构造，含开关量、模仿量、变频调动速度、触摸屏、通信模型块等，配套MCGS工控组态监控系统，完成拟真化、信息化实训教学。
4. 项目实训模型块：运用目前经经典型的可编程控制器及总线技术完成对工业生产中经经典型案例的模仿对象、实物模型中的逻辑、模仿、过程、动作等的控制。
5. 拟真实训教学：经过虚拟环境就地就地实时显露PLC运行状态，模仿工业现场控制，可以实行编程实训、程序语言编写测量试验等功能。
6. 模型块化互联网系统：互联网构造主要应用西门子主机S7-1200、S7-200SMART含有概括，按照工业中西门子PLC应用历程组建了一个工业互联网，组网通讯涉及RS485通讯、以太网通等多层组网通讯。
四、 技术功能
1. 写入电源：三相四线（或三相五线）AC380V±10% 50Hz
2. 装置容量（KV）（KV）：＜0.5kVA
3. 重 量：100kg
4. 外观尺寸：1310mm×700mm×1780mm
5. 安全保护：设定有漏电压（V）（V）、漏电流（A）（A）保护装置，安全符合国家标准。
五、 基础配备装备及功能
实训装置由实训平台、电源模型块、PLC模仿控制模型块、S7-1200单元、S7-200SAMRT单元、变频调动速度单元、触摸屏单元、以太网交换机、二维控制单元、电工基础实训单元、交流ACAC电动机、型材电脑桌及实训实训连接线等包括。相关电气部位件连连接口应用多功能端子引出，设定有插孔式实训检验和接线式工程实训两种方法，可由学员自主搭建相关电气控制线路。
1. 实训平台
平台应用立式网孔板构造，由工业铝型材搭建而成，左侧网孔板为固定式构造；右侧为两块可拆卸的网孔板，下部设定有带刹车万能转向轮，便利位移布置，造型美观大方。
2. 电源模型块
提供三相380V交流ACAC电源，同时可得到一相220V交流ACAC电源。交流ACAC电源输出处设定有智能设备管控及安全保护系统，当相间、线间过电流（A）（A）及直接短路均能自动保护。并提供直线DC24V/5A电源。
3. PLC模仿控制模型块
学员在标准的PLC的编程环境编写好控制程序后，编译下载到PLC实行实训，完成对虚拟场景的就地就地实时控制。箱式挂式模型块件侧重于学习掌控把握掌控把握PLC应用模仿控制编程实训，用手枪插式护套构造实训连接线搭建实训线路。
可完成数码显露控制、抢答器控制、天塔之光控制、音乐喷泉控制、十字路口交通灯控制、水塔水位控制、自动送料装车系统控制、四节传送带控制、装配流水线控制、多种液体混合装置控制、自控成型机控制、自控轧钢机控制、邮件分拣机控制、自动售货机控制、机械手控制控制、三层电梯控制、加工中心控制、自动洗衣机、电镀生产线等实训内容。
4.S7-1200单元
主机1215C,作业存储器125 KB；作业电源24VDC，自带DI14/DQ10，*2/AQ2板载 DI14 x 24VDC 漏型/源型，板载 DQ10 x 24VDC 及 *2 和 AQ2；板载 6 个高速计数器和 4 个脉冲输出；支持3 个用来串行通信的通信模型块，8 个用来 I/O 拓展的信号模型块；运行速度0.04 ms/1000 条指令；设定有2 个 PROFINET 端口，用来编程、HMI和 PLC 间数值通信。
多功能端子，电气连连接口应用多功能端子引出，设定有插孔式实训检验和接线式工程实训两种方法，可由学员自主搭建相关电气控制线路。
5.S7-200SMART单元
主机CPU ST30,作业电源24VDC，作业存储器64KB,含有概括数字量I/O（18路数字量写入/12路数字量输出）、含有概括3路高速脉冲输出，4路高速计数；支持RS-485和以太网通信。STEP7
通讯模型块DP01，用来将S7-200SMART连接到PROFIBUS DP，作业电压（V）（V）DC24V,支持DP从站，时钟同步，自带诊断功能。
多功能端子，电气连连接口应用多功能端子引出，设定有插孔式实训检验和接线式工程实训两种方法，可由学员自主搭建相关电气控制线路。
6.触摸屏单元
触摸屏单元应用西门子KTP700 Basic 7寸彩色触摸屏，用来PLC主机以太网通讯，控制和显露各单元的运行状态。
7.变频调动速度单元
变频调动速度单元应用西门子V20，功率（W）（W）0.37KW ，电压（V）（V）220V，多功能端子，电气连连接口应用多功能端子引出，设定有插孔式实训检验和接线式工程实训两种方法，可由学员自主搭建相关电气控制线路。
8.以太网交换机
应用非网管型工业以太网10/100MBIT/S交换机，自带5个双绞线端口，RJ45连连接口；应用双电源供电连连接口，自带LED诊断显露，供电电源DC 24V。
9.小车动作控制单元
主要应用动作小车（直线DC电动机驱动）、同步带轮传动机构、伺服电动机、光电传感器、电感式传感器、电容式传感器、行程开关等包括，经过传感检验测量试验、PLC编程，完成传动控制、键值优化对比行走控制、定向控制、定位控制、报警运行控制、点动控制等，能完成小车的精确定位。该系统外观精美，体积紧凑，重量（kg）（kg）轻。
10.二维控制单元
二维控制单元主要应用伺服驱动和步进驱动包括。
伺服驱动用来控制Y轴丝杆，应用交流ACAC伺服驱动及电动机，作业电压（V）（V）AC220V，输出功率（W）（W）200W。应用数字信号处置整理器（DSP）作为控制核心，智能功率（W）（W）模型块（IPM）内部含有概括了驱动电子线路,同时设定有过电压（V）（V）、过电流（A）（A）、过热、欠压等故障检验测量试验保护电子线路，设定有较强的温度（℃）（℃）、湿度、振动等环境适应能力和很强的抗干扰的能力；支持位置、速度和力矩三种方法对伺服马达实行控制。
