SBPLC-021M型PLC綜合實訓平臺
PLC綜合實訓平臺、PLC實訓室設備主要面向機電一體化專業(yè)《PLC應用技術》和《電氣控制與PLC》等課程的實訓和課程設計。PLC綜合實訓裝置學生可根據教學模型的特點在老師的指導下自己設計梯形圖，編寫程序，編寫組態(tài)，聯機運行。從而提高學生的創(chuàng)新能力，職業(yè)能力，培養(yǎng)出真正意義的“經驗型應用技能型人才”。能夠滿足教學計劃和教學大綱所規(guī)定的實踐教學環(huán)節(jié)的要求。可承接PLC編程、變頻器調速、觸摸屏控制、電氣控制技術的項目的綜合實訓。
參考圖以實物為準
一、硬件設備
1）外形尺寸：L1500mm×W720mm×H1450mm（±50mm）；
2）組成：實訓平臺采用梯形設計,由底部支撐腳輪、立柱主體、平臺桌面等部件組成。
3）實訓平架的立柱主體由四根工業(yè)鋁型材組成。型材采用擠壓成型工藝生產制作,壁厚2.0mm,規(guī)格為45×90mm。型材四面帶槽,槽寬約8mm,便于靈活安裝和調整各類功能模塊。型材表面經過電泳涂層處理,具有優(yōu)異的防腐蝕性和美觀度。
4）主體立柱通過左右各兩個C字形鋁鑄壓成型構件和支撐框架實現結構連接。C字形構件采用壓鑄成型工藝制成,經過機加工、拋丸、噴砂等工序,表面采用藍色靜電噴涂,美觀耐用。
5）平臺桌面高度為750mm,符合人體工程學設計,提供舒適的操作高度。桌面板下設支撐架,由30×30mm型材構成,承受力不少于300kg,滿足各類實訓設備和工件的放置需求。
6）臺面采用厚度≥25mm的高密度纖維板進行加工制作，表面采用張貼高強度磁白色耐磨防火板面，采用高強度優(yōu)質膠水貼合，截面四周PVC封邊，桌邊鴨嘴型或直邊弧角設計；整體牢固，造型美觀。
7）實訓平臺底部安裝有可調節(jié)萬向腳輪,便于設備的移動和定位。在搬運移動時,只需調節(jié)駐停腳杯上升,使萬向輪與地面接觸即可輕松移動。在設備駐停時,通過調節(jié)腳杯下降,可鎖定設備停放位置,確保平臺穩(wěn)定。調節(jié)腳杯的可調高度為0-30mm,用于補償地面的不平整,實現設備的水平調整。
8）實訓平臺四周采用1.5毫米厚的鈑金鏤空造型封裝，通過激光切割、開孔、焊接和打磨等工藝加工而成。金屬表面經過磷化酸洗等防銹處理，最終采用磁白色粉末進行靜電噴涂，并在紅外高溫下快速凝固，使漆膜厚度均勻平整。這不僅確保了平臺的堅固耐用，還使其外觀美觀協調。
二、電源島模塊
1）支架梯形狀結構，采用1.5mm冷軋鋼板，表面采用粉末靜電涂裝。
2）輸入額定電壓為AC220V±10％,50Hz;功率≤2.0kW；
3）系統(tǒng)由啟動、停止和急停按鈕來控制設備電源的啟停，確保操作安全。
4）系統(tǒng)配置單相電源電壓AC220V的插座，并配有獨立的電源開關進行控制，方便相關模塊的用電需求。
5）直流電源：直流電壓輸出DC24V/4A、0～36V/4A連續(xù)可調直流電源1組；
6）信號源：直流電壓：0～±10V可調輸出；直流電流：4～20mA可調輸出，配備數字顯示表;
7）數顯表：電壓表量程0～30V、精度0.5級，電流表量程0～30mA、精度0.5級；
三、實訓模塊放置框架
1）模塊采用靜電噴涂高強度鋼制網孔板整體沖壓成型，圓長孔規(guī)格 5 mm X10 mm，按縱四孔與橫三孔交錯陣列排布，確保適合各器件的尺寸安裝。
2）模塊結合通用導軌和卡扣，可快速裝拆PLC、觸摸屏、伺服驅動及各類低壓電氣元件；滿足頻繁教學操作的強度需求。
3）所有控制信號統(tǒng)一引出至編號清晰的接線端子排，方便學生直觀 I/O 地址連接和 PLC 編程、控制調試實訓任務。
四、工業(yè)控制交換機
