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機(jī)電電氣實訓(xùn)實驗成套設(shè)備,PLC工業(yè)控制綜合教學(xué)考核實訓(xùn)設(shè)備

機(jī)電.電氣實驗室設(shè)備是根據(jù)《中華人民共和國教育行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)---電工電子類實訓(xùn)基地儀器設(shè)備配備標(biāo)準(zhǔn)》，教育部“振興21世紀(jì)職業(yè)教育課程改革和教材建設(shè)規(guī)劃”要求，我公司聯(lián)合相關(guān)單位院校的專業(yè)教師、資深行業(yè)專業(yè)人員，按照職業(yè)教育教學(xué)和實訓(xùn)要求，結(jié)合實際的教學(xué)和學(xué)生實驗情況，研發(fā)了該實驗室設(shè)備。
PLC是微電子技術(shù)和自動控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是專門針對工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的一種特殊的計算機(jī)系統(tǒng)，具有控制功能強(qiáng)、可靠性高、使用靈活方便、易于擴(kuò)展、通用性強(qiáng)等一系列優(yōu)點，可用于各類機(jī)械或生產(chǎn)過程的復(fù)雜控制和自動化網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，在工業(yè)控制領(lǐng)域里得到了廣泛的應(yīng)用，是現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大支柱（PLC、CAD/CAM、機(jī)器人）之一。甚至可以說，PLC+變頻器=無所不能！
該實驗室內(nèi)的設(shè)備配置了可編程序控制器（SIMATIC S7-200）是選用了SIEMANS公司生產(chǎn)的小型PLC及其擴(kuò)展模塊，特別值得一提的是，該實驗室的控制箱是自行設(shè)計和制作的。
建議使用單位配置穩(wěn)壓電源和數(shù)字式萬用表等常規(guī)儀器工具

一、PLC課程簡介
在可編程控制器（PLC）出現(xiàn)以前，繼電器控制在工業(yè)控制領(lǐng)域占主導(dǎo)地位，由此構(gòu)成的控制系統(tǒng)都是按預(yù)先設(shè)定好的時間或條件順序地工作，若要改變控制的順序就必須改變控制系統(tǒng)的硬件接線，因此，其通用性和靈活性較差。
隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司 (DEC 公司 ) 研制出了第一臺可編程控制器，在美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，并取得了滿意的效果，可編程控制器自此誕生。PLC綜合了計算機(jī)技術(shù)、電氣控制技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型、通用的自動控制裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、性能優(yōu)越、靈活通用、使用方便、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等一系列優(yōu)點，在工業(yè)生產(chǎn)過程自動控制領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。無論是國外引進(jìn)的自動化生產(chǎn)線，還是自行設(shè)計的自動控制系統(tǒng)，都廣泛采用單臺或多臺可編程序控制器組成。所以，掌握PLC技術(shù)，是改造傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝和設(shè)備的重要途徑。目前，PLC與電氣控制在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)。
   《PLC原理及應(yīng)用》課程是我院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的核心專業(yè)課程。 

