电气控制与PLC技术一体化实训设备

一、装置基本要求
1、电气控制与PLC技术一体化实训设备要求包含电气工艺实操训练、PLC控制电路的选择与搭建、变频与触摸屏控制、伺服与步进驱动控制等真实的硬件训练项目，要求适用于机电一体化技术、电气自动化技术、机械制造与自动化、工业机器人技术等专业中的《电气控制系统设计》、《机电控制技术》、《电机与电气控制技术》、《PLC控制系统设计》等核心课程的理论教学与实践教学。
2、培养学生在设备认知、系统组合设计、设备安装接线、参数设置与调试、组合电路控制、编程与组态监控、运行与维护等方面的专业技术能力。
3、硬件工艺实训要求具备设备认知、系统设计、线缆敷设、设备安装、工艺接线、变频控制、伺服控制、触摸屏调试、PLC编程、Wincc组态监控等内容；
二、电气控制与PLC技术一体化实训设备配置清单（单套配置）

三、硬件技术指标
1.硬件装置
（1）输入电压：AC380V±10% 50HZ；
（2）工作电压：AC220V、DC12V、DC24V；
（3）过载保护：装置带漏电保护、通道过载保护，带熔断器；
（4）工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%(25℃)  海拔＜4000m
（5）支持搭载实训实操及工艺类实训项目；
（6）支持设备端子固定引出，支持金属线槽线路敷设
（7）采用优质钣金工艺，磷化，喷塑，钢板采用不小于1.2mm，结构坚实连接可靠，无棱角，防止学生划伤。
（8）装置外形尺寸：≥850mm×700mm×2000mm
2.电气控制装置
（1）要求用于安装不少于2组手自动开关、启动、停止，2组运行、停止及故障指示；1组LCD电压、电流表安装；
（2）要求端子引出，线缆标识清晰合理；
3.多功能电源模块
（1）用于安装电源开关、熔断保护，电源锁、启动停止按钮，具备急停功能，具备多功能电力仪表检测，设备嵌入式安装；
（2）选用高灵敏漏电保护断路器：工作电流：6-25A，分断能力：4.5KA，漏电动作电流：10mA
（3）漏电保护：漏电开关、具有短路、过载、漏电保护功能
（4）电源保护分区合理，符合人体工学。
4.多功能数显电流电压表
（1）测量三相电流、三相电压、有功、无功、计量功能、有功电能、无功电能、正反向电能、频率、功率因数、带485通讯接口、两路脉冲输出。
（2）液晶显示功能。
5.PLC控制器
（1）尺寸：（W×H×D）110mm×100mm×75mm；
（2）功耗：12W；
（3）可用电流（24VDC）：最大400mA（传感器电源）；
（4）数字输入电流消耗（24VDC）：所用的每点输入4mA；
（5）板载数字I/O：14点输入、10点输出；
（6）板载模拟I/O：2路输入；
（7）端口数：1；
（8）类型：以太网；
（9）连接数：3个用于HMI，8个用于客户端 GET/PUT(CPU间S7通信)，1个用于编程设备，8个用于用户程序中的以太网指令，3个用于服务器GET/PUT(CPU间S7通信)；
（10）数据传输率：10/100Mb/s；
（11）隔离（外部信号与PLC逻辑侧）：变压器隔离，1500VDC；
（12）电缆类型：CAT5e屏蔽电缆；
（13）电压范围：20.4－28.8VDC/22.0－28.8VDC（环境温度-20ºC－0ºC）。
6.模拟量输入输出模块
（1）输入路数：不少于4
（2）输出路数：不少于2
7.触摸屏
（1）显示屏：TFT真彩液晶屏，64K色
（2）尺寸：≥7英寸
（3）分辩率：至少800×400
（4）用户内存：≥10MB
（5）接口：PROFINET（以太网）
（6）可用组态软件：Wincc Basic V13 SP1或更高版本
8.变频功率单元
（1）LO基本负载功率：1.5kW；
（2）LO基本负载输入电流：5.5A；
（3）LO基本负载输出电流：4.1A；
（4）HO基本负载功率：1.1kW；
（5）HO基本负载输入电流：4.7A；
（6）HO基本负载输出电流：3.1A；
（7）无内置滤波器
（8）工作电压：380V
9.变频控制单元
（1）数字量输入通道：不少于6个
（2）数字量输出通道：不少于3个
（3）模拟量输入通道：不少于2个；
（4）模拟量输出通道：不少于2个；
