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BHENLAB-PX1 PLC電氣自動化實訓臺

【引領(lǐng)未來工程師之路 —— PLC實訓設(shè)備】

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的時代，掌握工業(yè)自動化核心技術(shù)已成為工程師必備的技能。我們的PLC實訓設(shè)備正是為此而生，為培養(yǎng)下一代工業(yè)自動化專家提供堅實的基礎(chǔ)。

【產(chǎn)品亮點】

模塊化設(shè)計：設(shè)備采用模塊化結(jié)構(gòu)，易于擴展和升級，能夠滿足不同層次的教學需求，從基礎(chǔ)的邏輯控制到高級的數(shù)據(jù)處理一應(yīng)俱全。

真實工業(yè)級體驗：模擬真實的工業(yè)環(huán)境，讓學生在安全的條件下接觸并操作工業(yè)標準的PLC系統(tǒng)，提高解決實際問題的能力。

交互式學習平臺：配備先進的教學軟件，提供豐富的案例和實驗項目，支持遠程監(jiān)控與故障診斷，促進學生主動探索和實踐。

全面的安全保障：內(nèi)置多重安全機制，確保實訓過程中的人員和設(shè)備安全，讓教師和學生都能專注于學習而不必擔心意外。

靈活的教學模式：適合個人自學、小組合作及在線遠程教學，適應(yīng)現(xiàn)代教育的多樣化需求。

【適用范圍】

高等教育機構(gòu)：大學、職業(yè)學校、技術(shù)學院等，用于專業(yè)課程教學和研究項目。

工業(yè)企業(yè)：內(nèi)部培訓中心，用于新員工培訓和在職員工技能提升。

研究機構(gòu)：用于前沿技術(shù)的研究與開發(fā)，以及自動化解決方案的測試。

實訓臺模塊：

電源模塊

技術(shù)參數(shù):

1. 輸入AC380V  50HZ電源
2. 模塊尺寸：
3. 輸出：AC380V,AC220V
4. 安全保護：漏電保護、失壓保護、欠壓保護、短路保護、過載保護。

電源模塊涵蓋空氣開關(guān)、熔斷器、啟動按鈕、急停按鈕 、轉(zhuǎn)換開關(guān)、停止按鈕、交流電壓表等元器件。

電源模塊可以提供AC380V電源及AC220V電源，同時帶有漏電保護功能，在檢測到大漏電流是可以及時切斷電源，保護使用者的安全。

電源模塊可以為其他工作模塊提供電源，且使用安全導(dǎo)線防止觸電。

繼電器模塊

模塊組成：交流接觸器  中間繼電器等

可以選擇不同的交流接觸器作為實訓項目，支持380V,220V，36V,24V等

實驗內(nèi)容：

接觸器正反轉(zhuǎn)實驗

接觸器自鎖實驗

接觸器互鎖實驗

PLC模塊

1.使用西門子1200 1214C  DC/DC/DC作為PLC主機，同時添加了兩路數(shù)字量輸入輸出模塊，防止使用過程中出現(xiàn)端子不夠用的情況。

2.PLC模塊的電源擁有獨立翹板開關(guān)控制，使用時按下翹板開關(guān)即可為PLC上電，同時PLC的輸入輸出端子均做成安全端子，使用安全導(dǎo)線進行連接，防止用戶觸電。

西門子1200介紹：

一、基本規(guī)格

型號：西門子S7-1200，CPU 1214C DC/DC/DC

電源：直流20.4-28.8V DC

工作存儲器：根據(jù)不同資料，有100KB

裝載存儲器：集成4MB，可支持SIMATIC存儲卡進行擴展

固件版本：至少為V4.2

二、輸入輸出參數(shù)

數(shù)字輸入：14個24V DC數(shù)字輸入，可用于實現(xiàn)技術(shù)功能，如高速計數(shù)（HSC）

數(shù)字輸出：10個24V DC數(shù)字輸出，其中部分可配置為快速輸出端，支持高達100KHz的脈沖序列輸出

模擬輸入：2個0-10V DC模擬輸入，輸入電阻≥100千歐姆

三、通信接口

以太網(wǎng)接口：支持PROFINET通信，集成以太網(wǎng)接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）

