SBGYW-02型工業控制實訓平臺
一、 產品概述
工業控制實訓平臺、適合于各類職業院校和技工學校的機械制造及自動化、機電一體化、自動控制、電氣工程等專業的《機電傳動與控制》、《可編程控制技術》、《運動控制》、《機電一體化技術》、《檢測與轉換技術》等課程開設相關實驗實訓內容。
工業運動控制技術實訓臺包含了電氣自動化技術專業學習中所涉及的電動機控制 、可編程控制器控制、變頻調速控制、直流調速、觸摸屏等多項技術，為學生提供了一個典型的綜合實訓環境，使學生對過去學過的諸多單科的專業和基礎知識，在這里能得到全面的認識與鞏固、綜合的訓練和實際運用。
工業控制實訓平臺、工業控制實訓裝置是根據人力資源和社會保障部制定的"可編程序控制系統設計師"培訓及國家職業標準考核大綱內容，適當增加新技術，按照職業教育培訓、職業技能鑒定和實訓教學要求而研制的。適合職業院校、職業培訓學校、職教中心、鑒定站/所對可編程序控制系統設計師的四、三、二級開展培訓及技能鑒定。
參考圖（以實物圖為準）
二、 研發背景
1. 該裝置是根據人力資源和社會保障部制定的"可編程序控制系統設計師"培訓及國家職業標準考核大綱內容，適當增加新技術，按照職業教育培訓、職業技能鑒定和實訓教學要求而研制的。
2. 工業迅速發展處理器要求不斷提高，教學需要與時俱進設備要不斷升級，而教學還需要從基礎學起，同時滿足需要實驗室建設重復會導致浪費資金和實驗室空間。
3. 一個產品需要多種加工工藝，導致工業現場設備錯縱復雜，一個主機不能完成所有工作，需要多個站點進行相互配合完成。
4. 不同層次的考核需要不同設備，不能有機的進行結合，有些實訓完成后無法進行考量檢查學生的接受程度。
三、 裝置特色
1. 實訓建設理念為一次性建設，本設備采用通用型寬展口，所有主機的I/O口都可通過擴展口引出，可以用于插接式訓練，也可進行線接式實操訓練；還設有兩塊可拆卸的網孔板可對不同層次的學生進行考核。
2. 在主機選型方面由小型ET200系列PLC到中型S7-1200系列PLC再到大型S7-1500系列PLC，全面覆蓋了西門子常用PLC類型，主機可以通過并口連接到實訓區進行實訓，可從基礎小型PLC開始學起，再到中型PIC,最后到大型PLC，由簡到繁的學習理念讓學生容易接受，學習起來更加得心應手。
3. 采用模塊組合式結構，含開關量、模擬量、變頻調速、觸摸屏、通信模塊等，配套HMI工控組態監控軟件，實現仿真化、信息化實訓教學。
4. 項目實訓模塊：利用目前典型的可編程控制器及總線技術完成對工業生產中典型案例的模擬對象、實物模型中的邏輯、模擬、過程、運動等的控制。
5. 仿真實訓教學：通過虛擬環境實時顯示PLC運行狀態，模擬工業現場控制，可以進行編程訓練、程序編寫測試等功能。
6. 模塊化網絡系統：網絡結構主要由西門子主機S7-1500、S7-1200、ET200SP構成，根據工業中西門子PLC應用歷程構建了一個工業網絡，網絡通訊涉及PROFINET通訊、以太網通等多層網絡通訊。
四、 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℃) 海拔＜4000m
3. 裝置容量：＜0.5kVA
4. 重 量：100kg
5. 外形尺寸：1780mm×730mm×1460mm
6. 安全保護：具有漏電壓、漏電流保護裝置，安全符合國家標準
五、 基本配置及功能:實訓裝置由S7-1500單元、S7-1200單元、ET200SP單元、變頻調速單元、小車運動控制單元、、實訓組件、電工基礎實訓單元二維絲桿控制單元、觸摸屏單元、以太網交換機、交流電機等組成。
1. S7-1200單元
S7-1200單元主要由主機1215C和信號轉接板組成。
?100KB工作存儲器；24VDC電源，板載 DI14x24VDC漏型/源型，DO（或DQ）10x24VDC和AI2；板載6個高速計數器和4個脈沖輸出；信號板擴展板載式I/O；最多3個通信模塊用于串行通信；最多8個信號模塊用于I/O擴展；PROFINET IO 控制器，智能設備，TCP/IP傳輸協議，開放式用戶安全通信，配套專用軟件。
?PLC-擴展模塊：
數字量輸入/輸出模塊 DI8 x 24VDC漏型/源型及DO（或DQ）8x繼電器；可組態輸入延時，直插式端子塊固件版本：V2.0。
?PLC-擴展模塊：
模擬量I/O 模塊AI4+AQ（或AQ）2；插入式端子排；輸入：≥13 位，2.5V、5V、10V，0/4到20mA；可選擇頻率抑制；可選擇濾波；診斷可組態；輸出：+/-10V，0到20mA；診斷可組態；可選擇輸出替代值。
?PLC-通信板：
帶有RS-485接口的通信板；接線盒。
2. 觸摸屏單元
觸摸屏單元采用昆侖通泰 7寸彩色觸摸屏，用于1500主機以太網通訊，控制和顯示各單元的運行狀態。
