FCS-06型型PLC可編(bian)程控制器實驗裝置(西門子S7-1200)
一、概述(shu)
可編程(cheng)控(kong)制器實(shi)驗裝置是專(zhuan)為目前各(ge)院校開設的“可(ke)編程控(kong)制器技(ji)術”、“可編(bian)程(cheng)控制器及其應用”課程(cheng)配套設計的。它集可編(bian)程(cheng)邏(luo)輯控(kong)制器、通信編(bian)程(cheng)電纜、編(bian)程(cheng)軟件、工控(kong)組態軟件、仿真教學軟件、模(mo)擬(ni)控(kong)制實驗板、實物等于一體(ti),可直觀地進行PLC的(de)基本指令練習、多(duo)個PLC實際應(ying)用的(de)模擬實驗及(ji)實物實驗,裝置(zhi)配備的(de)主機(ji)采(cai)用西門子S7-1200 CPU1214C AC/DC/RLY型(xing)可編程控制器(qi)。為了結合(he)教學要求,設計過程中參(can)考了國內多(duo)種(zhong)教材,典型(xing)性(xing)的(de)實驗項目,提供實驗所需的(de)+24V/2A電源,裝置設(she)有漏電保護(hu)、主機過壓保護(hu)功能。
二(er)、技術性能
1.PLC主機(ji):S7-1200 CPU1214C AC/DC/RLY 14 點(dian)輸入/10 點輸(shu)出,模擬(ni)量(liang) 2 路輸入,1 個以太網通信端口
2.輸出電壓(ya):直流24V,電壓表指示
3.利用(yong)應(ying)用(yong)軟件編程
4.電源輸入:交流220V,50Hz
5.電流(liu) ≥2A,電流具有過載保(bao)護
6.外(wai)形尺寸:160×70×140 cm3
三、功能特點
1)實驗臺包括
A.直流電(dian)壓(ya):0~30V可調輸(shu)出(chu);直流電流:0~20mA;
B.~220V通過安全插座(zuo)輸(shu)出
C.+24V/1A直流穩壓電源(yuan)輸出(chu)
D.+5V/5A直流穩壓電(dian)源輸出(chu)
E. ±12V/1A直(zhi)流穩壓電源(yuan)輸出
2)PLC主機的(de)輸(shu)入(ru)輸(shu)出端口均(jun)已引(yin)到面板上(shang)。輸(shu)入(ru)可(ke)以接模擬輸(shu)入(ru)開關、行(xing)程(cheng)開關或(huo)光電(dian)開關等。輸(shu)出可(ke)以接面板上(shang)的(de)指示燈、數(shu)碼(ma)管和(he)繼電(dian)器、直流電(dian)機和(he)蜂鳴器,還(huan)可(ke)以與(yu)演示裝置相連接,可(ke)應用實際的(de)工業(ye)控制。
3)配置西門子PLC主機(ji):S7-1200 CPU1214C AC/DC/RLY 14 點輸(shu)入/10 點輸出(chu),模擬量 2 路(lu)輸入(ru),1 個以太網通(tong)信端口。
4)實驗臺帶有24V/2A的電源。可以(yi)直接用(yong)于輸(shu)出負載或與(yu)演示裝置接口或與(yu)其(qi)它(ta)對(dui)應裝置相(xiang)連。
5)實(shi)驗臺(tai)結(jie)構采用掛箱(xiang)式,便于(yu)實(shi)驗項目(mu)擴展和用戶第二次開發。
6)可完(wan)成PLC控制(zhi)原理基本實驗、應用實驗以(yi)及用于真正的工業控制(zhi)。
7)該裝置是為了(le)配合PLC可編程控制(zhi)器實驗臺使用而設(she)計的(de)外接演示裝置。它(ta)由(you)LED發光二極管、大型(xing) LED數(shu)碼(ma)管(guan)、直流(liu)電(dian)機、步進電(dian)機等執行(xing)機構用其他(ta)外(wai)圍(wei)電(dian)路模擬實際工業控制(zhi)過(guo)程中的狀態,它(ta)形象生動(dong)的演示(shi)了PLC的整個執行過程。通過該裝置,可以鍛(duan)煉(lian)學生的動手能力,能夠(gou)形象生動的執行機構驗證自(zi)己編寫程序的正(zheng)確性,掌握PLC的實際應(ying)用(yong),增強學生對PLC的學習興趣。該裝置(zhi)在演示屏上位置(zhi)可任意移(yi)動、互換。
