可编程控制系统工程应用实训平台:上海硕博教学设备公司

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2024年11月28日可编程控制系统工程应用实训平台

SBPPSM-B可编程控制系统工程应用实训平台

一、概述

可编程控制系统工程应用实训平台根据可编程控制系统工程师岗位能力要求以及智能制造工程专业人才培养方案进行设计，包括工业常用的可编程控制系统、工业总线、变频器、伺服、步进、气动、接触器等知识点及场景。

可编程控制系统工程应用实训设备具体要求如下：

二、可编程控制系统工程应用实训装置特点

1、采用积木组合式结构，含开关量、模拟量、变频调速、触摸彩屏、总线通信模块等，配套组态监控软件、仿真实训软件，实现仿真化、信息化、网络实训教学，体现实训教学的网络性和系统性。

2、项目实训模块：利用目前典型的可编程控制器及总线技术完成对工业生产中模拟对象，实物模型中的逻辑、模拟、过程、运动等的控制实训，完成学生认知、设计、安装、调试、检修等多种技能实训。PLC实训对象形像逼真，接近工业现场的实际应用，通过本实验装置的训练，学生很快就能适应现场的工作。

3．采用西门子S7-1500系列可编程控制器，功能强大，性能优越，采用模块化设计，组合灵活。

4．采用西门子G120系列变频器，功能广泛，动态响应高，驱动性能高。

5. 采用工业及7寸触摸屏，兼容性强，画面编辑功能强，图库丰富，满足日常教学需求和工业控制要求。

6、多种通信方式：通过以太网总线，将实训装置（从站）PLC和主站PLC进行以太网主从通信。PLC与触摸屏实现S7通信，触摸屏画面可实时监控PLC系统运行状态和控制PLC系统。

三、技术性能

1、输入电源：三相四线（或三相五线）～380V±10% 50Hz

2、工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%(25℃) 海拔<400m

3、装置容量：＜0.5KVA

4、重量：＜110Kg

5、外形尺寸：1600mm×750mm×1600mm

6、安全保护：具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标准

四、可编程控制系统工程应用实训装置的基本配置及功能

实训装置由控制屏、实训桌、主机实训组件、实训模块（含丰富的工业现场设备模拟实训对象）、变频器挂箱、触摸屏挂箱、交直流电机、总线单元、等组成。

（一）控制屏（铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板）

1、交流电源控制单元

三相四线380V交流电源经空气开关后给装置供电，电网电压表监控电网电压，设有带灯保险丝保护，控制屏的供电由钥匙开关和启停开关控制，同时具有漏电告警指示及告警复位。

提供三相四线380V、单相220V电源各一组，由启停开关控制输出，并设有保险丝保护。

2、定时器兼报警记录仪

定时器兼报警记录仪，平时作时钟使用，具有设定时间、定时报警、切断电源等功能；还可自动记录由于接线或操作错误所造成的漏电告警次数。

3、直流电源、直流电压/电流表、逻辑输出及指示等

直流电压：0～10V可调输出；直流电流：4～20mA可调输出；直流数字电压表/电流表；电压表量程0～200V、输入阻抗为10MΩ、精度0.5级；电流表量程0～200 mA、精度0.5级；同时设有逻辑电平输出（点动、自锁）、逻辑电平指示、LED数码管、方向指示器、八音盒、直流24V继电器、信号转换座若干。

4、主机实训组件

配置西门子PLC主机CPU1516-3PN/DP 带显示屏的 CPU;工作存储器可存储1 MB 代码和5 MB 数据;位指令执行时间 10ns;4级防护机制，工艺功能:运动控制，闭环控制，计数与测量;跟踪功能;运行系统选件;等时同步模式(集中);适用于所有PROFINET接口:传输协议TCP/IP，开放式用户安全通信，S7 通信，S7路由，IP转发Web 服务器，DNS客户端，OPCUA:服务器 DA，客户端 DA，方法，配套规范;第1个接口:PROFINETIO控制器，支持RT/IRT，性能升级PROFINET V2.3，双端口，智能设备，支持 MRP、MRPD，等时同步模式;第2个接口:PROFINETIO控制器，支持RT，智能设备;第3个接口:PROFIBUS DP主站，S7通信，等时同步模式，S7路由;配置数字量输入模块 DI16x24VDC;16个一组;输入延时3.2ms;输入类型3(IEC61131);数字量输出模块 DO16x24VDC/0.5A;8个一组;每组4A;模拟量输入模块 AI4xU/RTD/TC 16位;4个一组;2个通道，带有 RTD 测量功能;共模电压10V;可组态诊断;硬件中断;模拟量输出模块AO2xU/16位;2个一组;可组态诊断;输出的可选替代值;配套导轨、MMC存储卡4M、连接器。