3. 以太網交換機
7英寸TFT屏，輸入供電DC24V,屏幕分辨率800*480，主頻頻率1GHz，內存128M存儲128M,具備接口RS485、RS232、RS422,1個以太網網口,配套專用軟件。
4. 變頻調速單元:變頻調速單元采用西門子SINAMICS 系列V20變頻器，三相220V供電，輸出功率0.37KW。集成RS-485通訊接口，提供BOP操作面板；具有線性V/F控制、平方V/F控制、可編程多點設定V/F控制，磁通電流控制、直流轉矩控制；集成4路數字量輸入，1路模擬量輸入；具備過電壓、欠電壓保護，變頻器、電機過熱保護，短路保護等。
5. 傳感器單元
溫度變送器：
導軌式帶pt100熱電偶,一體化變送器模塊4-20ma，測溫范圍0-200℃輸出精度±0.2%，電源DC24V。
電流變送器：
輸出4-20mA模擬量精準控制:編碼器旋鈕調節，帶3位數碼管數字顯示;可設置顯示和小數點，方便對照實際值;工業級設計，可長時間不斷電連續工作;Modbus通訊，現場/遠程可同時控制:供電24VDC;供電反接保護，輸出可短路;標準導軌安裝。
6. 實訓組件
實訓組件主要由電源掛箱虛實結合掛箱，掛箱區域采用開放式結構可根據需求增加不同掛箱。
電源掛箱提供AC380V、AC220V、DC24V電源，為實訓掛箱和電機實訓單元提供動力源；設有啟動停止按鈕，各相電源工作指示，具有過流、過壓、短路等保護。
7. 二維絲桿控制單元:二維絲桿控制單元主要由伺服驅動和步進驅動組成。
伺服電機用于控制Y軸絲桿，采用交流伺服驅動，工作電壓AC220V，輸出功率200W。采用數字信號處理器（DSP）作為控制核心，智能功率模塊（IPM） 內部集成了驅動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路，具有較強的溫度、濕度、振動等環境適應能力和很強的抗干擾的能力；支持位置、速度和力矩三種方式對伺服馬達進行控制。步進電機用于控制X軸絲桿，采用交流伺服驅動，工作電壓DC24V，輸出功率35W；內部集成控制電路和功率電路，具有自檢線圈和短路保護等功能。
8. 電工基礎實訓單元
電工基礎實訓單元主要由交流接觸器、中間繼電器、時間繼電器、按鈕等組成，用于電機正反轉、星三角轉換、啟停自鎖等實訓。
9. 三相交流電機
交流額定電壓380V/△接法，轉速1400轉/min，功率40W，頻率50HZ，絕緣等級E級。
七、實訓項目
(一)PLC基本技能實訓
MCGS組態棒圖實驗教學,利用已編輯好組態棒圖,對以下任何實驗進行動態跟蹤教學實驗針對實驗項目的具體要求，學生自行編輯組態棒圖進行實驗。
1. PLC認知實訓（軟硬件結構、系統組成、基本指令、接線、編程下載等）
(二)PLC虛擬控制應用實訓
1. 數碼顯示控制
2. 搶答器控制
3. 天塔之光控制
4. 音樂噴泉控制
5. 十字路口交通燈控制
6. 水塔水位控制
7. 自動送料裝車系統控制
8. 四節傳送帶控制
9. 裝配流水線控制
10. 多種液體混合裝置控制
11. 自控成型機控制
12. 自動洗衣機控制
13. 電鍍生產線控制
14. 自控軋鋼機控制
15. 郵件分揀機控制
16. 自動售貨機控制
17. 機械手控制控制
18. 四層電梯控制
(三)PLC實物控制應用實訓
19. 直線運動位置檢測、定位控制
20. 步進電機定位控制
21. 步進電機的速度控制
22. 步進電機的正反轉控制
23. 伺服電機定位控制
24. 伺服電機的速度控制
25. 伺服電機的正反轉控制
26. 伺服電機和步進電機的綜合控制典型電動機控制實操實訓
27. 三相鼠籠式異步電動機點動和自鎖PLC控制
28. 三相鼠籠式異步電動機聯動正反轉PLC控制
29. 三相鼠籠式異步電動機帶延時正反轉PLC控制
30. 三相鼠籠式異步電動機Y/△轉換起動PLC控制
(四)PLC、變頻器、觸摸屏綜合應用技能實訓
31. 變頻器功能參數設置與操作
32. 外部端子點動控制
33. 變頻器控制電機正反轉
34. 多段速度選擇變頻調速
35. 變頻器無級調速
36. 外部模擬量方式的變頻調速控制
37. 基于PLC的變頻器外部端子的電機正反轉控制
38. 基于PLC模擬量方式變頻開環/閉環調速控制
39. 基于PLC通信方式的變頻開環調速
40. 基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習
41. 基于觸摸屏控制方式的數碼顯示控制
（五)網絡通訊綜合實訓
42. PLC與變頻器RS485通訊實訓
43. PLC、觸摸屏與變頻器通信控制
44. PLC主機之間PROFIBUS -DP通訊實訓
45. PLC主機之間PROFINET通訊實訓
46. PLC、變頻器、觸摸屏組網綜合應用實訓