8)實訓桌
1、采用鋁合(he)金框(kuang)架,實驗臺(tai)底(di)下設(she)有(you)萬向(xiang)輪,主體結構通過左、右各2個C字形鋁壓成型構件聯接,臺面高度約800mm,桌面板下設支撐框架,截面尺寸為30×30mm,承受力不少于200kg。立柱采用工業鋁型材成型工藝,表面氧化處理,截面尺寸:70×70mm,四面帶槽,槽寬約8mm,端部配套塑料堵頭,槽內適用工業鋁型材通配螺母及配件。4只C字形鋁壓成型構件為左、右對稱件,外形約160×166×70mm,采用壓鑄成型工藝,經機加工、拋丸、噴砂,表面靜電噴涂工藝。
2、桌(zhuo)子上方設(she)有LED照明燈系(xi)統,中間設(she)有專用(yong)型(xing)材(cai)設(she)計的橫梁,可以掛放配(pei)套的鋁合金結構(gou)的實驗模塊。桌面為防(fang)火(huo)、防(fang)水、耐磨高密度防(fang)火(huo)板,采用(yong)PU封(feng)邊工藝(yi),臺面厚度約25mm。
3、實(shi)驗桌(zhuo)下方設有柜子,底部配有4個1.5寸萬向帶剎車腳輪。
9)智能電源管理系(xi)統(tong)
1)該控(kong)制系統(tong)由(you)無線遠程(cheng)實(shi)驗臺電源(yuan)管理終(zhong)端和實(shi)驗室(shi)電源(yuan)遠程(cheng)控(kong)制軟件(jian)組成;
2)無線遠(yuan)程實驗(yan)臺電源管理終端(duan)啟動時需教師輸(shu)入正確密碼才能(neng)啟動電源,避免學(xue)員誤(wu)操作;
3)無線遠(yuan)程實驗臺電源管(guan)理終端由 2.8 寸顯(xian)示(shi)(shi)屏(ping)和數(shu)據采集模塊組成,實時(shi)顯(xian)示(shi)(shi)實驗臺三相(xiang)(xiang)電(dian)流值、三相(xiang)(xiang)電(dian)壓值、三相(xiang)(xiang)有(you)功(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)率值、三相(xiang)(xiang)無功(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)率、功(gong)(gong)(gong)率因數(shu)、頻率等電(dian)參數(shu);
4)輸入正(zheng)確密(mi)碼登錄以后可以設置定時開關(guan)機(ji)、過(guo)壓報警(jing)開與關(guan)、過(guo)壓報警(jing)值、欠壓報警(jing)開與關(guan)、欠壓報警(jing)值、過(guo)流報警(jing)開與關(guan)、過(guo)流報警(jing)值、余(yu)額不足報警(jing)開與關(guan)
5)登(deng)錄(lu)(lu)以后(hou)可以進行(xing)報警記錄(lu)(lu)查(cha)看(kan),電(dian)量(liang)充值和剩余電(dian)量(liang)清零等操作;并且可以更改登(deng)錄(lu)(lu)密碼(ma),系統對時(shi)、模(mo)式設置、熱點(dian)配網;
6)通過(guo)APP軟(ruan)件可以查(cha)詢電(dian)源(yuan)(yuan)管理終端電(dian)源(yuan)(yuan)開(kai)關(guan)狀(zhuang)態(tai),可以單獨開(kai)啟關(guan)閉學生實驗臺電(dian)源(yuan)(yuan);全部(bu)開(kai)啟或(huo)全部(bu)關(guan)閉實驗臺電(dian)源(yuan)(yuan)功能;定時預約實驗臺電(dian)源(yuan)(yuan)開(kai)啟關(guan)閉功能。