其他接口：支持通過附加通信接口擴展，如RS485或RS232，具體取決于選配的信號板

四、性能參數(shù)

處理器：基于ARM Cortex-M3處理器，工作頻率較高（如S7-1200系列一般為200MHz）

CPU處理時間：對于位運算，典型值為0.08µs；對于字運算，典型值為1.7µs

時鐘：集成硬件時鐘（實時時鐘），緩沖持續(xù)時間典型值為480小時

五、擴展能力

硬件擴展：支持最多3個通信模塊（CM）、1個信號板（SB）、8個信號模塊（SM）的擴展

存儲擴展：支持SIMATIC存儲卡進行裝載存儲器的擴展

六、其他特性

防護等級：IP20，有效保護內(nèi)部電路免受外部環(huán)境損害

溫度范圍：標準工作溫度范圍為0°C到55°C

反極性保護：支持反極性保護，防止電源接反導(dǎo)致設(shè)備損壞

七、編程與調(diào)試

編程軟件：支持使用STEP 7 Basic編程軟件包進行全面編程

調(diào)試功能：提供在線/離線診斷等易于使用的功能，支持測試和診斷

實驗項目：

PLC控制電機正反轉(zhuǎn)

PLC組態(tài)

PLC連接

PLC控制電機順序啟動

PLC綜合實訓

伺服驅(qū)動模塊

1. 選用西門子V90伺服驅(qū)動控制器

西門子V90是一款高性能的伺服驅(qū)動系統(tǒng)，主要由SINAMICS V90伺服驅(qū)動器和SIMOTICS S-1FL6伺服電機組成。該系統(tǒng)專為動態(tài)運動控制和加工任務(wù)而設(shè)計，適用于廣泛的工業(yè)應(yīng)用。以下是對西門子V90的詳細介紹：

一、系統(tǒng)組成

伺服驅(qū)動器：SINAMICS V90伺服驅(qū)動器是系統(tǒng)的核心部件，負責控制電機的運行。該驅(qū)動器具有多種通訊接口選項，如PTI、PROFINET、USS或Modbus RTU，可以方便地集成到不同的控制系統(tǒng)中。

伺服電機：SIMOTICS S-1FL6伺服電機是系統(tǒng)的執(zhí)行部件，具有高精度和高動態(tài)性能。電機內(nèi)部集成了編碼器，用于反饋電機的位置和速度信息，實現(xiàn)閉環(huán)控制。

二、技術(shù)特點

1. 高動態(tài)性能：西門子V90系統(tǒng)具有快速響應(yīng)和精確控制的能力，適用于需要高動態(tài)性能的應(yīng)用場景。
2. 高精度：系統(tǒng)采用高精度編碼器，結(jié)合先進的控制算法，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的位置和運動控制。
3. 易于集成：通過提供多種通訊接口選項，西門子V90系統(tǒng)可以輕松地集成到不同的控制系統(tǒng)中，滿足多樣化的應(yīng)用需求。
4. 廣泛的應(yīng)用范圍：該系統(tǒng)適用于電子裝配機、印刷和包裝行業(yè)、物料搬運機等工業(yè)領(lǐng)域，以及定位、輸送和繞線等具體的應(yīng)用場景。

三、產(chǎn)品系列與選型

西門子V90系統(tǒng)提供多種型號的伺服驅(qū)動器和伺服電機，以滿足不同功率和應(yīng)用需求。具體來說：

• 驅(qū)動器版本：包括脈沖序列版本和PROFINET通訊版本。后者集成了PROFINET接口，可以通過PROFIdrive協(xié)議與上位控制器進行通訊。
• 電機類型：根據(jù)轉(zhuǎn)動慣量和編碼器類型的不同，分為低慣量電機和高慣量電機。低慣量電機適用于高動態(tài)性能的應(yīng)用，而高慣量電機則適用于要求運行平穩(wěn)的應(yīng)用。

四、配置與使用

在配置西門子V90系統(tǒng)時，需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求選擇合適的伺服驅(qū)動器和伺服電機。此外，還需要考慮電纜和連接器的選型，以及控制器的配置。在使用過程中，可以通過相應(yīng)的軟件進行參數(shù)設(shè)置和調(diào)試，以確保系統(tǒng)的正常運行和最佳性能。

