PLC实验台、PLC综合实训装置:上海硕博教学设备公司

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2024年7月31日 PLC实验台、PLC实验装置、PLC综合实训台、PLC综合实训装置

SBPLC-021W型PLC实验台

一、产品概述

PLC实验台、PLC实验装置、PLC综合实训台、PLC综合实训装置、PLC实验系统、PLC即可编程序控制器，是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它具有功能强大、适应面广、编程方便、工作可靠、抗干扰能力强、外接线路极少以及体积微小等优点。除已完全取代了复杂庞大的继电器逻辑控制系统外，现在PLC已发展成工业控制的主要支柱，广泛应用于工业控制中的各个领域。PLC实验室现已成为本科毕业设计及教师的实验和科研基地。

二、PLC实验台主要功能与特色

可编程控制器（PLC）实验室是计算机院校计算机科学与技术、自动化、软件工程等专业；机电汽车工程学院的机械设计制造及其自动化、测控技术与仪器等专业的教学实验室。实验室以本科实验教学为中心，加强学生培养和科研基地建设，推进学科学位建设发展。现为理工科本科生的实验教学与科研基地。

三、PLC实验台承担的主要工作

PLC实验台的实验教学要求是使学生掌握可编程控制器（PLC）和基本指令、PLC控制系统、现场总线网络等基本结构与工作原理，以及分析编程，设计选型、性能测试等。培养学生在PLC控制系统等方向的理论联系实际意识和基本实验技能。PLC实训台的实验教学必备的基础理论知识是：电子学、电器与可编程控制器等课程。

四、特点

1、电气控制线路元器件都装在模块上，并由安全插座引出接线端子，只需要使用插拔式安全导线连接实验，为了降低器件损坏和学生安全，设计原则是高低压分别用不能互插的安全插座进行布局，操作方便、更换便捷、易扩展功能或开发新的实训项目。

2、操作台只需三相四线的交流电源即可投入使用，占地面积小、节约实训用房、减少基建投资、经济效益显著。

五、技术参数

1）输入电源：380V±10％ 50Hz；

2）容量：<1000VA；

3）工作环境：温度-10℃～+40℃　相对湿度＜85％（25℃）　海拔＜4000m；

4）外形尺寸：长×宽×高140cm×70cm×158cm+电脑桌63cm×50cm×110cm；

5）安全保护措施：具有接地保护、漏电过载过流保护功能及智慧用电安全控制系统。

六、可编程实验设备组成要求：

本实训台由实训挂件、实训桌、实训储物柜三大部分组成。

1、实训桌：采用四个工业铝型材立柱为支撑，立柱端部可安装调节脚，方便高度调节，主体结构通过左、右各2个C字形铝压成型构件联接，台面高度约750mm，桌面板下设支撑框架，截面尺寸为40×20mm，承受力不少于300kg。立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，截面尺寸：70×70mm，四面带槽，槽宽约8mm，端部配套塑料堵头，槽内适用工业铝型材通配螺母及配件。C字形铝压成型构件为左、右对称件，采用压铸成型工艺，经机加工、抛丸、喷砂，表面橘红静电喷涂工艺。桌面采用25mm麻灰色高密度层压板封边特制，有效提高绝缘等级；实验桌底部装有至少4个导向轮，方便实训台架移动；

2、实训储物柜：采用圆弧卷边冷冲压钣金一体成型，封闭式结构，表面静电喷涂，外形尺寸：约宽450x深550x高705（mm），总重量≥31kg；柜体四边圆弧设计：R=30mm，柜体边框总厚度≤2.5mm；配有承重型卡扣式三节轨，导轨承重量≥30kg，抽屉把手采用卡套式钣金卷边工艺，抽屉采用联体锁设计，底部配有4个万向带刹车脚轮。

3、电脑桌：钢铝结构，装有4只万向轮，装有黑色钢质网孔电脑后靠、键盘托、主机支架。

4、学生凳：（1）凳腿采用30×30×1.2mm 的方管；（2）拉管采用 30×30×1.2mm 的方管；（3）凳面采用 240×340×25mm 刨花板贴木纹纸，凳高40cm，凳面与金属凳架使用大扁头防刮螺杆和防退螺帽穿越固定；（4）防锈处理：金属部件均需经酸洗、磷化、表面除锈处理，采用高压静电喷塑、高温烘烤处理，要求附着力强，抗氧化，不脱剥，光滑美观，金属桌体颜色为灰色；