5.基础控制系统实验单元

（1） 1个小型自动化PLC控制器，支持工业以太网通讯，配置≥14通道直流数字量输入信号，≥10 通道直流数字量输出信号， ≥2通道模拟量输入信号，≥2 通道模拟量输出信号。PLC 供电电源：直流 DC24 V ，工作内存：≥100KB。

（2） PLC控制器支持≥6路高速计数器功能；

（3） PLC控制器支持≥2路高速脉冲输出信号，最高频率≥100KHz。

（4） 1套PLC正版编程软件，支持英语、中文等多种语言，支持Windows操作系统安装及运行；

（5） 1根工业以太网连接线缆，总体长度≥6 m

实验单元装配成标准单元模块，可置于标准控制屏的标准模块挂架区。把PLC的所有端子引至接线面板的插孔端子。端子旁应用相应的丝印电路和标注。

6、变频器组件

（1）1 块变频器功率单元，不带滤波器，带集成制动斩波器。电压波动范围≤+10/-10% ，电源频率≤47-63Hz 。过载能力等级：高过载模式时，输出电流为200%基本负载电流时，可持续时间≥3S，输出电流为150%基本负载电流时，可持续时间≥57S；轻过载模式时，输出电流为150% 基本负载电流时，可持续时间≥3S，输出电流为110% 基本负载电流时，可持续时间≥57S。防护等级≥IP20；为了为保持系统兼容性，需与控制器为同一品牌。

（2）1块变频器控制器，支持PROFINET通讯，变频器支持 ≥4个可配置的数字量输入/数字量输出，≥6通道数字量输入通道，≥5通道数字量输入，≥3通道数字量输出信号，≥2通道模拟量输入信号，≥2通道模拟量输出信号。防护等级≥IP20，控制器带有USB、SD / MMC或RS485接口；

（3）1张配套的存储卡，内存容量≥512MB；

（4）1套变频器屏蔽套件，包含≥4件屏蔽组件；

（5）1块配套的高级智能操作面板，支持中文显示；

（6）1根配套的 USB电缆，长度≥2m；

（7）1 套安全集成的存储卡扩展功能许可证授权；

（8）1套配套的控制存储卡许可证扩展功能，用于实现简单定位功能。

（9）变频器实验单元装配成标准单元模块，可置于实验桌的标准模块挂架区。把变频器的所有端子引至接线面板的插孔端子。端子旁用相应的丝印电路和标注说明每个插孔端子的功能和用途。

7. 伺服控制单元

（1）伺服控制器1台，支持PROFINET通信控制；输入电压： 200-240 V 1 相/三相交流 - 15 %/+ 10 % 2.5 A/1.5 A 45-66；输出电压：0-1.2 A 0-330 Hz 电机：≥0.1 kW ；防护方式：≥IP20；尺寸：≤45x170x170（宽x高x深）；

（2）实验单元装配成标准单元模块，可置于实验桌的标准模块挂架区。把伺服的所有端子引至接线面板的插孔端子。端子旁用相应的丝印电路和标注说明每个插孔端子的功能和用途。

8、步进控制单元

（1）步进驱动器1套，支持光耦隔离差分信号输入，抗干扰能力强；兼容5V/24V信号，脉冲响应频率最高可达200KHZ；具有过压、欠压、过流保护等出错保护功能。

（2）实验单元作为PLC运动控制的控制对象，步进控制实验单元装配成标准单元模块，可置于标准控制屏的标准模块挂架区。模块的所有端子引至面板的插孔端子。端子旁应用相应的丝印标注。

9、接触器继电器模块

通过接触器继电器实验单元，PLC可控制交流电机等负载。接触器继电器实验单元装配成标准单元模块，可置于标准控制屏的标准模块挂架区。模块的所有端子引至面板的插孔端子。端子旁应用相应的丝印标注。继电器线圈24VDC，配3个接触器，3个继电器。装成标准单元模块。所用的接触器、继电器采用西门子品牌产品。

