PLC实验室,培养学生实践工程和创新能力-上海硕博公司

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2023年3月8日

可编程控制器（PLC）实验室设备

PLC实验室设备、PLC实验室

PLC实验室是专业兼基础实验室，主要承担《PLC与控制技术》《机电控制与PLC》《变频技术》《计算机控制技术》等课程的基础性实验、开放性实验、课程设计及毕业设计等任务。本室旨在帮助学生加深巩固对所学PLC、电机、变频器等课程理论知识的理解，提高实际动手和设计能力。可编程实训装置、工业网络化自动化实验装置、PLC实验室设备面向电气工程及其自动化、机械电子工程、机器人等专业学生。
可编程控制器(PLC)实验室是电类和非电类专业的专业基础实验室,承担全校工程类专业的可编程控制器的实验教学任务, 并对工科类各专业学生进行开放实验、课程设计和毕业设计以及教师的科研教学提供实验场所和设备。目前，PLC实验室主要设备有PLC实验台、计算机、变频器、触摸屏、组态软件及相关控制对象。
PLC实验室安排有大量的设计型实验，包括具体工程对象的控制、远程通信控制和组态编程实验等；旨在通过实验，增强学生的学习积极性，培养学生的动手能力，深化对理论的理解，更好的掌握基础知识、基本理论、基本技能，强化工程能力和创新能力的培养，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。为学生毕业后尽快适应相关岗位需求奠定良好的基础，充分体现了“成果导向”的工程教育专业认证理念。
可编程控制器(PLC)是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术、通信技术而发展起来的一种通用的工业自动控制装置。它的高可靠性和适应恶劣环境的能力，在工业自动化的各个领域获得了广泛的应用，已成为现代工业控制的三大技术支柱之一。
在工业控制领域，无论是简单的逻辑顺序控制与数字程序控制，还是复杂系统的控制，采用适当的PLC都能获得满意的控制效果。在计算机集成制造系统(CIMS)与计算机集成过程控制系统(CIPS)中，PLC起到了重要的作用。在网络化的多级工业控制系统中，PLC在设备级与控制级有着其它控制装置无法比拟的优势。因此，熟悉各主要系列PLC的功能及特点，掌握PLC的原理、编程、组态及PLC控制系统设计方法，是电气工程师、控制系统设计人员及相关专业人员必备的基本技术之一。

PLC实验室

适用于高等院校的机电设备安装与维修、机电技术应用、电气运行与控制、电气技术应用、电子电器应用与维修等专业和非机电类专业的必修课程《可编程控制器技术》、《电器及PLC控制技术》《触摸屏原理及其应用》、《变频器原理及其应用》或选修课程《PLC及其应用》的教学与实训。

PLC主机：FX3U-48MR 输入24点输出24点
变频器：变频器实训组件：配置三菱FR-D720S 0.4KW变频器，带有RS485通信接口及BOP操作面板
触摸屏：7英寸昆仑通态，256色

1.实验项目

1、基础PLC实验

1）自控交通灯系统

2）自动冲压机系统

3）自动售货机系统

4）自控成型系统

5）电梯自动控制系统

6）自动洗衣机系统

7）机械手控制

8）五相步进电机

2、变频器实验

1）变频器的认识实验

2）变频器的参数设定与操作

3）变频器的面板控制

4）变频器的电位器控制

5）变频器的电压控制

6）变频器的电流控制

7）变频器的多段速度控制电动机

8）变频器状态信号显示与采集

9）三相异步电动机的开环调速实验

3、触摸屏实验

1）基于触摸屏控制的自控交通灯系统

2）基于触摸屏控制的自动冲压机系统

3）基于触摸屏控制的自动售货机系统

4）基于触摸屏控制的自控成型系统

5）基于触摸屏控制的电梯自动控制系统

6）基于触摸屏控制的自动洗衣机系统

7）基于触摸屏控制的机械手控制

8）基于触摸屏控制的五相7步进电机

4、PLC和变频器实验项目

1）基于PLC的变频器的正反转实验

2）基于PLC的变频器的多段调速实验

3）基于PLC通信控制正反转

4）基于PLC通信读取变频器电压电流频率

5）基于PLC通信控制变频器加速减速正反转停止及同时读取电压电流频率

6）基于PLC通信控制变频器正反转设置频率及读取运行频率

5、PLC变频器触摸屏综合实验项目

1）触摸屏控制PLC的变频器的正反转实验

2）触摸屏控制PLC的变频器的多段调速实验

3）触摸屏控制PLC通信控制正反转

4）触摸屏控制PLC通信读取变频器电压电流频率

5）触摸屏控制PLC通信控制变频器加速减速正反转停止

6）触摸屏控制PLC通信控制变频器正反转设置频率及读取运行频率

6、电气控制实验项目

1、接触器点动与连续转动电路连接

2、按钮联锁的正、反转控制电路连接

3、接触器联锁电动机正、反转电路连接

4、接触器和按钮双重联锁、反转控制

5、电动机定子绕组串联电阻启动控制电路

6、按钮切换的Y/△启动按钮控制电路的连接

7、时间继电器切换的Y/△启动控制电路连接

8、电动机半波整流能耗制动控制电路连接

9、电动机全波整流能耗制动控制电路连接

10、电动机反接制动控制电路连接

11、电动机往返行程控制电路连接实训

12、电动机顺序启动控制电路连接实训

13、电动机定时转动运转控制电路连接实训

14、普通车床控制电路连接

15、CA6140车床电气控制电路

16、电动葫芦电气控制

7、PLC控制三相异步电机实验

1、PLC控制三相异步电动机单向点动控制

2、PLC控制三相异步电动机单向连续运转控制

3、PLC控制三相异步电动机单向连续带点动控制

4、PLC控制三相异步电动机多地控制

5、PLC控制三相异步电动机顺序控制

6、PLC控制三相异步电动机双重联锁正、反转控制

7、PLC控制三相异步电动机自动往复控制

8、PLC控制手动和自动往复运动的控制

9、PLC控制三相异步电动机串电阻降压启动控制

2.主要硬件配置

主要包含:实验桌、实验台、电压源/电流源模块、PLC模块、触摸屏模块、变频器模块、电气实操器件、虚实一体接口模块、智能电路诊断模块、自控交通灯系统实验模块、自动冲压机系统实验模块、自动售货机系统实验模块、自控成型系统实验模块、电梯自动控制系统、自动洗衣机系统实验模块、机械手控制、五相步进电机实验模块、实训电机等。

3.教学效果：培养学生理论联系实际的能力，培养学生掌握熟悉基本的PLC实验项目，能够独立完成，使学生掌握PLC可编程控制器的工作原理、特点及其应用按系统设计图完成系统连接、运行调试，修改硬件接线、控制软件或设定参数，最终完成设计任务为毕业设计及今后从事相关的工作奠定一定的实践基础。

4.学时安排

序号	课程单元	学习任务及教学要求	参考学时
1	PLC实验	1.1电器及PLC控制技术理论内容	4
		1.2基础PLC实验	4
		1.3变频器实验	2
		1.4触摸屏实验	2
		1.5PLC和变频器实验项目	2
		1.6PLC变频器触摸屏综合实验项目	2
		1.7电气控制实验项目	2
		1.8PLC控制三相异步电机实验	2