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工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)裝置（西門子）
工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)裝置*新技術(shù)，采用西門子品牌的S7-1200系列PLC作為核心控制器與實訓(xùn)對象，安全可靠性高?？梢赃M行可編程控制器基本指令練習(xí)、多種控制對象的控制、觸摸屏、變頻器的聯(lián)機控制等項目實驗。為電工技術(shù)與自動化控制實踐提供良好的教學(xué)平臺，具有安全的實訓(xùn)操作環(huán)境。裝置充分體現(xiàn)了現(xiàn)代工業(yè)電氣自動化及電工技術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用,控制和實訓(xùn)設(shè)備涵蓋了PLC、變頻器、交流異步電機、人機界面和組態(tài)軟件等多種技術(shù),通過對自動化及電氣設(shè)備的安裝、接線、調(diào)試診斷，PLC、組態(tài)軟件和觸摸屏的編程、調(diào)試以及設(shè)備整體調(diào)試任務(wù)的實施，能較好地完成對工業(yè)電氣自動化技術(shù)的相關(guān)技能訓(xùn)練?？蓾M足各類職業(yè)院校、職業(yè)教育培訓(xùn)機構(gòu)對全集成工業(yè)自動化系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、維護及診斷的實訓(xùn)教學(xué)和培訓(xùn)。
設(shè)備包含的網(wǎng)絡(luò)：Ethernet網(wǎng)絡(luò)：將實訓(xùn)室中1臺S7-1200 PLC中的以太網(wǎng)接口、外部上位機的以太網(wǎng)絡(luò)接口通過網(wǎng)絡(luò)交換機相連接，構(gòu)成Ethernet網(wǎng)絡(luò)。同時可將實訓(xùn)室所有工控機通過網(wǎng)絡(luò)交換機相連接，構(gòu)成局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。MCGS組態(tài)，實現(xiàn)PLC之間點對點的通信。
一、 概述
控制系統(tǒng)整體采用鋼材結(jié)構(gòu)框架+網(wǎng)孔板實訓(xùn)模塊結(jié)構(gòu)，在網(wǎng)孔板上固定安裝PLC、觸摸屏、變頻器等目前工業(yè)控制系統(tǒng)上*常用的設(shè)備，目的是使操作者通過技能實訓(xùn)，掌握工業(yè)電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用。系統(tǒng)采用工業(yè)以太網(wǎng)等現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的實訓(xùn)。
裝置由實訓(xùn)網(wǎng)孔板控制屏、控制對象、交流電機等組成。
1、實訓(xùn)臺尺寸為：1200mm×2100mm×700mm，網(wǎng)孔板采用“交叉式”開孔，結(jié)構(gòu)合理，表面處理細致。
2、安全電源管理：實訓(xùn)人員需要實訓(xùn)設(shè)備通電時通過安裝在電源安全管理控制器件上的按鈕發(fā)出接通電源請求指令（通電請求接通狀態(tài)有燈光顯示）；配置顯示屏將實訓(xùn)設(shè)備號指令傳輸?shù)斤@示屏顯示，同時發(fā)出語音提示告知指導(dǎo)教師設(shè)備號；多個實訓(xùn)人員按下通電請求按鈕后，顯示屏依次自動將設(shè)備號進入循環(huán)顯示狀態(tài)（顯示時間可設(shè)置）；指導(dǎo)教師通過手持電子裝置實訓(xùn)設(shè)備電源（工作接通狀態(tài)有燈光顯示）；指導(dǎo)教師按停止按鈕可以切斷設(shè)備電源（工作接通狀態(tài)熄滅）；具有電源短路保護功能；教室總開關(guān)不跳閘，不影響其余考生考核。
3、該實訓(xùn)屏上配置有三相電源、電壓顯示儀表、電源指示燈、保險絲、以太網(wǎng)接口、交換機安裝支架、電機安裝架等。
二、配置清單
三、設(shè)備功能
1、該設(shè)備配備了觸摸屏MCGS 7吋，用來該設(shè)備的數(shù)據(jù)顯示及操作等功能。
2、觸摸屏具有多種功能：真實展示過程的圖形顯示屏，操作及控制按鈕的設(shè)置與制作，各個功能狀態(tài)的監(jiān)控與操作等等可視化操作的信息平臺。同時報警系統(tǒng)、配方管理、趨勢功能及語言切換。 因此，用戶能夠從可視化的優(yōu)勢（例如，經(jīng)改進的過程質(zhì)量）中獲益，即便對于簡單應(yīng)用也是如此。該觸摸屏可以輕松的連接到其他控制系統(tǒng)。與西門子PLC 完美結(jié)合，使整個系統(tǒng)在硬件和軟件上達到*優(yōu)化。具有非常高的對比度，在光線很差的情況下也能方便查看。