7)APP軟(ruan)件實時顯示設備溫度(du)、用(yong)電量柱狀(zhuang)圖、三相總有功(gong)功(gong)率、總無功(gong)功(gong)率、A相有功功率、A相無功(gong)功(gong)率、A相功率因(yin)數(shu)、B相有功功率、B相無功(gong)功(gong)率、B相(xiang)功(gong)率(lv)因數、C相有功(gong)功(gong)率(lv)、C相無功功率、C相(xiang)功率因數、電網頻率
8)APP軟件(jian)可以(yi)設置過(guo)壓報(bao)警開與關、過(guo)壓報(bao)警值、欠壓報(bao)警開與關、欠壓報(bao)警值、過(guo)流報(bao)警開與關、過(guo)流報(bao)警值、余額不足報(bao)警開與關
9)APP軟件可以給電表設備(bei)進(jin)行電量充值。
10)通(tong)過APP可以(yi)把設備分享給(gei)其他(ta)成員
11)APP軟件的(de)操(cao)作(zuo)會(hui)實時的(de)同(tong)步到(dao)電源管理終(zhong)端
10)PLC實訓模塊
序號 |
編號(hao) |
控制對象實訓模塊 |
實訓教(jiao)學(xue)目標 |
1 |
SX1 |
搶答器(qi)/音樂噴泉 |
通過對搶答(da)系(xi)統中(zhong)各組人(ren)員(yuan)搶答(da)時(shi)序的(de)監視和控制(zhi),掌(zhang)握條件(jian)判斷控制(zhi)指令的(de)編寫方(fang)法;通過對音樂噴泉控制(zhi)系(xi)統中(zhong)“水流”及音樂的(de)循環控(kong)制,掌握(wo)循環指(zhi)令的(de)編寫方法。 |
2 |
SX2 |
裝配(pei)流水線(xian)/十字路口交(jiao)通燈 |
通(tong)過對(dui)“生產流水線”順(shun)序加工過程及十字路(lu)口(kou)交通燈路(lu)況信號控制,掌握順(shun)序控制指令(ling)的編(bian)寫(xie)方法。 |
3 |
SX3 |
水(shui)塔水(shui)位/天塔之光(guang) |
通(tong)過對“水(shui)塔水(shui)位”和“儲水(shui)池水(shui)位”變化(hua)過程的(de)判斷,了解簡(jian)單邏輯控(kong)制指令的(de)編寫(xie)方法。通過對(dui)天塔之光閃(shan)亮(liang)過程的(de)移位控(kong)制,掌(zhang)握移位寄存器指令的(de)編寫(xie)方法。 |
4 |
SX4 |
自動送料裝車/四(si)節傳(chuan)送帶(dai) |
通(tong)過對傳送帶啟(qi)停、傳送狀態(tai)的(de)控制(zhi)和對貨物在自動送料裝車(che)系統中流向、流量的(de)控制(zhi),掌握較(jiao)復雜邏輯(ji)控制(zhi)指令的(de)編寫方(fang)法。 |
5 |
SX5 |
多種(zhong)液體混合裝置 |
通過(guo)對(dui)“液(ye)體(ti)(ti)混合(he)裝置”中不(bu)(bu)同(tong)液體(ti)(ti)(ti)比例及液體(ti)(ti)(ti)混合(he)時(shi)攪拌時(shi)間的(de)控制(zhi),掌(zhang)握條件判斷指令及各種不(bu)(bu)同(tong)類型的(de)定時(shi)器指令的(de)編寫方法。 |
6 |
SX6 |
自動售貨機 |
通(tong)過對(dui)用(yong)戶投幣數目(mu)的(de)識(shi)別和自動售貨(huo)機中各種“貨物”的進出(chu)(chu)控制,掌握各種(zhong)計數器指(zhi)令及(ji)比較輸出(chu)(chu)指(zhi)令的編寫(xie)方法。 |
7 |
SX7 |
自控軋鋼機/郵(you)件(jian)分(fen)揀機 |
通過對自控軋鋼機和(he)郵件分揀機材料(“鋼錠(ding)“郵件”)來料(liao)數量、來料(liao)類別識(shi)別及對各種執行器(例如“電機(ji)”)啟停時序的控制(zhi),掌握數值運算(suan)指(zhi)令(ling)及中斷(duan)指(zhi)令(ling)的編寫方(fang)法(fa)。 |
8 |
SX8 |
機械手控制/自(zi)控成型機 |