七、实训项目

（一）PLC可编程控制器基础电路实训

1.与、或、非逻辑功能测试

2.定时器、计数器功能测试

3.跳转、分支功能训练

4.移位寄存器测试

5.数据处理功能训练

6.微分、位操作测试

7.三层电梯控制

8.自动售货机

9.机械手

10.自动门

11.天塔之光

12.全自动洗衣机

13.自动成型机

19.邮件分拣

20.物料分拣

21.多级传输

22.八段码显示

23.多种液体混合

24.双面铣床

25.电镀槽

26.交流电机正反转控制

27.小车运动

28.交通灯的控制

29.汽车灯光控制

30.汽车火花塞点火控制

31.加工中心控制

32.隧道监控

33.自动扶梯

34.CA6140普通车床PLC改造控制

35.X62W万能铣床PLC改造控制

36.T68卧式镗床PLC改造控制

37.M7120平面磨床PLC改造控制

38.Z3050摇臂钻床PLC改造控制

39.电动葫芦PLC改造控制

40.Z35摇臂钻床PLC改造控制

41.M1432A万能外圆磨床PLC改造控制

（二）高级综合电气实训

1.触摸屏指示灯对象实验

2.触摸屏开关对象实验

3.触摸屏数据显示实验

4.触摸屏数据输入实验

5.触摸屏棒图对象实验

6.触摸屏对象实验

7.触摸屏移动元件对象实验

8.触摸屏异常报警对象实验

9.触摸屏静态显示实验

10.触摸屏表针控件对象实验

11.基于触摸屏PLC控制的三相异步电动机Y/△启动控制

12.PLC 控制电动机点动和自锁控制

13.PLC 控制电动机手动正反转控制

14.PLC 控制电动机带延时正反转控制

15.PLC 控制电动机星/三角启动自动控制

16.变频器功能参数设置与操作

17.变频器报警与保护功能

18.外部端子点动控制

19.变频器控制电机正反转

20.多段速度选择变频调速

21.变频器无级调速

22.基于外部模拟量(电压/电流）控制方式的变频调速

23.触摸屏与PLC通讯控制

24.触摸屏、变频器与PLC综合控制

八、PLC实验台模块及器材配置清单

序号	部件名称	功能及技术参数	数量
1	三相交流电源	（1）提供线电压380V交流电源、相电压220V交流电源。交流电源输出设有电源保护系统，相间、线间过电流及直接短路均能自动保护。提供三相漏电保护器作为整个实验平台的电源总开关。三相输出通过停止和启动按钮控制。（2）实验室智慧用电安全控制系统智能电源管理系统具有过温、短路、过流、过压、欠压、失压、功率限定7大保护功能；电源具有一键锁定功能，处理故障时，防止漏电保护器合闸，造成触电危险；电源具有故障锁定功能，发生故障导致跳闸时，不能人为上电，只能通过远程清除故障后，才能上电成功；能通过无线4G和有线以太网与手机APP和PC端云平台通讯，没有网络的情况下，教室整套智能电源管理系统可离线独立运行。智能终端：智能电源管理系统以32位ARM为核心，采用4.3寸彩色触摸屏为人机交互界面，实时监控设备运行情况，提供Zigbee、CAN等多种通信模式，具备语音播报功能。能实时监测三相电压、电流、功率，功率因数、频率、电能等参数，液晶触摸屏监测数值。能监控实验室电源的故障类型和故障次数；设备时间管理包含年月日时间的显示；用户通过刷卡方式请求开启设备，PC端进行授权之后，设备可启动使用，PC端可分时预约设备的启动和停止。	1套
2	低压交直流电源	提供3V、6V、9V、12V、18V、24V、36V低压交流电源一组，直流24V/5A，一路直流5V/3A一组，0-10V电压源，0-20mA电流源各一组，带数显指示，旋转编码器调节。	1套
3	PLC主机	主机实训组件：配置西门子S7-200SMART主机ST40，本机集成24路数字量输入16路数字量输出，一个RS485接口，一个以太网口。配置一个模拟量输入输出模块EM AM03 （2输入1输出）	1套
4	触摸屏	步科ET0707 7寸寸彩色触摸屏，触摸屏实验组件采用 7 寸彩色触摸屏，液晶屏：7"TFT 液晶屏，分辨率（800×480），高清真彩；工业级低功耗 Cortex-A8CPU 主频 600MGHz；触摸屏：四线电阻式；内存： 128M；存储设备：128M。接口：1×RS232，1×RS485，2×USB，接线端子全部引出。	1套
5	变频器	V20 0.37KW变频器，具有过电压、欠电压保护，变频器、电机过温保护，接地故障保护，短路保护等保护功能。接口全部引出到专业端子排上，方便学生做实验。	1套
6	虚实结合实训	包含模拟量信号和开关量信号，能够模拟工业现场的设备运行状态。提供三层电梯、自动售货机、机械手、自动门、天塔之光、全自动洗衣机、自动成型机、红绿灯、装配流水线、四路抢答器、音乐喷泉、轧钢机、邮件分拣、物料分拣、多级传输带、汽车电路控制、机床PLC改造控制、隧道监控等模拟控制实训（不少于36实训模块），指示灯采用贴片双色LED，面板采用3D立体彩色搭配设计，使模拟对象更直观立体，开关采用自复位兼自锁一体设计使实训能灵活实用，为适用各类PLC模块具有输入信号高低电平切换功能。	1套
7	工业自动化数字孪生仿真软件（正版）	采用单片机技术，具备多路数字量输入输出、模拟量输入输出，有通讯接口与电脑相连，通过内置协议与上位机中虚拟仿真教学软件实时通讯，实现数据采集和对外控制等操作。具有RS232通信接口或USB通信接口、24路开关量输入接口及指示、24路开关量输出接口及指示、4路模拟量输入接口、4路模拟量输出接口、系统协同传感器模块将动作信号反馈给上位机仿真软件中的虚拟对象模型，虚拟对象模型给出反馈信号，PLC等智能控制器根据信号执行相应的输出操作，以此反应整个系统执行动作过程。能在具有物理属性的3D环境中进行虚拟设备的仿真调试。具有高度的人机交互性，通过虚拟对象进行各种与实际环境中相1同的操作。软件通过自动、手动和PLC控制三种模式再现了以下虚拟工业场景，3D场景的PLC实验项目和36个PLC虚实结合控制实训模块1:1一致。	1套
8	网孔板	低压电器实训组件：配有网孔板1块，交流接触器3只，时间继电器1只，热继电器1只，3个按钮，塑料卡子200只，自攻螺丝100只。	1套
9	电动机	三相鼠笼电动机AC380V（Y/△）、180W，铝质外壳	1台
10	实训导线	4mm/3mm双圈安全插座1批，根据不同实验项目的特点，配备不同规格的实验连接线；强电和弱电导线均采用高可靠护套结构手枪插连接线（不存在任何触电的可能）；两种导线都只能配合相应内孔的插座，不能混插。编程和通信电缆1套。	1套
11	电脑桌	钢铝结构，装有4只万向轮，装有黑色钢质网孔电脑后靠、键盘托、主机支架。	1张
12	学生凳	钢木方凳	2张
13	指导书		1本
14	配套资源库	附件	1套

