SBDQ-02D现代电气控制综合实训平台

一、 设备概述

现代电气控制综合实训平台聚焦于自动化控制系统的教学与实践，配备西门子主机CPU 1215C系列、 变频器西门子G120C变频器、伺服电机、步进电机、触摸屏MCGS 7寸彩色触摸屏TPC7032kt，7英寸高亮度TFT液晶显示屏等前沿设备。构建了一个融理论学习与动手操作为一体的综合性培训平台。

现代电气控制综合实训设备一方面为教学及各类自动化相关大赛提供专业场地和设备支持，让学生和参赛选手在真实的环境中提升技能、锻炼团队协作能力，为行业选拔优秀人才。另一方面，作为企业培训的重要基地，为企业员工提供先进自动化技术的培训，使其掌握设备操作和系统维护方法，提升企业的生产效率和竞争力，助力企业实现智能化转型升级。

现代电气控制综合实训装置主要包含操作平台、电源控制屏、PLC主机模块、变频器模块、触摸屏模块、按钮指示灯模块、电气控制模块等组成。采用模块化设计，所有工业器件全部裸露式安装，让学生真正认识和了解工业器件，同时便于后续的扩展与更换,能满足高等院校《可编程控制器技术》、《电气及PLC控制技术》、《PLC及其应用》等课程教学和实训需求。

参考图

二、技术性能：

1.输入电源：三相五线AC380V±10% 50Hz

2.装置容量：＜1.5kVA

3.外形尺寸：1560mm×720mm×1650mm

4.安全保护：具有漏电保护功能，安全性符合相关国家标准

三、设备配置及功能

1.实训平台

1）实训平台主体采用四个工业铝型材立柱为支撑，立柱端部可安装移动脚轮或调节脚，方便移动及高度调节。主体结构通过左、右各2个C字形铝压成型构件联接，表面蓝色静电喷涂工艺。台面高度：800mm，桌面板下设支撑框架，截面尺寸为30x30mm，承受力300Kg。立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，截面尺寸：70x70m；桌面为防火、防水、E1级三聚氰胺复面合成板；设有四个万向轮调节机构，便于移动和固定，有利于实训室的布局。整体结构坚固，使用寿命长，便于拆装，造型美观大方。

2）电源控制屏斜面弧度设计，符合人工视觉与操作。采用铁质双层喷塑结构，外表面喷涂彩色环氧聚塑。操作面板采用铝质面板，文字符号用现代彩色蚀刻喷描技术处理，面板标识清晰且经久耐用。主要提供实训的电源和仪器等。

3）平台侧面装有180度自由旋转显示器支架，桌面下方设有键盘、主机放置区。桌体下方配有底部配套3个带锁抽屉，尺寸≥390mm×610mm×400mm（长×宽×高）；1个双开门带锁储物柜，尺寸≥710mm×610mm×520mm（长×宽×高），用于放置导线、资料和实训模块。

2.电源控制屏

控制屏提供以下资源：设备总电源配置一个4P漏电保护器，下面印有注意事项喷涂标志；配置灯型电压指示表，监测进线电源；配有启动、停止和急停按钮控制设备电源的启停，提供三相五线线电压380V和相电压AC220V电源，引出到面板L1、L2、L3、N、PE。并配有输出电源指示灯监视，电源故障具有声光报警；配置单相电源电压AC220V，单独电源开关控制；直流电源部分：提供一体化工业标准直流信号0-10V和4-20ma，集成4位数显表显示，精度0.01级，0.1mv的跳动变化，要求调节方式为数字编码器粗微调双模式调节。提供直流电源DC24V，电源带有数字仪表指示，并配有电源开关单独控制；配置低压交流电源36V和110V，具有短路保护和单独电源开关控制；配置单相内置五孔插座两个，为其他仪器工具供电；彩色打印实训时注意事项，包含用电安全、检查故障和通讯安全。

3、实训模块（采用开放式、模块化设计，模块之间可以灵活更换组合，便于后续技术升级）

3.1 PLC主机

（1）面板采用4种颜色（包含黄、绿、红、黑色），字符线条彩色印刷，区分不同输入信号。配有线槽，用于工业接线工艺训练；

（2）PLC主机：西门子主机CPU 1215C，内置数字量I/O（14路数字量输入/10路数字量输出）可编程控制器，模拟量2路模拟量输入\2路模拟量输出；集成2个以太网口，支持以太网通讯，配套PLC编程线缆、编程软件。

3.2变频器

（1）面板采用4种颜色（包含黄、绿、红、黑色），字符线条彩色印刷，区分不同输入信号。配有线槽，用于工业接线工艺训练。

（2）变频器：西门子G120C变频器，输入电压AC380V 0.55KW工业变频器，集成6路数字量输入，1路模拟量输入,支持PROFINET，配套B0P操作面板。

（3）配置电位器模块，提供1K电位器一只，用于变频器模拟量调节。

（4）多功能端子排，将信号集成转接至多功能端子排上，设有快速插接端口，便于学生实训接线，也可使用压线端子接口，用于训练实操布线工艺。

（5）电源输入模块，强电、弱电采用不同型号连接柱分开插拔。配合电源控制屏的电源输出，可实现自由通断。

3.3触摸屏、按钮指示灯模块

（1）触摸屏：MCGS 7寸彩色触摸屏TPC7032kt，7英寸高亮度TFT液晶显示屏，分辨率800×480，四线电阻式触摸屏，PROFINET通讯接口，USB接口，RS485接口，预装了MCGS Linux嵌入式组态软件(运行版)，配有安装支架。

（2）按钮指示灯：提供急停按钮开关1只、按钮8只，旋转按钮4只，DC24V指示灯10只。所有接口全部通过端子排引出到面板。面板印有对应的丝印接线图。可实现K3导线带插拔实训。