3、S7-1200PLC系統(tǒng)描述：實訓(xùn)設(shè)備上配備S7-1200系列PLC，即CPU1214C，其目的是：對學(xué)生能進行基本的入門級邏輯編程技能培訓(xùn)。了解控制對象的類型，開關(guān)量的基本知識，控制任務(wù)的分析評估方法，PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則與要求，PLC 系統(tǒng)設(shè)計流程圖的圖例及繪制規(guī)則，PLC 機型的選擇原則，開關(guān)量輸入/輸出單元的選擇原則，PLC 電源模塊的選擇原則，模擬量輸入/輸出單元的使用方法，電氣設(shè)備現(xiàn)場安裝與施工的基本知識，PLC 及外設(shè)安裝環(huán)境與布線的注意事項，PLC 故障自診斷的功能等。
4、變頻器G120描述：該設(shè)備配備了G120變頻器,這里學(xué)生可以了解掌握變頻器的結(jié)構(gòu)、原理，變頻器的安裝與接口端子的使用、變頻器的通信、變頻器自身參數(shù)的設(shè)置，及變頻器中電機運行參數(shù)（加速、減速、變速、力矩控制）的設(shè)置與優(yōu)化。
專用交流教學(xué)電機，采用安全防護底座設(shè)計，功率匹配于變頻器。采用三相異步電動機按國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計制造，具有高效、節(jié)能、噪聲低、振動小、壽命長、維護方便、起動轉(zhuǎn)矩大等特點，額定電壓為380V，額定頻率為50Hz。底座安裝了橡膠地腳，防滑減震。
5、其他配套模塊:為拓展PLC的實訓(xùn)項目，我們針對該設(shè)備又設(shè)計了一些電機運行與電工電路運行的實訓(xùn)組件，模塊化設(shè)計，能夠方便進行邏輯編程及復(fù)雜的程序控制應(yīng)用。
6、繼電器實訓(xùn)組件模塊，主要器件表如下：
一、 概述
控制系統(tǒng)整體采用鋼材結(jié)構(gòu)框架+網(wǎng)孔板實訓(xùn)模塊結(jié)構(gòu)，在網(wǎng)孔板上固定安裝PLC、觸摸屏、變頻器等目前工業(yè)控制系統(tǒng)上*常用的設(shè)備，目的是使操作者通過技能實訓(xùn)，掌握工業(yè)電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用。系統(tǒng)采用工業(yè)以太網(wǎng)等現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的實訓(xùn)。
裝置由實訓(xùn)網(wǎng)孔板控制屏、控制對象、交流電機等組成。
1、實訓(xùn)臺尺寸為：1200mm×2100mm×700mm，網(wǎng)孔板采用“交叉式”開孔，結(jié)構(gòu)合理，表面處理細致。
2、安全電源管理：實訓(xùn)人員需要實訓(xùn)設(shè)備通電時通過安裝在電源安全管理控制器件上的按鈕發(fā)出接通電源請求指令（通電請求接通狀態(tài)有燈光顯示）；配置顯示屏將實訓(xùn)設(shè)備號指令傳輸?shù)斤@示屏顯示，同時發(fā)出語音提示告知指導(dǎo)教師設(shè)備號；多個實訓(xùn)人員按下通電請求按鈕后，顯示屏依次自動將設(shè)備號進入循環(huán)顯示狀態(tài)（顯示時間可設(shè)置）；指導(dǎo)教師通過手持電子裝置實訓(xùn)設(shè)備電源（工作接通狀態(tài)有燈光顯示）；指導(dǎo)教師按停止按鈕可以切斷設(shè)備電源（工作接通狀態(tài)熄滅）；具有電源短路保護功能；教室總開關(guān)不跳閘，不影響其余考生考核。
3、該實訓(xùn)屏上配置有三相電源、電壓顯示儀表、電源指示燈、保險絲、以太網(wǎng)接口、交換機安裝支架、電機安裝架等。
二、配置清單
| 序號 | 名稱 | 型號 | 數(shù)量 |
| 1 | 可編程控制器（PLC） | S7-1200系列CPU1214C，輸入輸出點（14/10） | 1臺 |
| 2 | 變頻器 | G120系列變頻器 0.55KW。(PN接口,帶編碼器模塊) | 1臺 |
| 3 | 觸摸屏 | MCGS 7吋,以太網(wǎng) | 1臺 |
| 4 | 三相異步電動機 | 功率550W，交流380V (帶增量式編碼器) | 1臺 |
| 5 | 電源模塊 | 三相電源保護及電源指示、保險絲等 | 1套 |
| 6 | 輸入單元模塊 | 16個數(shù)字量輸入單元（8個按鈕、8個鈕子開關(guān)） | 1套 |
| 7 | 輸出單元模塊 | 16個數(shù)字量輸出單元（8個紅色、8個綠色） | 1套 |