1）接口需求：5口百兆電口，10/100BASE-T(X),自適應以太網RJ45接口；LED動態(tài)指示燈，提供簡單的狀態(tài)指示和故障排除。
2）電源需要：輸入電壓支持AC/DC9-30V，采用插入式端子；
3）安裝方式：導軌式安裝/壁掛式安裝；
五、觸摸屏模塊
1.選配方案 1：觸摸屏模塊
品牌：西門子
型號：KTP700（PN）
1）尺寸：≥7" TFT(彩色)顯示屏；
2）屏幕尺寸：寬度154.1mm?高度85.9mm
3）分辨率：≥800Pixel?480Pixel像素；
4）顏色：65536顏色；
5）投光：LED背景光；
6）可視范圍：140°（含）可視角度；
7）以態(tài)網口：1*PROFINET接口
8 ）USB口：1*USB。
9）操作：支持觸摸操作；
10）功能鍵：具有至少 8 個物理功能鍵；
11）處理器：ARM高速處理器
12）主頻：400MHz
13）內存容高達10M
14）變量點數：最大變量點數：500點；
15）畫面數：最大顯示50個畫面；
2.選配方案2：觸摸屏模塊
品牌：昆侖通態(tài)
型號：TPC7032Ki
1）液晶屏：≥7"TFT。
2）背光類型：LED。
3）顯示顏色：65535真彩。
4）分辨率：≥800x480。
5）顯示亮度：≥200cd/m2。
6）觸摸屏：電阻式。
7）輸入電壓：24±20%VDC。
8）額定功率：5W。
9）處理器：Cortex-A8 600MHz或以上。
10）內存：≥128M。
11）系統(tǒng)存儲：≥128M。
12）組態(tài)軟件：Mcgs嵌入式。
13）串行接口：COM1（RS232），COM2（RS485），可擴展（COM3，COM4）；
14）USB接口：1主1從；
15）以太網口：10/100自適應；
16）含安裝固定支架。
六、PLC控制模塊
1.選配方案1：S7-200smartPLC控制模塊
品牌：西門子
型號：CPU SR40
1）電源電壓：DC24 V；
2）數字量輸入：24 點；
3）數字量輸出：16 點／晶體管型；
4）高速脈沖輸出：≥4 路 200 kHz（4 軸定位）；
5）高速計數器輸入：≥4 路 200 kHz（含2 路AB相編碼器）；
6）通訊接口：1×Ethernet 10/100 M，2×RS-485，支持 Modbus RTU/TCP 及自由口；
7）程序存儲區(qū)：≈60 k 步，數據存儲區(qū)：≈24 k B；
8）擴展能力：最多掛接8 塊信號模塊，總 I/O 點數可達256；
9）實時時鐘：內置 RTC，斷電保持≥20 天；
10）外形尺寸：約 100 × 80 × 75 mm，35 mm DIN 導軌安裝。
2.選配方案2：S7-1200G2PLC控制模塊2 （此模塊為四選一配置項）不選
品牌：西門子
型號：S7-1200 G2
1）DC/DC/DC高性能CPU模塊單元，支持24V直流電源供電；
2）數字量輸入≥14點，兼容漏型/源型接線；
3）數字量輸出≥10點（晶體管型），支持高速開關控制；
4）模擬量輸入≥2路，可擴展更多通道；
5）集成NFC功能，支持非接觸式設備信息讀寫；
6）高速計數器≥6路，最高頻率30kHz；
7）脈沖輸出≥4路（100kHz），支持多軸同步控制，適用于步進/伺服控制；
8）中斷輸入≥4路，支持快速響應外部事件；
9）脈沖輸入≥6路（30kHz），用于編碼器信號采集；
10）雙Profinet以太網端口，支持TCP/IP協議及支持IRT等時同步通信；
11）程序存儲器250KB/數據存儲器750KB，支持8MB裝載存儲卡；
12）布爾運算速度≤0.037μs/指令，確保高效邏輯處理。
3.選配方案3：匯川PLC控制模塊
品牌：匯川
型號：H5U