10、运料小车实验模块

运料小车实验装置通过接线端子与PLC控制设备（另配）便捷连接。运料小车实验装置由传感器、信号指示灯、开关按钮和电机等组成，可以模拟物料自动运输、自动往返运行、定点传送等应用场景，用于进行简单顺序逻辑控制的实验练习，需与PLC控制器配套使用,详细配置要求如下

运料小车实验装置外壳采用碳钢钣金折弯加工而成，表面烤漆，将信号接口标识印在运料小车表面。

整体外形尺寸≥L600×W160×H120MM，传感器、信号指示灯额定电源输入DC 24V。主要元器件包括信号指示灯≥ 4个、开关按钮 ≥2个、接近传感器≥ 4个、电机和丝杆 ≥1套。

11.触摸屏实训组件

采用西门子KTP700 Basic PN 7寸液晶显示，65536色，PROFINET通讯接口，带8个按键，用户内存为10MB，带一个USB接口，报警数量1000个，报警类别为32个，支持画面100张，变量800个，支持配方和归档处理;可完成与S7-1500系列主机通讯。

（二）实训挂箱

（三）电机导轨、光码盘测速系统及数显转速表

包含光码盘测速系统（配有进口光电编码器）、数显转速表及固定电机的不锈钢导轨等。不锈钢导轨平整度好，无应力变形，加工精细，同心度好，互换性好，能保证电机与编码盘之间连接的同心度不超过±5丝，电机运行噪声小，实训参数典型，能较好满足实训要求。在导轨面板上设有五位数显转速表，显示当前转速；具有电压反馈信号；同时设有光电编码信号输出，包括A、B两个通道；能够完成各种速度开/闭环及定位实训。

（四）三相鼠笼异步电机：交流380V/△

（五）实训桌

实训桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板；左右设有两个大抽屉（带锁），用于放置工具及资料，电脑桌联体设计，造型美观大方。

名称	型号	数量	单位
实验屏		1	台
电源控制屏		1	台
实验桌		1	张
学生凳		2	张
PLC主机	见附件1	1	台
通讯电缆	网线	2	条
实验挂箱	抢答器/音乐喷泉	1	块
	装配流水线/十字路口交通灯	1	块
	水塔水位/天塔之光	1	块
	自动送料装车/四节传送带	1	块
	多种液体混合装置	1	块
	自动售货机	1	块
	自控轧钢机/邮件分拣机	1	块
	机械手控制/自控成型机	1	块
	加工中心	1	块
	四层电梯	1	块
	步进电机/直线运动	1	块
	自动洗衣机/电镀生产线	1	块
	变频器实训挂箱（G120)）0.75KW	1	块
	触摸屏实验箱 KTP700BASIC PN（7寸工业级彩色）	1	块
电机	三相鼠笼式异步电动机380V	1	台
电机及导轨	220V电机及导轨含1024编码器以及转速表	1	台
基础单元		1	套
伺服单元		1	套
接触器单元		1	套
软件	演示板原程序及西门子编程软件	1	套
软件	触摸屏编程软件	1	套
说明书	实验指导	1	册
连接线	实验连接线50cm自锁线	50	条
连接线	15cm自锁线	10	条

序号	物材名称	品牌	规格型号	数量
1	继电器	施耐德	IC65N-2P 6A	2
2	机架	西门子	6ES7590-1AC40-OAA0 ( 160mm)	1
3	电源模块	西门子	6ES7505-OKAO0-OABO	1
4	CPU	西门子	6ES7516-3ANO2-OABO	1
5	储存卡	西门子	6ES7954-8LFO3-OAAO(24M)	1
6	接口模块	西门子	6ES7155-6AA01-OBNO (2RJ45)	1
7	数字量输入模块	西门子	6ES7131-6BHO1-OBAO	1
8	数字量输出模块	西门子	6ES7132-6BHO1-OBAO	1
9	模拟量输入模块	西门子	6ES7134-6HD01-OBA1	1
10	模拟量输出模块	西门子	6ES7135-6HDO0-OBA1	1
11	前连接器（馈电)	西门子	6ES7193-6BPOO-ODAO	1
12	前连接器	西门子	6ES7193-6BPOO-OBAO	3
13	24V开关电源	明纬	EDR-240-24	1
14	交换机	MOXA	EDS-205A	1

2024年11月28日 可编程控制系统工程应用实训平台

2024年11月28日可编程控制系统工程应用实训平台