五、總結(jié)

西門子V90作為一款高性能的伺服驅(qū)動系統(tǒng)，憑借其高動態(tài)性能、高精度和廣泛的應(yīng)用范圍，在工業(yè)自動化領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。通過合理的選型和配置，該系統(tǒng)能夠滿足各種復(fù)雜的控制需求，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

實驗項目：

伺服控制器的使用

PLC驅(qū)動伺服電機運轉(zhuǎn)

觸摸屏模塊

采用MCGS昆侖通態(tài)觸摸屏，附帶觸摸屏電源開關(guān)，4個通訊串口，包含RS485、USB等等接口。輸入電源為額定DC24V，可以與帶通訊口的各類器件進行交互，特別是配合PLC模塊使用時，可以節(jié)省下許多實體按鍵，同時讓PLC控制過程更加直觀形象。

MCGS觸摸屏技術(shù)參數(shù)：

2. TPC7032KT（7寸）

外殼顏色：工業(yè)灰

外殼材料：工程塑料

顯示尺寸：155mm×88mm

外觀尺寸：226mm×163mm

機柜開孔尺寸：215mm×152mm

輸入電壓：24±20%VDC

額定功率：5W

處理器：Cortex-A7 多核 800MHz

內(nèi)存：128MB

系統(tǒng)存儲：128MB

存盤空間：128MB

外部接口：

電源端子接口

串口

百兆網(wǎng)口（10M/100M自適應(yīng)）

USB2.0（支持通過U盤更新觸摸屏運行環(huán)境、工程、系統(tǒng)，以及數(shù)據(jù)導(dǎo)入和導(dǎo)出等功能）

USB公口（B型，可上傳或下載工程）

產(chǎn)品認證：符合CE/FCC認證標準

防護等級：IP65（前面板）

電磁兼容：工業(yè)三級

實驗項目:

PLC、觸摸屏、變頻器綜合實訓

觸摸屏與PLC之間的通訊建立

觸摸屏組態(tài)設(shè)置

觸摸屏畫面設(shè)置

變頻器模塊

該變頻器模塊選用西門子V20變頻器，同時附帶保險絲以及模塊電源開關(guān)，將變頻器的端子全部做成安全端子，使用時，只需要使用配套的安全導(dǎo)線。

西門子V20變頻器技術(shù)參數(shù)介紹：

一、基本參數(shù)

型號：西門子V20系列

用途：廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自動化場合，用于控制電機的速度和扭矩。

二、輸出特性

輸出頻率范圍：0...550 Hz，具有較寬的頻率調(diào)節(jié)范圍，適用于不同速度需求的場合。

輸出頻率精度：0.01 Hz，確保精確控制電機的運行。

基準頻率參數(shù)P2000：默認值為50Hz，但可根據(jù)需要進行調(diào)整，以實現(xiàn)不同頻率下的精確控制。

頻率限幅參數(shù)P1082：用于限制變頻器的最高輸出頻率，防止電機超速運行，可根據(jù)實際需要進行設(shè)置。

三、電源與輸入

輸入電壓范圍：根據(jù)具體型號和配置，西門子V20變頻器支持多種輸入電壓范圍，以適應(yīng)不同國家和地區(qū)的電網(wǎng)標準。

輸入電流：根據(jù)負載和輸出功率的不同而有所變化。

四、控制與通訊

控制方式：支持多種控制方式，如V/f控制、矢量控制等，可根據(jù)應(yīng)用需求選擇合適的控制方式。

通訊接口：提供RS485等通訊接口，支持多種通訊協(xié)議，如Modbus、USS等，便于與上位機或其他設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換和遠程監(jiān)控。

五、保護功能

過載保護：當電機負載超過額定值時，變頻器會自動進行過載保護，防止電機損壞。

短路保護：在輸出側(cè)發(fā)生短路時，變頻器能迅速切斷電源，保護設(shè)備和人員安全。

其他保護功能：如過壓保護、欠壓保護、過熱保護等，確保變頻器在各種惡劣工況下都能穩(wěn)定運行。

六、其他技術(shù)參數(shù)