一、控制箱的設(shè)計思路
1．可編程控制器（PLC）控制實驗箱的設(shè)計基本思路，就是要讓學(xué)生貼近生產(chǎn)實際，增加學(xué)生實驗的自主性，加強(qiáng)動手能力，靈活運(yùn)用PLC（包括擴(kuò)展模塊）及各種控制器件而不只是單純地為實驗而實驗。通過實驗、開放、小課題以及畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生逐步了解并最終達(dá)到初步掌握應(yīng)用PLC的能力。
2．控制箱的設(shè)計與生產(chǎn)企業(yè)的實際應(yīng)用相結(jié)合，所使用的元件、導(dǎo)線、連接方式、箱子外型等都盡可能與實際機(jī)械設(shè)備上的控制箱類似。
3．控制箱內(nèi)有足夠多的輸入和輸出元件，以及接觸器、時間繼電器、不同電壓等級的中間繼電器等，既能滿足基本教學(xué)需要，又便于進(jìn)一步擴(kuò)展應(yīng)用。各種控制電器的類型盡可能多樣化，讓學(xué)生能盡快了解不同種類的電器元件。
4．為了最大限度地提高學(xué)生的動手能力，又盡可能減少對元件器本身的損害，各種元器件輸入、輸出端子都被引接至端子排上，編上線號，并將編線號的分布情況繪成圖紙。學(xué)生可以根據(jù)圖紙，自行設(shè)計電路及接線方式。這樣既能使學(xué)生了解編號的設(shè)計方式，又能掌握編號接線的優(yōu)勢，同時還能最大限度地保證元件設(shè)備完好。
二、控制箱的性能特點
1．該控制箱的功能齊全，元器件數(shù)量和種類較多，既有實驗、自行設(shè)計開發(fā)功能，又有體驗實際的效果?？刂葡湓O(shè)計周全，外觀精美、體積小巧，安裝專業(yè)、線號清晰，接線方便、直觀性強(qiáng)，是一種通用型的PLC實驗教學(xué)儀器。
2．控制箱只比普通電腦顯示器略寬一點，僅有1根電源線與外界相連，可以放置于普通實驗桌上。建議1個學(xué)生使用1臺設(shè)備，也可以兩個人及更多學(xué)生同時設(shè)計、操作同一臺控制箱。必要時，甚至可以將若干臺控制箱進(jìn)行多個PLC的聯(lián)網(wǎng)操作。
3．每一個使用實驗室控制箱的學(xué)生，都是第一次接觸這些廠礦企業(yè)實際在用的元器件和設(shè)備，動手操作的能力非常有限。為此，將部分最常用的接線端子安裝在控制箱頂部，可以讓學(xué)生看清線路的安裝方法和線號，也便于接線；同時，對于初學(xué)者來說，不需要打開控制箱門就可以完成一般的實驗，提高了實驗的安全性。
4．控制箱的頂部，還有安裝著三個風(fēng)扇電機(jī)和兩個限位開關(guān)，是仿照工業(yè)現(xiàn)場中此類元件往往安裝在機(jī)械設(shè)備上、而不安裝于控制箱內(nèi)的情況，盡可能將生產(chǎn)實際展現(xiàn)給學(xué)生，增強(qiáng)直觀感受。采用軸流電機(jī)代替三相交流電動機(jī)，以及三個大按鈕全部采用新型的保護(hù)式按鈕，能夠更有效地保證學(xué)生的安全。
5．各種類型的輸入和輸出點引出數(shù)量多達(dá)150個，便于學(xué)生對PLC進(jìn)行擴(kuò)展功能的應(yīng)用。并且在個別輸入、輸出點損壞的情況下，不影響學(xué)生對實驗箱的使用。
6．所有的線號全部是電腦打印的，并采用字母加數(shù)字的方式按一定規(guī)律編排，既美觀又便于學(xué)生識別；由此，可以幫助學(xué)生進(jìn)一步理解線號的作用，還提高了接線時的安全性。
7．所有穿導(dǎo)線的金屬面板孔都加裝了橡膠防護(hù)套，確?？刂葡涫褂脮r不發(fā)生漏電等意外事故。
8．安裝了兩個快速反應(yīng)的空氣開關(guān)，能更好地防止線路短路等事故發(fā)生，還為學(xué)生使用220V提供了一路單獨供電的電源。這兩個開關(guān)的順序操作功能，可以更好地培養(yǎng)學(xué)生分段操作、減少事故發(fā)生的理念。

PLC可編程控制器操作桌

▲5．工控組態(tài)軟件一套：打開軟件編程環(huán)境，任何實訓(xùn)都可以編輯出形象直觀動感強(qiáng)、教學(xué)效果好的組態(tài)棒圖，并進(jìn)行實訓(xùn)動態(tài)跟蹤教學(xué)。

6．PLC可編程控制器（接口都已引到面板）及轉(zhuǎn)接通迅電纜。

（二）頻率調(diào)速部分：配備三菱FR-D720變頻器及相關(guān)接口附件。

（三）電機(jī)導(dǎo)軌及光電編碼器一套

（四）三相異步電動機(jī)180W  1臺

四、技術(shù)性能

1、輸入電源：三相四線電源，輸入時指示燈亮。

2、電源輸出：有漏電型保護(hù)器、過載、短路保護(hù)裝置。

A．三相四線380V輸出，由三只電壓表指示輸出電壓

B．～220V通過安全插座輸出

C．+24V/2A直流穩(wěn)壓輸出（數(shù)顯）

D．+5V/1A直流穩(wěn)壓輸出（數(shù)顯）

E．±12V/1A直流穩(wěn)壓輸出（根據(jù)裝置需求而定）

3、PLC可編程控制器：

品牌、型號：三菱FX1N40–40mR（輸入24點，輸出16點）。

4、重量：100Kg

5、外形尺寸：168×75×150 cm3

五、基本實驗項目

（一）PLC部分

23）三相鼠籠式異步電動機(jī)點動控制和自鎖控制

24）三相鼠籠式異步電動機(jī)聯(lián)動正反轉(zhuǎn)控制

25）三相鼠籠式異步電動機(jī)帶延時正反轉(zhuǎn)控制

26）三相鼠籠式異步電動機(jī)Y/△轉(zhuǎn)換起動控制

27）MSGS組態(tài)棒圖實驗教學(xué),利用已編輯好組態(tài)棒圖,對以上任何實驗進(jìn)行動態(tài)跟蹤教學(xué)實驗

28）針對實驗項目的具體要求，學(xué)生自行編輯組態(tài)棒圖進(jìn)行實驗。

（二）PLC、變頻調(diào)速、觸摸屏綜合部分：