,工业运动控制技术实训装置工业实训设备

工业运动控制技术实训平台、工业运动控制技术实训装置、工业运动控制技术实训设备

工业运动控制技术实训平台、工业运动控制技术实训装置、工业运动控制技术实训设备是依据人力资源部制定的《可编程控制系统设计师》培训内容和国家职业标准考核大纲，社会保障。，适当增加新技术，按照职业教育培训、职业技能鉴定和实践培训的要求开发。适用于职业院校、职业培训学校、职业教育中心、鉴定站/机构可编程控制系统设计人员的四、三、二次培训和技能鉴定。

二、研发背景：

1. 该设备是根据《可编程控制系统设计师》培训内容和人社部制定的国家职业标准考核大纲。为满足教学需求而开发。

2. 随着工业的快速发展，处理器要求不断提高，教学需要与时俱进，设备必须不断更新换代，教学需要从基础学习入手，同时满足实验室重复建设的需要会导致金钱和实验室空间的浪费。

3. 一个产品需要多种加工工艺，导致工业现场设备复杂复杂。一台主机无法完成所有工作，需要多个站点相互配合才能完成。

4. 不同等级的考核需要不同的设备s7-200编程软件不能监控plc程序，不能有机结合。一些实践训练完成后，不能考虑检查学生的接受程度。

三、设备特点：

1. 培训理念是一次性建设。本设备采用通用型宽扩展口，主机所有I/O口均可通过扩展口引出，可用于插电培训或有线连接。还有两个可拆卸的网板来评估不同水平的学生。

2. 主机选型方面，从小型ET200系列PLC到中型S7-1200系列PLC再到大型S7-1500系列PLC，全面覆盖西门子常用PLC类型。主机可以通过并口连接到训练区进行练习。可以从基本的小型PLC，到中型PIC，最后到大型PLC。从简单到复杂的学习理念，让学生更容易接受，更容易学习。

3. 采用模块化结构，包括开关量、模拟量、变频调速、触摸屏、通讯模块等，并配套MCGS工控组态监控软件，实现仿真和信息化实训教学。

4.项目实训模块：利用当前典型的可编程控制器和总线技术，在物理模型中完成对工业生产中典型案例的模拟对象、逻辑、仿真、过程、运动等的控制。

5.模拟实训教学：通过虚拟环境实时显示PLC运行状态，模拟工业现场控制，编程培训s7-200编程软件不能监控plc程序，编程测试等功能。

6.模块化网络系统：网络结构主要由西门子主机S7-1500、S7-1200、ET200SP组成。根据西门子PLC在行业中的应用历史，构建工业网络。网络通讯 涉及PROFINET通讯、以太网通讯等多层网络通讯。

四、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＜4000m

3. 设备容量：<0.5kVA

4. 重量：100kg

5. 尺寸：1780mm×730mm×1460mm

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

五、基本配置及功能：

实训装置由S7-1500单元、S7-1200单元、ET200SP单元、变频调速单元、小车运动控制单元、实训组件、电工基础实训单元、二维丝杠控制单元、触摸屏单元、以太网交换机组成, 交流电机等

1. S7-1500 单元

S7-1500单元主要由主机1511T、带显示屏的T-CPU组成；工作内存可存储 225 KB 代码和 1 MB 数据；位指令执行时间 60 ns；4级保护机制，工艺功能：扩展运动控制、闭环控制、计数和测量；跟踪功能；PROFINET IO控制器，支持RT/IRT，性能升级PROFINET V2.3，双口，智能设备，支持MRP，MRPD，传输协议TCP/IP，开放用户安全通讯，S7通讯，Web服务器，DNS客户端、OPC UA服务器数据访问、同步模式、路由功能；运行时选项，固件版本 V2.5

2. S7-1200 单元

S7-1200单元主要由主机1215C和信号转接板组成。

主机1215C，125KB工作内存；24VDC 电源，板载 DI14 x 24VDC sink/source，板载 DQ10 x 24VDC 和 AI2 和 AQ2；板载6个高速计数器和4个脉冲输出；信号板扩展板载I/O；最多 3 个用于串行通信的通信模块；多达 8 个信号模块用于 I/O 扩展；0.04 毫秒/1000 条指令；2个PROFINET端口，用于HMI和PLC之间的编程、数据通信

3. 单元 ET200

带工作内存的 CPU（代码 100 KB，数据 750 KB）；位指令执行时间 72 ns；4级保护机制，工艺功能：运动控制、闭环控制、计数测量、跟踪；PROFINET IO控制器，支持RT/IRT，性能升级PROFINET V2.3，3端口，智能设备，MRP，MRPD，传输协议TCP/IP，安全开放用户通信，S7通信，Web服务器，DNS客户端、OPC UA服务器数据访问、恒定总线循环时间、路由；运行时选项；

