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機電電氣實訓實驗成套設備,PLC工業(yè)控制綜合教學考核實訓設備

機電.電氣實驗室設備是根據(jù)《中華人民共和國教育行業(yè)標準---電工電子類實訓基地儀器設備配備標準》，教育部“振興21世紀職業(yè)教育課程改革和教材建設規(guī)劃”要求，我公司聯(lián)合相關單位院校的專業(yè)教師、資深行業(yè)專業(yè)人員，按照職業(yè)教育教學和實訓要求，結合實際的教學和學生實驗情況，研發(fā)了該實驗室設備。
PLC是微電子技術和自動控制技術相結合的產(chǎn)物，是專門針對工業(yè)環(huán)境應用而設計的一種特殊的計算機系統(tǒng)，具有控制功能強、可靠性高、使用靈活方便、易于擴展、通用性強等一系列優(yōu)點，可用于各類機械或生產(chǎn)過程的復雜控制和自動化網(wǎng)絡構建，在工業(yè)控制領域里得到了廣泛的應用，是現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大支柱（PLC、CAD/CAM、機器人）之一。甚至可以說，PLC+變頻器=無所不能！
該實驗室內的設備配置了可編程序控制器（SIMATIC S7-200）是選用了SIEMANS公司生產(chǎn)的小型PLC及其擴展模塊，特別值得一提的是，該實驗室的控制箱是自行設計和制作的。
建議使用單位配置穩(wěn)壓電源和數(shù)字式萬用表等常規(guī)儀器工具

一、PLC課程簡介
在可編程控制器（PLC）出現(xiàn)以前，繼電器控制在工業(yè)控制領域占主導地位，由此構成的控制系統(tǒng)都是按預先設定好的時間或條件順序地工作，若要改變控制的順序就必須改變控制系統(tǒng)的硬件接線，因此，其通用性和靈活性較差。
隨著計算機技術的發(fā)展，1969年，美國數(shù)字設備公司 (DEC 公司 ) 研制出了第一臺可編程控制器，在美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，并取得了滿意的效果，可編程控制器自此誕生。PLC綜合了計算機技術、電氣控制技術、自動控制技術和通訊技術而發(fā)展起來的一種新型、通用的自動控制裝置。它具有結構簡單、編程方便、性能優(yōu)越、靈活通用、使用方便、可靠性高、抗干擾能力強等一系列優(yōu)點，在工業(yè)生產(chǎn)過程自動控制領域得到廣泛的應用。無論是國外引進的自動化生產(chǎn)線，還是自行設計的自動控制系統(tǒng)，都廣泛采用單臺或多臺可編程序控制器組成。所以，掌握PLC技術，是改造傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝和設備的重要途徑。目前，PLC與電氣控制在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)。
   《PLC原理及應用》課程是我院機電一體化技術專業(yè)的核心專業(yè)課程。 