1）電壓：DC4V；
2）數字量輸入≥16點，數字量輸出≥14點/晶體管型；
3）高速輸出≥4路200kHz（4軸脈沖輸出）、高速輸入≥4路200kHz（2路編碼器計數）；
4）帶軸能力：8軸;
5）通信接口:EtherCAT*1：最大 32 軸，最多 72 個 EtherCAT 從站（包含伺服軸）；
6）EtherNET端口支持：EtherNet/IP、ProfiNet、MODBUS-TCP、TCP/IP、UDP、Socke；
7）CAN端口：支持 CANlink、CANopen 配置（支持 CANopen 軸控，暫不支持 CANLink 軸控）；
8）程序容量：200K 步用戶程序；
9）數據容量：2MByte 自定義變量，其中 256KByte 支持掉電保持；約 150KByte 軟元件，編號 1000 以后支持掉電保持；
10）基本指令速度：基本指令 20ns，20K 步邏輯指令 2ms；
11）編程語言：LD、SFC，ST，支持 FB/FC 功能、支持功能塊授權；
12）模塊擴展：16 個本體模塊，遠程模塊可以 EtherCAT 從站形式接
13）其他接口：miniUSB、SD；
14）其他：支持直線圓弧插補，支持電子齒輪、電子凸輪功能，支持離線仿真；
4.選配方案4：XL5 PLC控制模塊
品牌：信捷
型號：XL5E-32T
1）電源規(guī)格：DC24V供電，支持20.4~28.8V寬電壓輸入；
2）數字量輸入：16點，24VDC，支持NPN/PNP類型傳感器接入；
3）數字量輸出：16點晶體管型（NPN），24VDC/0.5A，響應時間≤1ms；
4）高速脈沖輸出：2路獨立50/60kHz脈沖輸出（Y0/Y1)；
5）程序容量：32K步，支持C函數功能塊編程；
6）通信接口：標配RS232+RS485+雙以太網口，支持MODBUS RTU/TCP協議；
7）擴展能力：最大支持16個擴展模塊
七、變頻器模塊
1.選配方案1：G120變頻器
品牌：西門子
型號：G120 0.55KW（PN）
1）配有西門子G120PN系列變頻器，變頻器功率單元模塊輸入電源為220V土 10％ 47-63Hz，不帶電源濾波器，帶集成制動斬波器。功率單元功率≥0.55kW，環(huán)境溫度-10至+40°C ，FSA規(guī)格。防護等級≥IP20。
2）變頻器CU240E-2 PN-F控制單元，集成了PROFINET、RS485通訊接口功能，支持矢量控制功能，具備了基本輸入輸出，包括6個數字量輸入，3個繼電器輸出，2路模擬量輸入，2路模擬量輸出。
3）配套高級智能操作面板，用于變頻器參數組態(tài)及故障查看，支持中文顯示；
2.選配方案2：變頻器
品牌：西門子
型號：G120 0.55KW（PN）
1）電源輸入：3AC380-480V；
2）功率≥0.5kW
3）額定輸出電流 1.3 A
4）控制與調速方式：矢量控制（VC）／伺服控制（Servo）U/f 曲線、V/f共振抑制 (ECO)，閉環(huán)轉速精度 ±0.01 %（帶編碼器）
5）通訊與擴展：控制單元 CU310-2 PN
6）配套高級智能操作面板，用于變頻器參數組態(tài)及故障查看，支持中文顯示；
3.選配方案3：匯川MD200變頻器
品牌：匯川
型號：MD200S 0.75KW
1）輸入電壓：單相220V ±15%，頻率50/60Hz；
2）適配電機：0.4kW異步電機（額定輸出電流2.5A）；
3）控制模式：V/F控制、無速度傳感器矢量控制（SVC）；
4）調速范圍：1:100（SVC模式下）；
5）載波頻率：1.0~15.0kHz（可調，默認4kHz）；
6）通信接口：標配RS485，支持Modbus RTU協議；
7）保護功能：過流/過壓/欠壓保護，電機過熱預警（需外接傳感器）；
