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2024-03-26

西門子PLC虛擬仿真實驗室建設方案,西門子PLC建設方案

西門子PLC,即西門子可編程序控制器,是一種具有微處理器的用于自動化控制的數字運算控制器,可以將控制指令隨時載入內存進行儲存與執行。西門子PLC由CPU、指令及數據內存、輸入/輸出接口、電源、數字模擬轉換等功能單元組成。

西門子PLC在我國的應用廣泛,尤其在冶金、化工、印刷生產線等領域。其PLC產品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、S7-1500等。其中,S7系列PLC體積小、速度快、標準化,具有網絡通信能力,功能更強,可靠性高。S7系列PLC產品可根據性能要求進一步分為微型PLC(如S7-200)、小規模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等。

西門子PLC的主要功能包括定時控制、計數控制、順序控制、數據采集、存儲與處理功能、數學運算功能、輸入/輸出接口調理功能、溫度測量接口、通信、聯網功能以及人機界面功能等。例如,在定時控制方面,它為用戶提供了若干個電子定時器,用戶可自行設定接通延時、關斷延時和定時脈沖等方式。在通信、聯網功能方面,現代PLC大多數都采用了通信、網絡技術,有RS232或RS485接口,可進行遠程I/O控制,多臺PLC可彼此間聯網、通信,實現程序和數據交換。
 

  DBX-01 PLC可編程控制器實訓裝置

一、概述
PLC(Programmable  Logical  Controller )是可編程序控制器的簡稱。它是一個以微處理器為核心的數字運算操作的電子系統,采用可編程序的存儲器,通過各種操作指令控制各種類型的機械或生產過程。
PLC可編程控制器實訓裝置集可編程邏輯控制器、編程軟件、仿真實訓教學軟件、實訓模塊、實訓實物、電氣實訓網孔板、電氣元器件模塊等于一體。在本裝置上,可直觀地進行PLC的基本指令訓練,多個PLC實際應用的模擬及實物控制訓練。裝置配備的主機采用應用廣泛的西門子S7-200 SMART SR40 可編程控制器,配套通信編程電纜、三相鼠籠異步電機,并提供實訓所需的+24V/1A、+5V/1A直流電源。
PLC可編程控制器實訓裝置適合高職院校、職業學校、技校的機電設備安裝與維修、機電技術應用、電氣運行與控制、電氣技術應用、電子電器應用與維修等專業和非機電類專業的《可編程控制器技術》、《電氣及PLC控制技術》、《PLC及其應用》的實訓。也適合技工學校、職業培訓學校、職教中心、鑒定站的PLC實操、技能鑒定考核。

PLC可編程控制器實訓裝置

PLC可編程控制器實訓裝置

二、技術性能
1、輸入電源:三相四線(或三相五線)~380V±10% 50Hz
2、工作環境:溫度-10℃~+40℃ 相對濕度<85%(25℃)
3、裝置容量:<500VA
4、重 量:<110Kg
5、外形尺寸:1680mm×750mm×1600mm
6、安全保護:具有漏電壓、漏電流、過載保護裝置

三、實訓裝置的基本配置及功能
1、實訓控制屏(鐵質雙層亞光密紋噴塑結構):掛放實訓模塊,內置滑槽,模塊在實訓屏上可任意移位。
2、實訓桌:鋼木結構,桌面為防火耐磨材料制作,具有放置工具抽屜、鍵盤托、顯示器擱板。
3、網孔板:具有知識產權的網孔實訓板,結構巧妙,實訓時電氣元件不需螺絲固定,只需一插一拉即可牢牢固定在網孔板上,省時省力,靈活快捷。
4、控制柜:
(1)交流電源控制單元
三相四線380V交流電源經空氣開關后給裝置供電,電網電壓表監控電網電壓,設有帶燈保險絲保護,控制屏的供電由鑰匙開關和啟停開關控制,同時具有漏電告警指示及告警復位。
提供三相四線380V、單相220V電源各一組,由啟停開關控制輸出,并設有保險絲保護。
(2)定時器兼報警記錄儀
定時器兼報警記錄儀,平時作時鐘使用,具有設定時間、定時報警、切斷電源等功能;還可自動記錄由于接線或操作錯誤所造成的漏電告警次數。
(3)直流電源、直流電壓/電流表、邏輯輸出及指示等
直流電壓:0~10V可調輸出;直流電流:4~20mA;直流數字電壓表/電流表;電壓表量程0~200V、輸入阻抗為10MΩ、精度0.5級;電流表量程0~200 mA、精度0.5級;同時設有邏輯電平輸出(點動、自鎖)、邏輯電平指示、LED數碼管、方向指示器、八音盒、直流24V繼電器、信號轉換座若干。
(4)主機實訓組件