4. 触摸屏单元

触摸屏单元采用西门子KTP700 Basic 7英寸彩色触摸屏，用于1500主机以太网通讯，控制和显示各单元的运行状态。

5. 以太网交换机

以太网交换机采用非网管型工业以太网10/100MBIT/S交换机，带5个双绞线端口，RJ45接口；用于构建小型星形和线形拓扑；内置LED诊断显示，电源DC 24V。

6. 变频调速单元

变频调速单元采用西门子SINAMICS系列G120变频器，三相380V电源，输出功率0.55KW。集成RS-485通讯接口，提供防喷器操作面板；具有线性V/F控制、平方V/F控制、可编程多点设定V/F控制、磁通电流控制、直流转矩控制；集成12路数字量输入，8路模拟量输入；具有过压、欠压保护、逆变器、电机过热保护、短路保护等。

7. 小车运动控制单元

主要由移动小车（伺服电机驱动）、同步带轮传动机构、步进电机、光电传感器、电感传感器、电容传感器、行程开关等组成，通过传感检测和PLC编程，实现移动距离测量、传动控制、步行控制、方位控制、报警运行控制、点动控制等关键值优化对比，实现小车精准定位。该系统外形美观、体积小巧、重量轻。

8. 训练组件

实训组件主要由电源挂盒结合虚实挂盒组成。吊箱区采用开放式结构，可根据需要增加不同的吊箱。

电源箱提供AC380V、AC220V、DC24V电源，为训练箱和运动训练单元提供电源；设有启停按钮，各相电源工作指示，并具有过流、过压、短路等保护。

9. 2D 螺杆控制单元

二维丝杆控制单元主要由伺服驱动器和步进驱动器组成。

伺服驱动器用于控制Y轴丝杆，采用交流伺服驱动器，工作电压AC220V，输出功率200W。以数字信号处理器（DSP）为控制核心，智能功率模块（IPM）集成驱动电路，具有过压、过流、过热、欠压等故障检测和保护电路。振动等环境适应性强，抗干扰能力强；支持位置、速度和扭矩来控制伺服电机。

步进驱动器用于控制X轴丝杆。采用交流伺服驱动，工作电压DC24V，输出功率35W；内部集成控制电路和电源电路具有自检线圈和短路保护等功能。

10.电工基础培训单元

电工基础实训单元主要由交流接触器、中间继电器、时间继电器、按钮等组成，用于电机正反转、星三角转换、启停自锁等的实训。

11. 三相交流电机

交流额定电压380V/△接法，转速1400转/分，功率40W，频率50HZ，绝缘等级E。

六、实践培训计划

PLC基本技能培训

MCGS配置条形图实验教学，使用编辑好的配置条形图动态跟踪以下任意一个实验。教学实验 根据实验项目的具体要求，学生编辑配置条形图进行实验。

1.PLC认知训练（软硬件结构、系统组成、基本指令、接线、程序下载等）

PLC虚拟控制应用培训

1. 数字显示控制

2. 响应者控制

3. 天塔灯光控制

4. 音乐喷泉控制

5. 路口红绿灯控制

6. 水塔水位控制

7. 自动上下料系统控制

8. 四段输送机控制

9. 装配线控制

10.多液混合装置控制

11.自动成型机控制

12. 洗衣机自动控制

13.电镀线控制

14.自动轧机控制

15. 邮件分拣器控件

16. 自动售货机控制

17. 机器人控制控制

18. 四层电梯控制

PLC物理控制应用培训

19.直线运动位置检测、定位控制

20.步进电机定位控制

21.步进电机的速度控制

22.步进电机的正反转控制

23.伺服电机定位控制

24.伺服电机调速

25.伺服电机正反转控制

26.伺服电机与步进电机的集成控制

典型电机控制实训

27.三相鼠笼式异步电动机点动自锁PLC控制

28.三相鼠笼式异步电动机联动正反转PLC控制

29.带延时正反转PLC控制的三相鼠笼异步电动机

30. 三相鼠笼式异步电动机Y/△转换启动PLC控制

PLC、变频器、触摸屏综合应用技能培训

31.变频器功能参数设置及操作

32. 外部端子点动控制

33. 变频器控制电机正反转

34.多段速选择变频调速

35.变频器无级调速

36.外部模拟量变频调速

37.基于PLC的变频器外部端子电机正反转控制

38.基于PLC模拟量的变频开环/闭环速度控制

39.基于PLC通讯的变频开环调速

40.基于触摸屏控制的基本指令编程练习

41.基于触摸屏控制的数显控制

网络通信综合培训

42.PLC与变频器RS485通讯培训

43. PLC、触摸屏及变频器通讯控制

44.PLC主机间PROFIBUS-DP通讯培训

45.PLC主机间PROFINET通讯培训