九、PLC仿真软件

前言

近年来，伴随着我国职业教育的大力发展，越来越多的学子有机会进入高等院校进行深造。然而伴随着学生人数的增多，学校的许多教学资源面临严峻的考验，特别是在师资以及实验设备上表现得尤为突出。这明显违背了职业教育强调"做与学一体化"培养技能型人才的目标。与此同时，实验设备因实验频率的提高必然导致损耗的加剧，增加了教学成本，这也是各学校面临的主要困难。为弥补PLC课程教学设备的不足，设计了一种基于不同品牌PLC的虚拟化仿真系统，该系统不仅可以直观、动态地模拟PLC在各种场景下的运行状态，还可通过该系统直观地显示PLC以及其他传感器的动作状态。虚拟化系统的引入有效地解决了原先仅使用PLC仿真而造成的教学枯燥无味、程序抽象难懂的问题，实现了PLC运行过程所见即所得的动态演示效果，进而达到较好的教学训练效果。

一、仿真功能

PLC仿真实训能和西门子、三菱、信捷、台达等PLC实物进行通信，用户使用网线、串口通信线将电脑和PLC连接到一起。也可以与虚拟PLC进行通信，用户这样就能让学生在实验室实物PLC数量不足的情况下每人都能用电脑进行PLC编程仿真。一体化数字孪生系统采集到PLC的I/O输入输出，可以通过钮子开关、轻触开关、拨码开关来改变PLC输入的值，然后根据PLC输出的值来控制相对应的LED灯亮灭、数码管显示、电机旋转。

二、模块功能

PLC仿真实训包含了：抢答器、音乐喷泉、装配流水线、交通灯等20多种典型常用工程应用模块。用户可以用鼠标旋转、缩放、移动各个模块从不同角度更方便地查看模型。界面中还有详细的I/O分配表、I/O状态监控，能让用户每时每刻监控PLC输入输出状态。

打开PLC综合仿真系统后系统会进入主界面，在主界面中用户可以点击开始仿真按钮进入模块选择界面。

PLC仿真实训在模块选择界面中共计有20多种模块选项，用户可以选择所需要的模块，用户可以点击下拉菜单查看更多模块。选择好模块后用户可以点击左侧的大图标按钮进入该模块的模拟仿真。PLC仿真实训提供有：抢答器、音乐喷泉、装配流水线等20多种模块。

进入模块仿真后用户可以看到该模块的三维模型，用户可以用鼠标对该模型进行缩放、平移、旋转操作，每个模块上面都配有开关、LED灯等元器件，用户可以点击钮子开关、轻触开关、拨码开关来切换开关状态。用户可以点击实物PLC、虚拟PLC按钮进入对应的仿真，用户可以点击显示状态监控按钮监控当前IO状态，点击打开IO分配图显示IO分配状态。

用户用鼠标点击开关时PLC程序里面对应的I0.0状态也会随之发生改变，当PLC程序中Q0.0状态发生改变时该仿真软件对应的LED灯显示状态也随之发生改变。用户就可以直观、动态地观察PLC在各种场景下的运行状态。