配置西門子S7-200 SMART SR40 (輸入24點,輸出16點),PPI通信口、通信編程電纜。
5、實訓模塊組件

序號

編號

控制對象實訓模塊

實訓教學目標

1

DB1

搶答器/音樂噴泉

通過對搶答系統中各組人員搶答時序的監視和控制,掌握條件判斷控制指令的編寫方法;通過對音樂噴泉控制系統中“水流”及音樂的循環控制,掌握循環指令的編寫方法。

2

DB2

裝配流水線/十字路口交通燈

通過對“生產流水線”順序加工過程及十字路口交通燈路況信號控制,掌握順序控制指令的編寫方法。

3

DB3

水塔水位/天塔之光

通過對“水塔水位”和“儲水池水位”變化過程的判斷,了解簡單邏輯控制指令的編寫方法。通過對天塔之光閃亮過程的移位控制,掌握移位寄存器指令的編寫方法。

4

DB4

自動送料裝車/四節傳送帶

通過對傳送帶啟停、傳送狀態的控制和對貨物在自動送料裝車系統中流向、流量的控制,掌握較復雜邏輯控制指令的編寫方法。

5

DB5

多種液體混合裝置

通過對“液體混合裝置”中不同液體比例及液體混合時攪拌時間的控制,掌握條件判斷指令及各種不同類型的定時器指令的編寫方法。

6

DB6

自動售貨機

通過對用戶投幣數目的識別和自動售貨機中各種“貨物”的進出控制,掌握各種計數器指令及比較輸出指令的編寫方法。

7

DB7

自控軋鋼機/郵件分揀機

通過對自控軋鋼機和郵件分揀機材料(“鋼錠“郵件”)來料數量、來料類別識別及對各種執行器(例如“電機”)啟停時序的控制,掌握數值運算指令及中斷指令的編寫方法。

8

DB8

機械手控制/自控成型機

通過對機械手停留“位置”及自控成型機各方向“液缸位置”的控制,掌握一個完整工業應用系統中的較簡單邏輯控制程序的編寫能力。

9

DB9

加工中心

通過對加工中心中各方向“電機”運行方向及“刀庫”進出刀、換刀過程的控制,掌握一個完整工業應用系統中的較復雜邏輯控制的編寫能力。

10

DB10

四層電梯

通過對一個完整的四層電梯模型的綜合控制,初步掌握PLC控制系統的分析、I/O分配、設計I/O接線圖、接線、編程、調試等工作過程的綜合知識。

11

DB11

步進電機/直線運動:(實物)步進電機系統由驅動電路、步進電機、刻度盤、指針等組成;
直線運動系統由電機、同步帶、光電傳感器、導軌、移動塊等組成。

通過利用PLC對步進電機及直線運動實物模塊的控制,初步了解步進電機方向、拍數的控制及直線運動檢測、定位控制。

12

DB1

典型電動機控制實操單元:交流接觸器3只;時間繼電器1只,3個按鈕,3只交流指示燈,熱繼電器2只,元器件安裝與網孔板配套的底座。

掌握一般強電系統的安裝和調試工作過程知識,實現PLC方式的電機典型運行控制;掌握安裝和調試PLC電氣控制系統的有關知識。

13

DB2

網孔板

學會電氣控制系統中各元器件的布局規劃、安裝、調試過程知識。


 6.三相鼠籠異步電機,交流380V/△ 1臺
 7.PLC仿真實訓軟件主要功能和特點
。1)通過FLASH虛擬環境實時顯示PLC的運行狀態
。2)可以實現PLC虛擬接線,并對接線進行錯誤檢查
。3)PLC編程訓練、PLC程序編寫測試等功能
。4)實現PLC運行模擬,對錯誤程序進行檢查
四、實訓項目
(一)PLC基本技能實訓
 1.PLC認知實訓(軟硬件結構、系統組成、基本指令練習、接線、編程下載等)
 2.典型電動機控制實操實訓(點動、自鎖、正反轉、星三角換接啟動等)
 3.PLC仿真實訓
(二)PLC模擬控制應用實訓
 4.數碼顯示控制(實物)
 5.搶答器控制(優先級、數值運算,具有聲效功能)
 6.天塔之光控制(閃爍、發射、流水型)
 7.音樂噴泉控制(具有聲效功能)
 8.十字路口交通燈控制
 9.水塔水位控制(自動/手動,自診斷)
 10.自動送料裝車系統控制
 11.四節傳送帶控制
 12.裝配流水線控制
 13.多種液體混合裝置控制
 14.自控成型機控制
 15.自控軋鋼機控制
 16.郵件分揀機控制
 17.自動售貨機控制
 18.機械手控制
 19.四層電梯控制(實物)
 20.加工中心控制(實物)
(三)PLC實物控制實訓
 21.直線運動位置檢測、定位控制(實物)
 22.步進電機運動控制(實物)

 
五、配 置 清 單
名稱 型號 數量 單位 備注
PLC主機 S7-200 SMART SR40(輸入24點,輸出16點) 1  
通訊電纜   1  
實訓模塊 搶答器/音樂噴泉 1  
裝配流水線/十字路口交通燈 1  
水塔水位/天塔之光 1  
自動送料裝車/四節傳送帶 1  
多種液體混合裝置 1  
自動售貨機 1  
自控軋鋼機/郵件分揀機 1  
機械手控制/自控成型機 1  
加工中心 1  
四層電梯 1  
步進電機/直線運動 1  
電動機控制實操單元 1  
網孔板(350*550) 1  
電機 交流380V三相鼠籠式異步電動機 1  
軟件 演示板原程序及編程軟件 1  
組態軟件MCGS 1  
PLC仿真軟件 1  
實驗臺 學生桌及控制屏 1  
說明書 實驗指導 1  
連接線 實驗連接線50CM自鎖線 50
15CM自鎖線 10  
系統排線 1  
Ф4電機安全疊加連線 30  
 
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