3.3 PLC实训模块

提供实训模块安装底板、LED数码显示、天塔之光、十字路口交通灯、机械手、四节传送带、装配流水线、五相步进电机、水塔水位、液体混合装置、邮件分拣机、轧钢机、自控成型机、自动送料装车、全自动洗衣机、电镀生产线。

3.4 直流电机/温度控制模块

模块主要有DC24V直流电机、温度控制驱动模块、220V加热器、-20℃～100℃温度传感器、0-10V温度变送器、五位LED数显温度表等组成；通过对直流电机系统中高速脉宽信号控制转速及温度加热控制系统中的温度调节的控制，可以完成模拟量处理指令、PID指令的使用、PLC高速PWM脉冲控制电机速度，PLC高速计数指令采集电机转速，PLC串级PID控制综合实验等，加热系统部分外罩采用有机玻璃材质，能够看清内部的结构，直流电机要求配测速脉冲传感器。配有温度、转速显示仪表盒，整个模型配有外部信号电缆的快速连接航空插头，能够快速连接到PLC控制系统中。

3.5电气控制模块（可完成器件选型、安装、接线、调试）

（1）采用厚网孔板，工业灰喷塑，面板安装一线品牌的电器元件（空气开关、熔断器、交流接触器、时间继电器、热继电器、按钮、指示灯、接线端子等）。实操模块具有快速拆装等优点，与实训台桌面具有一定角度安装，符合人体视觉。

3.6伺服系统运动控制单元

（1）交流伺服系统：采用士林交流伺服驱动器。工作电压AC220V，输出功率200W。采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，智能功率模块（IPM）内部集成了驱动电路，具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路。

（2）对象：包含滚珠丝杆、联轴器、刻度尺（0-270mm）1个、限位开关（滚动式）2个、接近开关（光电）3个、安装底板、控制接口等。

（3）有效行程200mm，丝杆直径16mm。丝杆导程约5mm。

（4）将信号转接至多功能端子排上，可满足导线插拔和线槽工艺布线两种方式实训。

（5）电源输入模块，强电、弱电采用不同型号连接柱分开插拔，防止插错电源，引起伺服驱动器损坏。

3.7步进运动控制单元

（1）直流步进驱动器采用三相步进驱动器，18-50VDC电源输入，电流2.2-8.3A，细分1-256，脉冲响应频率最高≧400KHz。具有自动半流功能、过压、欠压、相间短路、过热保护功能等；三相步进电机：步距角1.8°，保持转矩0.9N.M，额定电流2.8A，相电感1.2mH；

（2）对象：包含滚珠丝杆、联轴器、刻度尺（0-270mm）1个、限位开关（滚动式）2个、接近开关（光电）3个、安装底板、控制接口等。

（3）有效行程200mm，丝杆直径16mm。丝杆导程约5mm。

（4）将信号转接至多功能端子排上，可满足导线插拔和线槽工艺布线两种方式实训。

（5）电源输入模块，强电、弱电采用不同型号连接柱分开插拔，防止插错电源，引起步进驱动器损坏。

4.实训电机：三相异步电动机：AC380V,60W, 转速1400r/min。

5.工具、导线和配件

(1)工具箱：包含数字万用表、电烙铁、小十字螺丝刀、小一字螺丝刀、中十字螺丝刀、中一字螺丝刀、剥线钳、斜口钳、工具箱等常用工具。

(2)专用实训连接线：配有高可靠护套结构手枪插连接线，里面采用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，达到超软目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠。

四、实训项目

(一)电气控制实训

1.三相异步电动机直接启动控制

2.三相异步电动机接触器点动控制线路

3.三相异步电动机接触器自锁控制线路

4.Y-△启动自动控制线路

5.用倒顺开关的三相异步电动机正反转控制

6.接触器联锁的正反转控制线路

7.按钮联锁的三相异步电动机接触器正反转控制线路

8.双重联锁的三相异步电动机正反转控制线路

9.三相异步电动机的多地控制

10.工作台自动往返控制线路

(二)PLC控制电路实训

1.PLC控制电动机点动和自锁控制

2.PLC控制电动机手动正反转控制

3.PLC控制电动机带延时正反转控制

4.PLC控制电动机带限位自动往返控制

5.PLC控制电动机两地启动停止控制

(三)PLC基础实训

1.可编程控制器的基本指令操作

2.LED数码显示控制

3.天塔之光控制的模拟

4.十字路口交通灯的模拟

5.机械手动作的模拟

6.四节传送带的模拟

7.装配流水线控制的模拟

8.五相步进电机控制的模拟

9.水塔水位模拟控制模拟

10.液体混合装置模拟控制的模拟

11.邮件分拣机模拟控制的模拟

12.轧钢机模拟控制的模拟

13.自动成型机的模拟

14.自动送料装车控制的模拟

15.全自动洗衣机控制的模拟

16.电镀生产线控制的模拟

(四)PLC实物控制应用实训

1.温度调节闭环系统控制

2.直流调速闭环系统控制

(五)伺服步进控制应用实训

1.步进电机定位控制

2.步进电机的速度控制

3.步进电机的正反转控制

4.伺服电机定位控制

5.伺服电机的速度控制

6.伺服电机的正反转控制

(六)PLC、变频器、触摸屏应用技能实训

1.变频器功能参数设置与操作

2.外部端子点动控制

3.4-20ma模拟量控制变频调速实训

4.0-10V模拟量控制变频调速实训

5.变频器控制电机正反转

6.多段速度选择变频调速

7.基于PLC的变频器外部端子的电机正反转控制

8.基于PLC数字量方式多段速控制

9.基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习

10.PLC、触摸屏及变频器通信控制

五、现代电气控制综合实训平台模块主要配置：