一、控制箱的設計思路
1．可編程控制器（PLC）控制實驗箱的設計基本思路，就是要讓學生貼近生產(chǎn)實際，增加學生實驗的自主性，加強動手能力，靈活運用PLC（包括擴展模塊）及各種控制器件而不只是單純地為實驗而實驗。通過實驗、開放、小課題以及畢業(yè)設計，使學生逐步了解并最終達到初步掌握應用PLC的能力。
2．控制箱的設計與生產(chǎn)企業(yè)的實際應用相結合，所使用的元件、導線、連接方式、箱子外型等都盡可能與實際機械設備上的控制箱類似。
3．控制箱內有足夠多的輸入和輸出元件，以及接觸器、時間繼電器、不同電壓等級的中間繼電器等，既能滿足基本教學需要，又便于進一步擴展應用。各種控制電器的類型盡可能多樣化，讓學生能盡快了解不同種類的電器元件。
4．為了最大限度地提高學生的動手能力，又盡可能減少對元件器本身的損害，各種元器件輸入、輸出端子都被引接至端子排上，編上線號，并將編線號的分布情況繪成圖紙。學生可以根據(jù)圖紙，自行設計電路及接線方式。這樣既能使學生了解編號的設計方式，又能掌握編號接線的優(yōu)勢，同時還能最大限度地保證元件設備完好。
二、控制箱的性能特點
1．該控制箱的功能齊全，元器件數(shù)量和種類較多，既有實驗、自行設計開發(fā)功能，又有體驗實際的效果?？刂葡湓O計周全，外觀精美、體積小巧，安裝專業(yè)、線號清晰，接線方便、直觀性強，是一種通用型的PLC實驗教學儀器。
2．控制箱只比普通電腦顯示器略寬一點，僅有1根電源線與外界相連，可以放置于普通實驗桌上。建議1個學生使用1臺設備，也可以兩個人及更多學生同時設計、操作同一臺控制箱。必要時，甚至可以將若干臺控制箱進行多個PLC的聯(lián)網(wǎng)操作。
3．每一個使用實驗室控制箱的學生，都是第一次接觸這些廠礦企業(yè)實際在用的元器件和設備，動手操作的能力非常有限。為此，將部分最常用的接線端子安裝在控制箱頂部，可以讓學生看清線路的安裝方法和線號，也便于接線；同時，對于初學者來說，不需要打開控制箱門就可以完成一般的實驗，提高了實驗的安全性。
4．控制箱的頂部，還有安裝著三個風扇電機和兩個限位開關，是仿照工業(yè)現(xiàn)場中此類元件往往安裝在機械設備上、而不安裝于控制箱內的情況，盡可能將生產(chǎn)實際展現(xiàn)給學生，增強直觀感受。采用軸流電機代替三相交流電動機，以及三個大按鈕全部采用新型的保護式按鈕，能夠更有效地保證學生的安全。
5．各種類型的輸入和輸出點引出數(shù)量多達150個，便于學生對PLC進行擴展功能的應用。并且在個別輸入、輸出點損壞的情況下，不影響學生對實驗箱的使用。
6．所有的線號全部是電腦打印的，并采用字母加數(shù)字的方式按一定規(guī)律編排，既美觀又便于學生識別；由此，可以幫助學生進一步理解線號的作用，還提高了接線時的安全性。
7．所有穿導線的金屬面板孔都加裝了橡膠防護套，確保控制箱使用時不發(fā)生漏電等意外事故。
8．安裝了兩個快速反應的空氣開關，能更好地防止線路短路等事故發(fā)生，還為學生使用220V提供了一路單獨供電的電源。這兩個開關的順序操作功能，可以更好地培養(yǎng)學生分段操作、減少事故發(fā)生的理念。

PLC可編程控制器操作桌

▲5．工控組態(tài)軟件一套：打開軟件編程環(huán)境，任何實訓都可以編輯出形象直觀動感強、教學效果好的組態(tài)棒圖，并進行實訓動態(tài)跟蹤教學。

6．PLC可編程控制器（接口都已引到面板）及轉接通迅電纜。

（二）頻率調速部分：配備三菱FR-D720變頻器及相關接口附件。

（三）電機導軌及光電編碼器一套

（四）三相異步電動機180W  1臺

四、技術性能

1、輸入電源：三相四線電源，輸入時指示燈亮。

2、電源輸出：有漏電型保護器、過載、短路保護裝置。

A．三相四線380V輸出，由三只電壓表指示輸出電壓

B．～220V通過安全插座輸出

C．+24V/2A直流穩(wěn)壓輸出（數(shù)顯）

D．+5V/1A直流穩(wěn)壓輸出（數(shù)顯）

E．±12V/1A直流穩(wěn)壓輸出（根據(jù)裝置需求而定）

3、PLC可編程控制器：

品牌、型號：三菱FX1N40–40mR（輸入24點，輸出16點）。

4、重量：100Kg

5、外形尺寸：168×75×150 cm3

五、基本實驗項目

（一）PLC部分

23）三相鼠籠式異步電動機點動控制和自鎖控制

24）三相鼠籠式異步電動機聯(lián)動正反轉控制

25）三相鼠籠式異步電動機帶延時正反轉控制

26）三相鼠籠式異步電動機Y/△轉換起動控制

27）MSGS組態(tài)棒圖實驗教學,利用已編輯好組態(tài)棒圖,對以上任何實驗進行動態(tài)跟蹤教學實驗

28）針對實驗項目的具體要求，學生自行編輯組態(tài)棒圖進行實驗。

（二）PLC、變頻調速、觸摸屏綜合部分：