（5）故障安全数字量输入：不少于1个
（6）与PLC可以使用PROFINET（以太网）实现控制
10.变频控制面板
（1）通过操作面板的导航键，可以方便地对变频器进行本地控制。同时，基本操作面板上有一个专门的按键可以完成手动/自动的直接切换；
（2）变频器的故障诊断可以通过菜单的引导来完成；
（3）基本操作面板还可以同时显示两个数值；
（4）变频器的参数可以拷贝上载到操作面板，并在必要的时候可以下载到相同类型的变频器中；
（6）工作温度为：0-50ºC。
11.伺服驱动器
（1）最大电机功率：0.75KW；
（2）额定输入电流：4.7A；
（3）最大输出电流：14.1A；
（4）电源电压：200V-240VAC（-15%-+10%）
（5）电源频率：50Hz/60Hz（±10%）
（6）冷却：自冷却
（7）与PLC可以使用 PROFINET（以太网）实现控制
（8）内部设定值位置控制、速度控制、扭矩控制等功能
12.伺服电机
（1）轴高：40
（2）额定功率：0.75KW
（3）马力：1.02HP
（4）额定扭矩：2.39Nm
（5）最大扭矩：7.2Nm
（6）最大速度：5000r/min
（7）额定电流：4.7A
（8）防护等级：IP65
（9）推荐负载惯量与电机惯量比：最大20倍
（10）编码器类型：增量编码器TTL2500ppr，21位单圈绝对值编码器
（11）闭环，不带抱闸
（12）需要与伺服驱动器同一品牌
16.实训台
（1）灰白色中纤板桌面,基材选用20mm厚中密度板，强度高，不变形，承重性强，所有材料均经过防虫，防腐等化学处理,桌面打出线圆孔；
（2）规格：≥L1600mm×W700mm×H740mm。
18.安装耗材：配置装置安装所需的铁质线槽（喷涂电脑黑）、UK端子、导轨、线材等耗材，供系统设备安装交付使用。
四、实训项目
实训一：三相异步电动机点动控制电路元件的选用、安装、接线、调试与维修
实训二：三相异步电动机自锁控制电路元件的选用、安装、接线、调试与维修
实训三：按钮联锁的三相异步电动机正反转控制电路元件的选用、安装、接线、调试与维修
实训四：接触器联锁的三相异步电动机正反转控制电路元件的选用、安装、接线、调试与维修
实训五：双重联锁的三相异步电动机正反转控制电路元件的选用、安装、接线、调试与维修
实训六：接触器切换星形/三角形启动控制电路元件的选用、安装、接线、调试与维修
实训七：按钮切换星形/三角形起动控制电路元件的选用、安装、接线、调试与维修
实训八：时间继电器切换星形/三角形起动控制电路元件的选用、安装、接线、调试与维修
实训九：三相异步电动机的顺序控制电路元件的选用、安装、接线、调试与维修
实训十：PLC控制电动机点动和自锁控制
实训十一：PLC控制电动机手动正反转控制
实训十二：PLC控制电动机带延时正反转控制
实训十三：PLC控制电动机带限位自动往返运动控制
实训十四：PLC控制电动机两地启动停止控制
实训十五：PLC控制电动机顺序控制
实训十六：PLC控制电动机反接制动
实训十七：PLC控制电动机星/三角启动自动控制
实训十八：PLC控制电动机星/三角启动手动控制
实训十九：变频器的基本操作和参数设置
实训二十：三相异步电动机的变频器调速-面板控制
实训二十一：三相异步电动机的变频器正反转控制-外部端子点动控制
实训二十二：三相异步电动机的变频器复合控制-面板与外部端子点动控制
实训二十三：变频器三段速度控制
实训二十四：变频器七段速度控制
实训二十五：变频器十五段速度控制
实训二十六：变频器外部电压开环调速
实训二十七：变频器三段速调速
实训二十八：变频器七段速调速
实训二十九：变频器十五段速调速
实训三十：变频器控制电机正反转
实训三十一：触摸屏画面编辑及功能调试
实训三十二：交流伺服电机驱动器的参数设置
实训三十三：西门子伺服软件控制伺服运行
实训三十四：PLC控制伺服电机的转向和速度
实训三十五：PLC控制伺服系统综合运行
实训三十六：PLC、步进电机驱动器及伺服电机驱动器电气电路连接
实训三十七：PLC、步进电机驱动器的单轴定位控制程序编写
实训三十八：PLC、伺服电机驱动器的单轴定位控制程序编写
实训三十九：基于伺服绝对位置系统的主轴对位控制程序编写
实训四十：基于触摸屏控制单轴高速同步运转程序编写