| 8 | 交流接觸器模塊 | 滿足電機星/三角（Y/△）、正反轉(zhuǎn)等常規(guī)電機運轉(zhuǎn)實訓(xùn) | 1套 |
| 9 | 中間繼電器轉(zhuǎn)換模塊 | 4個中間繼電器，用來轉(zhuǎn)接強弱電信號 | 1套 |
| 10 | 實訓(xùn)模塊 | 詳見其他配套模塊 | 1套 |
| 11 | 電源 | DC24V直流電源模塊 | 1套 |
| 12 | 以太網(wǎng) | 以太網(wǎng)4口路由器 | 1套 |
1、該設(shè)備配備了觸摸屏MCGS 7吋，用來該設(shè)備的數(shù)據(jù)顯示及操作等功能。
2、觸摸屏具有多種功能：真實展示過程的圖形顯示屏，操作及控制按鈕的設(shè)置與制作，各個功能狀態(tài)的監(jiān)控與操作等等可視化操作的信息平臺。同時報警系統(tǒng)、配方管理、趨勢功能及語言切換。 因此，用戶能夠從可視化的優(yōu)勢（例如，經(jīng)改進的過程質(zhì)量）中獲益，即便對于簡單應(yīng)用也是如此。該觸摸屏可以輕松的連接到其他控制系統(tǒng)。與西門子PLC 完美結(jié)合，使整個系統(tǒng)在硬件和軟件上達到*優(yōu)化。具有非常高的對比度，在光線很差的情況下也能方便查看。
3、S7-1200PLC系統(tǒng)描述：實訓(xùn)設(shè)備上配備S7-1200系列PLC，即CPU1214C，其目的是：對學(xué)生能進行基本的入門級邏輯編程技能培訓(xùn)。了解控制對象的類型，開關(guān)量的基本知識，控制任務(wù)的分析評估方法，PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則與要求，PLC 系統(tǒng)設(shè)計流程圖的圖例及繪制規(guī)則，PLC 機型的選擇原則，開關(guān)量輸入/輸出單元的選擇原則，PLC 電源模塊的選擇原則，模擬量輸入/輸出單元的使用方法，電氣設(shè)備現(xiàn)場安裝與施工的基本知識，PLC 及外設(shè)安裝環(huán)境與布線的注意事項，PLC 故障自診斷的功能等。
4、變頻器G120描述：該設(shè)備配備了G120變頻器,這里學(xué)生可以了解掌握變頻器的結(jié)構(gòu)、原理，變頻器的安裝與接口端子的使用、變頻器的通信、變頻器自身參數(shù)的設(shè)置，及變頻器中電機運行參數(shù)（加速、減速、變速、力矩控制）的設(shè)置與優(yōu)化。
專用交流教學(xué)電機，采用安全防護底座設(shè)計，功率匹配于變頻器。采用三相異步電動機按國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計制造，具有高效、節(jié)能、噪聲低、振動小、壽命長、維護方便、起動轉(zhuǎn)矩大等特點，額定電壓為380V，額定頻率為50Hz。底座安裝了橡膠地腳，防滑減震。
5、其他配套模塊:為拓展PLC的實訓(xùn)項目，我們針對該設(shè)備又設(shè)計了一些電機運行與電工電路運行的實訓(xùn)組件，模塊化設(shè)計，能夠方便進行邏輯編程及復(fù)雜的程序控制應(yīng)用。
6、繼電器實訓(xùn)組件模塊，主要器件表如下：
| 序號 | 名稱 | 數(shù)量 | 備注 |
| 1 | 三相空開 | 1只 | 16A |
| 2 | 交流接觸器 | 5只 | |
| 3 | 中間繼電器 | 1只 | |
| 4 | 熱繼電器 | 2只 | |
| 5 | 熔斷器 | 1組 | |
| 6 | 時間繼電器 | 1只 | |
| 7 | 限位開關(guān) | 2只 | |
| 8 | 端子排一組 | 1批 | |
| 9 | 線槽及附件 | 1批 |
四、實訓(xùn)項目：
- 編程軟件的使用；
- Ethernet組網(wǎng)；
- 上位機組態(tài)軟件的使用；
- S7－1200PLC的基本使用及組網(wǎng)；
- 變頻器的使用；
- 變頻器手動模擬控制；
- 三相異步電動機點動控制和自鎖控制實訓(xùn)；
- 三相異步電動機聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制實訓(xùn)；
- 三相異步電動機帶延時正反轉(zhuǎn)控制實訓(xùn)；
- 三相異步電機星/三角（Y/△）起動控制;
- 變頻器控制電機正反轉(zhuǎn)；
- 外部回路組合變頻調(diào)速實訓(xùn)；
- 變頻器報警與保護功能實訓(xùn)；
- 三相鼠籠異步電機的變頻調(diào)速實驗；
- 基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)；
- 基于觸摸屏控制方式的實訓(xùn)；
- 基于觸摸屏控制方式的數(shù)碼顯示控制實訓(xùn)。
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