PLC网络综合实验平台,PLC可编程实训装置-上海硕博公司

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PLC网络综合实验平台,PLC可编程实训装置如今智能制造已经成为制造业的发展方向,“一体化工程设计”和“透明化工厂”已成为可能,网络在其中扮演了重要的角色。PLC的控制系统已由以往的独立、封闭逐步转向开放式,具有网络化、综合化的特点。为了提高学生的就业竞争力,更好地让学生学习到先进的PLC技术,建立PLC综合实验平台势在必行。通过对比和研究,本课题以西门子S7-1200PLC、S7-1500PLC为核心,将工业以太网引入现场级,搭建具有灵活网络结构的控制系统,可以组建二级网络系统和三级网络系统。管理级对整个网络系统的实验管理进行指示和监控,是控制和信息系统的集成层。控制级对接收的现场级设备数据进行处理、对现场级下达启动或停止等命令以及接收管理级信息进行相关动作。现场级负责对现场级设备的控制和检测。为了学生在实验过程中更好地了解实际工业生产,本综合实验平台将硬件设备设计在控制柜内,既保证了学生实验过程中的安全又方便了设备的维护。通过建立综合实验平台,学生可以由浅入深的学习到西门子PLC的技术特点和应用方法。实验教学中学生可以使用统一网络结构的工业以太网PROFINET通信协议高效完成控制任务,将实验室作为一个统一的整体联系在一起,真正做到一网到底,管控一体化。同时为了丰富通信方式,每台PLC都配有RS-232和RS-485通信模块,涵盖了几乎西门子所有的通信连接方式,让学生更好的掌握组网技术,建立系统集成的概念。另外,加入对HMI触摸屏和组态软件的学习,更好地模拟工业现场,贴近工业实际。在此综合实验平台的基础上设计的恒压供水、自动送料装车和伺服单轴的控制系统,系统控制稳定,运行良好,可以实现模拟工业现场的实践操作。该平台的开发不仅可以让学生学习到工控领域的先进技术,也为教师的科研工作和学生的毕业设计提供了平台。

SBSL-A型PLC网络综合实验平台（三菱PLC）

1、概述

PLC 网络综合实验装置选用基于以太网的PLC可编程控制器、变频调速、触摸屏、电气控制及微机接口应用综合实验装置，是专为各院校开设的《可编程控制器技术》、《可编程控制器及其应用》等课程实验配套设计的，集可编程逻辑控制器、通信模块、模拟量控制模块、编程软件、工控组态软件、仿真教学软件、实验挂箱（变频器控制、触摸屏控制等）、实物等于一体。在本装置上，可直观地进行PLC的基本指令练习、多个PLC实际应用的模拟实验及实物实验，所有实验均有组态棒图进行动态跟踪。

2、特点

1）装置采用组件式结构，更换实验模块便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加实验模块挂箱即可，永不淘汰。

2）双端口接线法：PLC主机与实验模块挂箱之间的连接即可采用自锁紧接插线单线逐点连接，以提高实验者动手动脑能力，加深了解PLC的结构和功能，又可通过排线一次性连接，以提高实验连线速度，与其他厂家单一连线法相比具有绝对的优越性。

3）实验对象形象逼真，接近工业现场的实际应用，通过本装置的训练，学生很快就能适应现场的工作。

4）采用三菱FX3U-48MR可编程序控制器，功能强大、性能优越，采用模块化设计，组合灵活，用户可根据不同的需要组成不同的控制系统。

5）组态棒图教学，采用MCGS工控组态软件，所有实验都已编辑出形象直观、动感强、教学效果好的组态棒图，进行实验动态跟踪教学。

6）实验项目齐全，含数字量、模拟量、变频调速、触摸屏、网络通讯及电气控制等。

7）PLC主机的网络教学实验：配有RS485网络通信

3、技术性能

1）输入电源：三相五线～380V±10% 50Hz

2）工作环境：温度-10℃～ 40℃ 相对湿度＜85%(25℃)