通過對機(ji)械手停留“位置”及自控成型機各方向(xiang)“液缸(gang)位置”的控(kong)制,掌握一(yi)個完整(zheng)工(gong)業應用系統(tong)中的較(jiao)簡單邏輯(ji)控(kong)制程序的編寫能力。 |
9 |
SX9 |
加工中心(實物) |
通過對(dui)加工(gong)中(zhong)心中(zhong)各方向“電機(ji)”運行方向及(ji)“刀庫”進出刀(dao)、換刀(dao)過程的控(kong)制,掌握一個完整(zheng)工(gong)業應(ying)用系統中的較復雜邏(luo)輯控(kong)制的編(bian)寫能力。 |
10 |
SX10 |
四層電梯(實物) |
通過(guo)對一個完整的四(si)層電梯模型(xing)的綜合控制,初步掌(zhang)握PLC控制(zhi)系統的分析、I/O分配、設計I/O接線圖、接線、編(bian)程、調試等(deng)工(gong)作過程的綜合知(zhi)識(shi)。 |
11 |
SX11 |
步進電機(實物)步進電機系統(tong)由驅(qu)動(dong)電路、步進電機、刻度盤、指針等組(zu)成(cheng); |
通過利用PLC對(dui)步進電機(ji)的控(kong)(kong)制(zhi)(zhi),初步了(le)解步進電機(ji)方(fang)向、拍數的控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)及(ji)直線運動檢測、定位控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)。 |
12 |
SX12 |
自(zi)動洗衣(yi)機/電鍍生產線 |
通過對洗衣機(ji)進出水(shui)時(shi)間(jian)、洗滌流程(cheng)及電鍍生產線中物(wu)塊(kuai)侵入不同溶液的時(shi)間(jian)、方式(shi)、先(xian)后順序的控制(zhi),掌握多(duo)點(dian)PLC控制(zhi)系(xi)統的(de)綜合應(ying)用能力。 |
三、基本實驗項(xiang)目
1)PLC基本(ben)技(ji)能實(shi)訓
1.PLC認知(zhi)實(shi)訓
2.PLC仿(fang)真實(shi)訓
3.跳(tiao)轉、分支功能實驗(yan)
4.移位(wei)寄(ji)存器(qi)實驗(yan)
5.數據處理功能實驗
6.微分、位(wei)操作(zuo)實驗
7.與(yu)、或(huo)、非邏輯功能實驗
8.定時器、計數器功能實驗(yan)
2)PLC模擬控制(zhi)應用實訓
1.數(shu)碼顯示控(kong)制(zhi)
2.搶答器(qi)控制(優先(xian)級、數值(zhi)運算(suan),具(ju)有聲效功(gong)能(neng))
3.天塔之光控(kong)制(閃(shan)爍、發射(she)、流水型(xing))
4.音樂(le)噴泉控(kong)制(具有聲效功(gong)能)
5.十字路口交通燈控制
6.水塔水位控制(zhi)
7.自動送料裝(zhuang)車(che)系(xi)統控制
8.四節傳送帶控制
9.裝配流水線(xian)控制
10.多種液體混合裝置控制
11.自控(kong)成型(xing)機控(kong)制
12.全自動洗衣機(ji)控制(具有聲效功能)
13.電(dian)鍍生(sheng)產線(xian)控制
14.自控軋(ya)鋼(gang)機控制
15.郵件分揀機控制
16.自動售貨機控制
17.機械手控制
18.四(si)層電梯控制(實物)
19.加工中心控(kong)制(zhi)(實物)
20.步進電機(ji)PLC控制(實物)
四、PLC實(shi)驗桌(zhuo)
實(shi)訓桌架(jia)要采用工業鋁(lv)型(xing)(xing)材結構,桌面為防(fang)火(huo)、防(fang)水(shui)、耐磨(mo)高密度板;采用電腦桌實(shi)訓桌一體化設計,實(shi)訓桌下部設有抽屜柜(ju)、電腦主機放置柜(ju)、鍵盤托架(jia)等,結構結實(shi),型(xing)(xing)美觀(guan)大方。
五(wu)、配套軟件
