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行業新聞

2022年11月18日

自動化控制技術實訓裝置,自動化控制實訓平臺

SBGYW-02型自動化控制技術實訓裝置

一、產品概述

自動化控制技術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. 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，配套工控組態監控軟件，實現仿真化、信息化實訓教學。

3. 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。

4. 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。

5. 模塊化網絡系統：網絡結構主要由西門子主機S7-1200、觸摸屏、伺服電機構成，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

1. S7-1200單元

S7-1200單元主要由主機1215C和信號轉接板組成。

主機1214C,125 KB 工作存儲器；24VDC 電源，板載 DI14 x 24VDC 漏型/源型，板載 DQ10 x 24VDC 及 AI2 和；板載 6 個高速計數器和 4 個脈沖輸出；信號板擴展板載 I/O；多達 3 個用于串行通信的通信模塊；多達 8 個用于 I/O 擴展的信號模塊；0.04 ms/1000 條指令；2 個 PROFINET 端口，用于編程、HMI 和 PLC 間數據通信，配置一個模擬量模塊SB1232(1路模擬量輸出）

2. 觸摸屏單元

觸摸屏單元采用西門子KTP700 Basic 7寸彩色觸摸屏，用于1200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

以太網交換機采用非網管型工業以太網10/100MBIT/S交換機，自帶5個雙絞線端口，RJ45 接口；用于構建小型星形和總線形拓撲結構；自帶LED診斷顯示，供電電源DC 24V 。

4. 變頻調速單元

變頻調速單元采用西門子SINAMICS 系列G120C變頻器，三相380V供電，輸出功率0.55KW。集成PROFINET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12路數字量輸入，8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. 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。

6. 伺服控制單元

伺服電機主要采用西門子V90伺服，輸入電壓220V，功率200W，內置PN口，伺服電機功率200W ，內置增量編碼器，不帶剎車功能，用于小車運動控制，

7. 小車運動控制

小車運動控制主要由伺服電機、步進電機、傳送帶、滑塊、導軌，模組、等組成，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。

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。

10.邏輯編程控制對象

1套信號模擬，包含的模擬器件提供真實的模擬量信號和開關量信號，能夠模擬工業現場的設備運行狀態。包括：

1）個電壓表，測量AQ輸出電壓。

2）個直滑電阻，提供0~12V 直流電壓信號。

3）8路開關和8路LED顯示。

配套教學使用的對象卡，包括：交通燈、自控成型、洗衣機、天塔之光、機械手、自控售貨機、裝配流水線、搶答器、音樂噴泉、自控軋鋼機、郵件分揀機、四節傳送帶、物料分揀、多種液體混合、加工中心、電鍍生產線、電機控制、運料小車控制、攪拌器控制、汽車燈光控制、采用配方形式進行各種實驗，可以任意擴展實訓內容，采用通用底盒加卡片式設計，內置三基色LED燈、開關、安全接插柱，所有I/O口均開放出來。

11.三相交流電機

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。

★12.工業自動化數字孿生仿真軟件（實驗室共配1套）

采用單片機技術，具備多路數字量輸入輸出、模擬量輸入輸出，有通訊接口與電腦相連，通過內置協議與上位機中虛擬仿真教學軟件實時通訊，實現數據采集和對外控制等操作。具有RS232通信接口或USB通信接口、24路開關量輸入接口及指示、24路開關量輸出接口及指示、4路模擬量輸入接口、4路模擬量輸出接口、系統協同傳感器模塊將動作信號反饋給上位機仿真軟件中的虛擬對象模型，虛擬對象模型給出反饋信號，PLC等智能控制器根據信號執行相應的輸出操作，以此反應整個系統執行動作過程。能在具有物理屬性的3D環境中進行虛擬設備的仿真調試。具有高度的人機交互性，通過虛擬對象進行各種與實際環境中相同的操作。軟件通過自動、手動和PLC控制三種模式再現以下虛擬工業場景，3D場景的PLC實驗項目和36個PLC虛實結合控制實訓模塊一致，3D場景的PLC實驗項目：

序號	品名	規格（mm）	技術參數	數量	單位
1	實訓臺			1	臺
2	實訓電源			1	套
3	電腦桌			1	臺
4	1214 CPU	6ES7214-1AG40-0XB0		1	個
5	V90 Profinet通訊	200W，單相220V		1	套
6	G120C	0.37KW		1	臺
7	BOP-2	6SL3255-0AA00-4CA1		1	個
8	觸摸屏	KTP700 BAISIC PN		1	個
9	步進電機	57步進電機		1	個
10	三相異步電機	380V/220V 180W		1	臺
11	傳感器	接近開關		1	套
12	交換機			1	批
13	模組			1	套
14	邏輯控制對象			1	套
15	學生凳			2	張
16	教學軟件			10	點