用戶訪問級別：通過參數(shù)P0003設(shè)置，可定義不同用戶訪問變頻器的參數(shù)集權(quán)限，分為標準、擴展、專家、維修等四個級別。

參數(shù)過濾：通過參數(shù)P0004設(shè)置，可按照功能性對參數(shù)進行過濾，便于用戶更有針對性地進行調(diào)試和維護。

背景光延時：通過參數(shù)P0007設(shè)置，可定義操作面板顯示屏的背景光關(guān)閉延時時間，提高設(shè)備的易用性。

綜上所述，西門子V20變頻器具有輸出頻率范圍廣、控制精度高、保護功能完善、通訊接口豐富等技術(shù)特點，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自動化場合。用戶可根據(jù)實際需求選擇合適的型號和配置，并通過調(diào)整相關(guān)參數(shù)來優(yōu)化變頻器的性能表現(xiàn)。

實訓項目：PLC控制變頻器進行電機正反轉(zhuǎn)實驗

PLC控制變頻器進行電機調(diào)速實驗

信號發(fā)生器模塊

集成了兩塊高精度帶數(shù)字量顯示的信號發(fā)生器，可以輸出不同種的信號，例如方波、三百如正弦波、方波、三角波、脈沖波等，這些波形信號是電子測試和校準中不可或缺的信號源。正弦波主要用于測量電路和系統(tǒng)的頻率特性、非線性失真、增益及靈敏度等；方波和脈沖波則常用于數(shù)字電路和系統(tǒng)的測試。

信號發(fā)生器可以通過調(diào)節(jié)頻率和幅度來改變信號的特性，以滿足不同測試需求。用戶可以根據(jù)需要設(shè)置信號的頻率和幅度，以模擬實際工作中的信號環(huán)境，從而更準確地測試電子設(shè)備的性能。

信號發(fā)生器不僅能夠產(chǎn)生模擬信號（連續(xù)變化的信號），還能夠產(chǎn)生數(shù)字信號（離散的信號序列）。這使得信號發(fā)生器在模擬和數(shù)字電子設(shè)備的測試中都具有廣泛的應(yīng)用。

信號發(fā)生器可以對信號進行調(diào)制，如調(diào)幅（AM）、調(diào)頻（FM）、調(diào)相（PM）等，以模擬實際通信信號。調(diào)制信號在通信、廣播等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，信號發(fā)生器的調(diào)制功能為這些領(lǐng)域的測試提供了便利。

物料輸送模塊

該模塊由三相交流異步電動機，電磁閥，筆形氣缸，料倉，輸送帶，光電開關(guān)，磁性開關(guān)等元器件組成。

該模塊能模擬物料從料倉推出后，輸送帶電機開始運行，將物料傳送到指定位置后，輸送帶停止。

實訓項目：物料傳輸實驗

滑塊運動與電機旋轉(zhuǎn)模塊

該模塊由兩部分組成：

1. 滑塊直線運動部分
2. 步進電機旋轉(zhuǎn)部分

滑塊直線運動部分：

由滑塊、絲桿、伺服電機、伺服控制器構(gòu)成，通過伺服電機帶動滑塊在絲桿上進行直線運動。

步進電機旋轉(zhuǎn)部分：

由步進電機、步進電機控制器等構(gòu)成，可以通過步進電機控制器進行步進電機的各項控制，正反轉(zhuǎn)、絕對運動、相對運動等，可以通過電機旋轉(zhuǎn)標識清晰的認知電機當前的運動姿態(tài)。

實訓項目：滑臺的直線往返運動

步進電機的旋轉(zhuǎn)控制

步進電機的相對運動和絕對運動

氣缸實訓模塊

由兩個電磁閥以及兩個筆形氣缸構(gòu)成。

可以通過兩個電磁閥分別控制兩個氣缸，同時附帶的磁性開關(guān)可以檢測氣缸的伸出到位以及縮回到位。

可以與PLC模塊聯(lián)動，完成氣缸伸出縮回實驗，氣缸順序動作實驗。

實驗項目：

氣缸的伸出與縮回

PLC控制的氣缸順序動作