4.選配方案4：信捷VH5變頻器4 （此模塊為四選一配置項）不選
品牌：信捷
型號：VH5-20P7-B
1）電源規(guī)格：單相220V供電，允許電壓波動范圍-15%～+15%，
2）額定輸出功率0.75kW；
3）額定輸出電流4.0A，過載能力150%額定電流60秒（G型）；
4）控制方式：支持V/F控制與矢量控制，兼容異步/同步電機；
5）保護功能：內置過流、過壓、欠壓保護，電壓失衡率<3%；
6）通信接口：標配RS485，支持MODBUS RTU協議，可擴展EtherCAT通信卡，實現分布式運動控制；
7）環(huán)境適應性：工作溫度0~55℃，濕度5%~95%；
八、伺服驅動模塊
1.選配方案1：V90伺服系統(tǒng)1
品牌：西門子
型號：V90 0.2KW
（1）伺服控制器
1）支持PROFINET通訊；
2）輸入電壓： 200-240 V
3）輸出電流 1.2 A 0-330 Hz
4）功率：≥0.4 kW ；
5)防護等級：≥IP20 ；
6)尺寸：≤60x180x200（寬x高x深）；
（2）伺服電機
1）伺服電機工作電壓三相交流≤ 220 V ，PN≥0.4 kW；NN≥3000 U/min M0≥1.9 Nm；MN≥1.27 Nm 軸高度 45 mm 帶彎 插頭；增量編碼器 ≥2500 增量/轉，帶滑鍵，公差N，無駐車制動器 ，防護等級≥IP65，帶密封圈;
2）電機帶旋轉刻度盤，轉動軸位置加防護罩；
3）制動電纜：制動電纜預制 2x0.75，電機側插頭 Dmax≥6.3mm，長度 (m)≥3m；
（3）伺服驅動器動力電纜
1）伺服驅動器動力電纜規(guī)格≥4x 1.5，用于伺服電機，電機側插頭 Dmax≥8.1mm，長度 (m)≥3m；
（4）編碼器電纜
1）編碼器電纜用于伺服電機增量編碼器，電機側插頭 Dmax≥7.2mm 長度 (m)≥3m；
2.選配方案2：S200伺服系統(tǒng)
品牌：西門子
型號：S200 0.2KW
1）輸入電壓： 200-240 V
3）輸出電流 1.2 A 0
4）功率：≥0.2 kW ；
5)標配PROFINET IRT（等時同步模式）,支持PROFIdrive報文;
6)速度控制精度：±0.0,定位分辨率：24位編碼器反饋
3.選配方案3：SV630伺服系統(tǒng)
品牌：匯川
型號：SV630 0.2KW
（1）伺服驅動器
1）輸入電源：AC220VV ±15%，50Hz;
2）額定輸出電流：1.5A；
3）編碼器反饋：23位絕對值/增量式；
4）控制模式：位置/速度/轉矩三環(huán)切換；
5）響應帶寬：1.5kHz（速度環(huán)），定位精度±1脈沖；
6）通信接口：雙以太網口，支持EtherCAT/RS485；
7）過載能力：300%瞬時過載（0.5秒）；
8）調速比：1:5000（速度模式下）；
（2）伺服電機
1）額定功率：≥0.2 kW ；
2）編碼器類型：18位磁編絕對值/增量式編碼器（分辨率262,144 PPR）;
2）額定轉速：3000rpm；
3）額定轉矩：0.32Nm;
4）配套：標配4芯動力線+9芯編碼器線;
4.選配方案4：信捷DS5L伺服系統(tǒng)
品牌：信捷
型號：DS5L10P2 0.2KW +MS5S110STETS03230B21P5S01
（1）伺服驅動器
1）輸入電源：單相200-240V，50Hz-60Hz；
2）功率：0.2KW；
3）編碼器反饋：17bit/23bit通訊編碼器；
4）控制方式：三相全波整流IPM、PWM控制、正弦波電流驅動方式；
5）通訊功能：支持RS232、RS485，標準ModbusRTU協議；
6）顯示與操作：5位LED指示燈、電源指示燈，4個操作按鍵；