3）装置容量：≤1000VA

4）重量：＜110Kg

5）设备外形尺寸：长*宽*高 850mm×800mm×1700mm

6）电脑桌外形尺寸：长*宽*高 600mm×530mm×1000mm

7）安全保护：具有接地保护、漏电压、漏电流、过载保护、误操作保护装置。

4、PLC可编程控制器实训装置的基本配置及功能

1）实训控制屏（铁质双层亚光密纹喷塑结构）：挂放实训模块，内置滑槽，模块在实训屏上可任意移位。

2）实训桌：钢木结构，桌面为防火耐磨材料制作，具有放置工具抽屉、键盘托、显示器搁板。

3）网孔板：具有知识产权的网孔实训板，结构巧妙，实训时电气元件不需螺丝固定，只需一插一拉即可牢牢固定在网孔板上，省时省力，灵活快捷。

4）控制柜：

1、电源

1.1电源输入:工作电压380V±5%(50Hz)，输入时指示灯亮。

1.2电源输出：有保险丝和漏电保护开关二级保护功能。输出三相交流380V工作电压有三只高精度电压表指示，通过启停按钮控制三相交流电压输出。

A组:直流电压+5V/3A输出，有高精度直流电压表指示电压输出，过流自动保护功能。

B组: 直流电压24V/2A输出，有高精度直流电压表指示电压输出，过流自动保护功能。

C组:低压直流稳压电源，电压+12V/-12V输出，电流2A。

D组: 0-30V直流稳压电源，内置式继电器自动换档，多圈电位器连续调压，输出电流2A，具有预设式限流保护功能。

E组:恒流源，提供0-20mA恒流源

F组:单相市电输出，供用户自备仪器使用。

d）主机实训组件

配置三菱FX系列主机，集成数字量I/O，24路数字量输入24数字量输出，配置FXON-3A模块2输入1输出和RS485通讯模块

5、实训模块组件

序号	编号	控制对象实训模块	实训教学目标
1	PLC001	抢答器	通过对抢答系统中各组人员抢答时序的监视和控制，掌握条件判断控制指令的编写方法
2	PLC002	天塔之光	通过对天塔之光闪亮过程的移位控制，掌握移位寄存器指令的编写方法。
3	PLC003	水塔水位	通过对“水塔水位”和“储水池水位”变化过程的判断，了解简单逻辑控制指令的编写方法
4	PLC004	十字路口交通灯	通过对十字路口交通灯路况信号的控制，掌握顺序控制指令的编写方法
5	PLC005	直流电机控制/温度控制(模拟量控制)	通过对直流电机系统中脉冲信号采集、转速控制(电压量)及温度控制系统中的温度参数的控制，掌握高速计数器指令、模拟量处理指令、可通过信号源0～10V调节转速/温度。
7	PLC006	自动洗衣机	通过对洗衣机进出水时间、洗涤流程、时间、方式、先后顺序的控制，掌握多点PLC控制系统的综合应用能力
8	PLC007	机械手控制系统	通过对机械手停留 “ 位置 ” 及自控成型机各方向 “ 液缸位置 ” 的控制，掌握一个完整工业应用系统中的较简单逻辑控制程序的编写能力。

7.系统实训项目包括：

（1）顺序控制部分

1、天塔之光控制（闪烁、发射、流水型）

2、音乐喷泉控制（具有声效功能）

3、多种液体混合装置控制

4、十字路口交通灯控制（具有显示和指示功能）

5、机械手控制系统（具有模拟动作功能）

6、四层电梯控制系统(具有楼层、方向指示及模拟动作功能)

7、电镀生产线控制（自动/手动，自诊断）

8、水塔水位控制

9、装配流水线控制

10、运料小车控制

11、直流电机控制

12、基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习

（2）运动控制部分

1.伺服电机的参数设置

2.伺服电机的脉冲控制

3.伺服电机的模拟量控制

4.步进电机的参数设置

5.步进电机的脉冲控制

8、配置清单

序号	名称	型号	数量	单位
1	PLC	FX3U-48MT	1	台
2	扩展模块	FXON-3A	1	台
3	扩展模块	FX3U-485BD	1	台
4	触摸屏	TPC7062TX	1	台
5
6	通讯电缆	USB-FXSC09	1	根
7	实验台		1	台
8	实训模块	音乐喷泉	1	块
		十字路口交通灯	1	块
		天塔之光	1	块
		机械手控制	1	块
		多种液体混合装置	1	块
		电镀生产线控制	1	块
		水塔水位控制	1	块
		四层电梯	1	块
10	说明书	实验指导	1	本
11	软件	西门子编程软件	1	套
11	软件	触摸屏编程软件	1	套
12	连接线	实验连接线50CM自锁线	50	根
		15CM自锁线	10	根
		A1线	30	根

9.电机系统运动控制对象

运动控制对象实训模型，底座采用2.0mm厚度钢板折弯加工表面静电喷塑处理，底部安装4个橡胶地脚。伺服放大机的接口全部引导接线端子上，电动机转轴上安装刻度角度盘配合指针显示，可以学习了解伺服电机和步进电机的原理及应用。

（1）伺服电机系统

伺服系统采用3.1kHz频宽+24 bit分辨率；同时内建PID控制器，算法高效，一键快速调机，高性能点对点运动功能可降低上位控制器功能要求，提供多功能高速通讯总线模式。

（2）步进电机系统

两相步进电机驱动器，采用DSP数字驱动芯片，驱动器输入电压：24～50VDC，可设置8档电流值/15档细分值，控制方式：脉冲、双脉冲、脉冲+方向，具有过压、欠压、过流、过热保护功能。

57两相步进电机：步距角1.8°,相电流(串联)3A,保持扭矩1Nm,相电阻0.7Ω,转动惯量200gfcm²。

SBSL-B型PLC网络综合实验平台（西门子S71200）