1.工業4.0仿(fang)真實(shi)訓軟件采用三維建(jian)模基于虛擬(ni)現(xian)實(shi)技術(shu)的計算(suan)機仿(fang)真模擬(ni)技術(shu),可以進(jin)行(xing)PLC電(dian)氣控制仿(fang)真、電(dian)工(gong)電(dian)子(zi)仿(fang)真、氣動(dong)仿(fang)真、液壓(ya)仿(fang)真、傳感器(qi)仿(fang)真等工(gong)業常用(yong)技術仿(fang)真
1)PLC仿真可(ke)以通(tong)過(guo)PLC編程(cheng)控制模型的(de)相應動作(zuo)從(cong)而完成工序動作(zuo)包含(han)機(ji)械手仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)、自動門仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)、升降機(ji)仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)、分揀仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)、正(zheng)反轉仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)、郵(you)件分揀、流水(shui)線(xian)、自動分揀等。
2)電工電子仿真(zhen)
(1)接線(xian)仿真(2)電路仿真(3)排故仿真(4)原(yuan)理仿真(5)電機(ji)拆裝仿(fang)真(zhen),三相(xiang)異(yi)步(bu)(bu)機(ji)拆分、單相(xiang)異(yi)步(bu)(bu)機(ji)拆分等(6)儀器(qi)儀表的使(shi)用仿真萬(wan)用表、雙蹤示波器(qi)、信號發生(sheng)器(qi)、鉗形表等
3)氣(qi)動回路仿真
(1)軟件以氣動(dong)經典(dian)22回路為依據開發出28回路的在線及離線仿(fang)真
(2)軟件(jian)中設(she)置(zhi)的14路“考考你!”表(biao)現(xian)為典型氣路設備故障。
(3)軟件(jian)狀態(tai)含“模(mo)擬運行”“聯機運行”即離線仿(fang)真、在線仿(fang)真。
4)液壓(ya)回路仿(fang)真其界(jie)面可(ke)清楚的(de)(de)展示(shi)液壓(ya)元(yuan)器件的(de)(de)內(nei)部結構以及液壓(ya)回路的(de)(de)工作過程。液壓(ya)傳動原理的(de)(de)動態演示(shi)并不(bu)少于18種動態(tai)演示。
5)傳感器仿真
(1)溫(wen)(wen)度(du)(du)變(bian)(bian)送(song)(song)傳感器器仿真包含(han)溫(wen)(wen)度(du)(du)變(bian)(bian)送(song)(song)傳感器模(mo)擬(ni)拆裝(zhuang);溫(wen)(wen)度(du)(du)變(bian)(bian)送(song)(song)傳感器模(mo)擬(ni)接(jie)線;溫(wen)(wen)度(du)(du)變(bian)(bian)送(song)(song)傳感器模(mo)擬(ni)運行仿真
(2)液(ye)位傳(chuan)感(gan)器仿(fang)真(zhen)(zhen)包含液(ye)位傳(chuan)感(gan)器模擬拆(chai)裝(zhuang);液(ye)位傳(chuan)感(gan)器模擬接線;液(ye)位傳(chuan)感(gan)器模擬運行仿(fang)真(zhen)(zhen)
(3)流(liu)(liu)量傳感器(qi)仿真包含(han)流(liu)(liu)量傳感器(qi)模擬拆裝;流(liu)(liu)量傳感器(qi)模擬接線;流(liu)(liu)量傳感器(qi)模擬運行(xing)仿真
6)在線學習培訓
(1)提供免費(fei)遠程(cheng)單片機培訓(xun)PLC培訓(xun),伺服(fu),步進(jin),觸摸(mo)屏,變(bian)頻器(qi), 單片機,數控,機器人,工業(ye)組(zu)態及網絡通信(xin)等(deng)全(quan)系列自動化(hua)技術培訓