步进驱动用来控制X轴丝杆，应用步进驱动，作业电压（V）（V）DC24V，输出功率（W）（W）35W；内部含有概括控制电子线路和功率（W）（W）电子线路，设定有自检线圈和短路保护等功能。
多功能端子，电气连连接口应用多功能端子引出，设定有插孔式实训检验和接线式工程实训两种方法，可由学员自主搭建相关电气控制线路。
11.虚拟拟真系统：
基于海量元素模型，以拖拽方法快速搭建拟真工程。虚拟设备与真实设备设定有相同特性，以实际的PLC程序、机器人程序、机床数控程序等驱动虚拟设备运行，在虚拟场景中完成整个工程的调动测量试验与检验。经过力学物理引擎、达到实际的运行效果。该装置主要适用学员基础实训、虚拟拟真实训、课程设计的实践需要。
12.电工基础实训单元
| 序号 | 名称 | 型号及规格 | 数量 | |
| 1 | 低压断路器 | DZ108-20 10A | 1个 | |
| 2 | 螺旋式保险丝 | RL1-15/3A | 3个 | |
| 3 | 直插式保险丝 | RT14-20/2A | 2个 | |
| 4 | 交流ACAC接触器 | CJX2-0910，AC220V | 3个 | |
| 5 | 辅助触头 | F4-22 | 2个 | |
| 6 | 热继电器 | JRS1D-25/Z(0.63-1A) | 1个 | |
| 7 | 热继电器座 | JRS1-25 | 1个 | |
| 8 | 通电延时时间继电器 | JSZ6-4/220V(0~60S) | 1个 | |
| 9 | 时时间继电器座 | JSZ6-4 | 1个 | |
| 10 | 中间继电器 | ARM2F-L/DC24V带灯 | 3个 | |
| 11 | 继电器底座 | DYF-08A | 3个 | |
| 12 | 接线端子排 | JF5-2.5/5 | 5个 | |
| 13 | 行程开关 | LX19-001 | 2个 | |
| 14 | 按钮开关盒 | 配装黄、绿、红三个按钮开关 | 1套 | |
| 15 | 按钮开关盒 | 配装绿、红两个按钮开关 | 1套 | |
| 16 |
交流ACAC规格限定电压（V）（V）380V/△接法，转动速度1400转/min，功率（W）（W）40W，频率50HZ，绝缘等级E级。
14.型材电脑桌
电脑桌应用铝型材和钣金构造，用来存放计算机数值数值。台面为防火烧烧、防水浸浸、耐磨损损高密度板；立柱及横梁为30×30工业铝制型材，键盘位为抽屉式构造并用300mm导轨固定；电脑桌下部装备有带刹车万能转向轮。尺寸约为560mm×600mm×1020mm。
15.实训连接线
每套配备装备有高可靠护套构造手枪插连接线，无氧铜抽丝而成，插头应用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，强弱电实训连接线的插头插头座尺寸分开，不可混插，安全可靠。
六、 实训内容
PLC基础技能实训
MCGS组态棒图实训教学,运用已编辑好组态棒图,对以下任何实训实行动态跟踪教学实训针对实训内容的具体要求，学员自行编辑组态棒图实行实训。
1. PLC认知实训（软硬件构造、系统包括、基础指令、接线、编程下载等）
PLC虚拟控制应用实训
2. 数码显露控制
3. 抢答器控制
4. 天塔之光控制
5. 音乐喷泉控制
6. 十字路口交通灯控制
7. 水塔水位控制
8. 自动送料装车系统控制
9. 四节传送带控制
10. 装配流水线控制
11. 多种液体混合装置控制
12. 自控成型机控制
13. 自动洗衣机控制
14. 电镀生产线控制
15. 自控轧钢机控制
16. 邮件分拣机控制
17. 自动售货机控制
18. 机械手控制控制
19. 四层电梯控制
PLC实物控制应用实训
20. 步进电动机定位控制
21. 步进电动机的速度控制
22. 步进电动机的正反转控制
23. 伺服电动机定位控制
24. 伺服电动机的速度控制
25. 伺服电动机的正反转控制
26. 伺服电动机和步进电动机的综合控制
经经典型电动机控制实操实训
27. 三相鼠笼式异步电动机点动和自锁PLC控制
28. 三相鼠笼式异步电动机联动正反转PLC控制
29. 三相鼠笼式异步电动机带延时正反转PLC控制
30. 三相鼠笼式异步电动机Y/△变换起动PLC控制
PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训
31. 变频器功能功能数值设定与实操
32. 外部端子点动控制
33. 变频器控制电动机正反转
34. 多段速度选用变频调动速度
35. 变频器无级调动速度
36. 外部模仿量方法的变频调动速度控制
37. 基于PLC的变频器外部端子的电动机正反转控制
38. 基于PLC模仿量方法变频开环调动速度控制
39. 基于PLC通信方法的变频开环调动速度
40. 基于触摸屏控制方法的基础指令编程练习
41. 基于触摸屏控制方法的数码显露控制
组网通讯综合实训
42. PLC与变频器RS485通讯实训
43. PLC、触摸屏与变频器通信控制
44. PLC主机之间PROFINET通讯实训
45. PLC、变频器、触摸屏组网综合应用实训