7）數字輸入：3路，包括伺服使能、報警清除、禁止正轉等功能；
8）數字輸出：3路，包括定位完成、伺服準備就緒、報警輸出等功能
9）脈沖方向控制：支持P+D、AB相、CW/CCW信號
10）制動功能：可選配動態(tài)制動，內置制動電阻
（2）伺服電機
1）額定功率：≥0.2 kW ；
2）編碼器類型：單圈17位編碼器;
2）額定轉速：3000rpm；
3）額定轉矩：0.318Nm;
4）配套：標配4芯動力線+9芯編碼器線;
九、遠程IO模塊
1.選配方案1：西門子ET200模塊
品牌：西門子
型號：ET200SP
1）電壓：24V；
2）電流：2A(Max.)；
3）總線協議：PROFINE；
4）單站最多可擴展63個模塊；
5）I/O擴展輸入模塊：輸入信號類型PNP;輸入通道數16個；電流消耗25mA;額定電壓24VDC(±25%);光耦隔離；
7）I/O擴展輸出模塊：輸出信號類型：PNP;輸出通道數16個；電流消耗：75mA;輸入額定電壓24VDC(±25%);負載類型：阻性負載、感性負載、燈負載；
2.選配方案2：一體式遠程IO模塊
1）電壓：24V；
2）功耗：300mA；
3）端口：2個具備交換功能網口；PROFINET協議；傳輸速率：100Mbps；
4）IO：輸入≥8，PNP/NPN晶體管；輸出≥8，PNP晶體管；
5）組態(tài)方式：博途配置GSD文件；
6）安裝方式：導軌式安裝；
3.選配方案3：匯川遠程IO模塊
品牌：匯川
1）電壓：24V；
2）電流：2A(Max.)；
3）總線協議：EtherCAT；
傳輸速率：100Mbps（EtherCAT）
6輸入點數：8（支持PNP/NPN接線）
6輸出點數：8，晶體管（最大0.5A/點）
4）單站最多可擴展64個模塊；
5）實時通道級故障報警
4.選配方案4：德克威爾分布式IO模塊
1）電壓：24V；
2）電流：2A(Max.)；
3）總線協議：PROFINET或EtherCAT；
6）I/O擴展輸入模塊：輸入信號類型PNP;輸入通道數16個；電流消耗25mA;額定電壓24VDC(±25%);光耦隔離；
7）I/O擴展輸出模塊：輸出信號類型：PNP;輸出通道數8個；電流消耗：75mA;輸入額定電壓24VDC(±25%);負載類型：阻性負載、感性負載、燈負載；
十、電機模塊
1）模塊采用獨立結構方式設計，鈑金支撐底板，兩邊安裝鋁合金U型拉手；
2）三相異步電動機：AC380V/Y,轉速1400r/min,功率180W；機電末端安裝轉盤模擬負載。
十一、信號模塊
1）輸入元件：8個按鈕（紅綠黃多色）、2個旋鈕開關、2個急停按鈕；配套端子、標識，所有元器件引線到端子上；所有元件安裝在一個模塊上，以方便安裝、維護。
2）輸出元件：8個DC24V指示燈（紅綠黃多色）；配套端子、標識，所有元器件引線到端子上；所有元件安裝在一個模塊上，以方便安裝、維護。
3）PCB板制作，可安裝與實訓屏通過線纜進行實訓操作；
（六）可開設實訓項目
1、PLC實物控制應用實訓：
1.伺服電機定位控制；
2.伺服電機的速度控制；
3.伺服電機的正反轉控制；
4.伺服電機配合傳感器的綜合控制。
2、PLC、變頻器、觸摸屏綜合應用技能實訓：
1.變頻器功能參數設置與操作；
2.外部端子點動控制；
3.變頻器控制電機正反轉；
4.多段速度選擇變頻調速；
5.變頻器無級調速；
6.外部模擬量方式的變頻調速控制；
7.基于PLC的變頻器外部端子的電機正反轉控制；
8.基于PLC模擬量方式變頻開環(huán)調速控制；
9.基于PLC通信方式的變頻開環(huán)調速；
3、工業(yè)網絡通訊綜合實訓：
1.PLC、觸摸屏與變頻器之間通信控制；
2.PLC遠程IO、設備站之間通訊控制；