(2)教師可(ke)(ke)以遠程(cheng)通(tong)過新建不同班級、不同課程(cheng)并上傳(chuan)課程(cheng)資料,可(ke)(ke)進行(xing)網(wang)上試卷(juan)批閱(yue),作業(ye)批閱(yue),回答學生問題。
(3)教師可以自由組合不同(tong)教學(xue)手段,實現各種(zhong)不同(tong)的教學(xue)方法,比如談話式(shi)(shi)(shi)、研討式(shi)(shi)(shi)、活動式(shi)(shi)(shi)、競賽式(shi)(shi)(shi)等等,學(xue)習體驗;
(4)學生可(ke)以登(deng)錄(lu)在線學習系(xi)統(tong),進行不(bu)同(tong)老師和不(bu)同(tong)課程(cheng)學習,可(ke)以通過(guo)在線學習系(xi)統(tong)向老師提問,做筆記(ji),評價及參與話題討論
7)PLC運行數據顯示:PLC輸入電壓監控(kong),PLC輸出電(dian)壓(ya)監控,PLC輸入開關(guan)監(jian)控,PLC輸出開關控制以及(ji)PLC輸入電壓模擬量實時數(shu)據,可(ke)根據實際需求添加128路。
8)PLC運(yun)行歷(li)史數據(ju):顯示PLC運行歷(li)史數據,可按(an)時、天、月進行查詢歷(li)史數據曲線,以及歷(li)史數據表(biao)格(ge)(ge),可表(biao)格(ge)(ge)數據導(dao)出處理。
9)電機軟啟動(dong)及電機保(bao)護器的仿真
六、配置(zhi)(zhi)清單(dan)(每(mei)套配置(zhi)(zhi)清單(dan))
序(xu)號 |
名稱 |
單位(wei) |
數量 |
備(bei)注 |
|
1. |
電源、信(xin)號源、儀器控制屏 |
臺(tai) |
1 |
|
|
2. |
實訓考核(he)桌 |
張 |
1 |
|
|
3. |
PLC實訓模塊(kuai) |
塊 |
1 |
掛箱一(yi) |
音(yin)樂噴泉(quan)/搶(qiang)答器(qi)/基礎實驗 |
掛箱二 |
裝配流(liu)水(shui)線/交通信號燈(deng)/自動供水(shui)/天(tian)塔之光 |
||||
掛箱三 |
自動送料裝車/傳送帶/多種液體混合裝置/自動售貨機/自(zi)動軋(ya)鋼機 |
||||
掛箱四 |
自動成型(xing)系(xi)統/機械(xie)手控制/溫度(du)控制/直流電機控(kong)制 |
||||
掛箱五(wu) |
郵件分檢(jian)系統/步(bu)進(jin)電機的控制 |
||||
掛箱六 |
加工中心刀(dao)具(ju)庫/洗(xi)衣機自動(dong)控(kong)制 |
||||
掛箱(xiang)七 |
四層電梯的PLC控(kong)制/中(zhong)間(jian)繼(ji)電器(qi) |
||||
4. |
PLC主機掛箱 |
個(ge) |
1 |
S7-1200
CPU1214C AC/DC/RLY |
|
5. |
PLC工控組態軟(ruan)件(jian) |
套 |
1 |
|
|
6. |
PLC編程軟件(jian)及演示程序 |
套 |
1 |
|
|
7 |
工業4.0仿(fang)真實訓軟件 |
套 |
1 |
軟件采用三(san)維建模(mo)(mo)基于虛擬(ni)現實技術的計算(suan)機仿真模(mo)(mo)擬(ni)技術,可以(yi)進行PLC電(dian)(dian)氣(qi)控制仿(fang)真(zhen)、電(dian)(dian)工(gong)電(dian)(dian)子仿(fang)真(zhen)、氣(qi)動仿(fang)真(zhen)、液壓仿(fang)真(zhen)、傳感(gan)器仿(fang)真(zhen)等工(gong)業常用技術仿(fang)真(zhen) |
|
7. |
實驗說明書 |
套 |
1 |
指導學生實訓(xun) |
|
8 |
實(shi)驗導線 |
條 |
30 |
紅(hong)色Ф4自鎖線(100CM) |
|
條 |
2 |
黑色(se)Ф4自鎖線(100CM) |
|||
條 |
6 |
黃(huang)色Ф4自鎖線(30CM) |