·設備外觀

·設計簡述

實踐平臺以西門子工業控制設備為載體，融合了工業控制、人機組態、工業網絡、現場總線、現代驅動控制、智能傳感應用和信息化系統等技術；實踐平臺主要由實訓桌、計算機、電源控制箱、電氣實操板、可編程控制器、分布式IO、人機界面、變頻器、步進系統、雙軸運動控制模型、傳感器套件、測速導軌、工業交換機，以及配套的輔助教學資源等組成。實踐平臺整體設計智能化、自動化，既滿足單項應用技術的實訓教學，又可支撐小型復雜系統的控制原理模型，實現綜合實訓拓展。

·主要參數

1、工作電源：三相四線～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：1.5kVA
4、整機尺寸：1600mm×900mm×1740cm
5、安全保護：具有漏電保護、過載保護、安全性符合國家標準。

·組成及功能

實踐平臺主要由實訓桌、電源控制箱、電氣實操板、可編程控制器、分布式IO、人機界面、變頻器、步進系統、傳感器套件、工業交換機等構成。
（一）實訓桌
實訓桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面采用30mm厚高密度纖維板外貼進口防火板，PVC截面封邊，具有耐磨、耐熱、耐污、耐煙灼、耐菌、防霉、抗靜電及易清潔等特點，桌體設有1個儲物柜、1個帶鎖抽屜，用于放置工具及資料。配有4個帶剎車萬向輪，方便移動和固定。
（二）電源控制箱
采用鋁合金面板，表面型號名稱采用油墨絲網印刷工藝。集成電源開關、電網電壓指示表、交流電源、直流電源、直流電壓表、直流電流表、控制按鈕和指示燈（點動按鈕4個、自鎖按鈕4個、旋鈕開關2個、急停按鈕1個）。
（三）電氣實操板
采用鋁合金型材框架，固定在實訓臺右上方，角度可以自由調節，學生可以根據身高和操作習慣進行角度調節，符合人機工程需求。
可編程控制器、分布式IO、人機界面、變頻器、步進系統、伺服控制系統等均安裝在實操板上，所有接線端子均通過特殊接線端子進行連接，方便各種應用的接線（支持安全實驗導線插接和國標導線壓線連接）。
（四）可編程控制器
1、 S7-1500可編程控制器（中型）
運動型控制器，CPU 1511T-1 PN，供電電壓DC19.2～28.8V，典型值DC24V，內置225KB程序存儲區，1 MB數據存儲區；集成1x PN雙端接口，支持IRT，配有4M存儲卡。
2、遠程I/O模塊
與可編程控制器同一品牌，配套ET200SP遠程控制 ，包含:
（1）1個IM155-6PN ST，最多32個外圍模塊和16個ET 200AL 模塊，Single Hot SWAP，包含接口模塊(6ES7155-6AU01-0BN0)，服務器模塊（6ES7193-6PA00-0AA0)，總線適配器 BA 2個RJ45 (6ES7193-6AR00-0AA0)
（2）1個數字量輸入模塊，每個模塊的具體參數為:DI 8x 24V DC標準，類型3（IEC 61131），匯點輸入，（PNP，P讀數），包裝單元：1件，適用于BU-類型A0，顏色代碼CC01，輸入延遲時間0.05..20ms，模塊診斷：傳感器電源短路、斷線、電源電壓。
（3）1個數字量輸出模塊，，每個模塊的具體參數為:DQ 8x 24V DC/0.5A標準，電源輸出（PNP，P開關）包裝單元：1件，適用于BU型A0，顏色代碼CC02，替代值輸出，模塊診斷：對L+和接地短路、斷線、電源電壓
（4）1個模擬量輸入模塊，2通道U/I 2-/4線制高速型模塊，基座單元類型A0、A1。
（5）1個模擬量輸出模塊，2通道U/I高速型模塊，基座單元類型AO、A1。
3、S7-1200可編程控制器
采用西門子緊湊型PLC產品S7-1200 CPU1214C DC/DC/DC，與S7-1500可編程控制器同一品牌，集成14路數字量輸入（DC24V 4mA，漏型?源型可切換）,10路數字量輸出（集體管輸出），2路模擬量輸入（僅支持0～10V，10位分辨率），內置100KB工作存儲器/4MB負載存儲器/10KB保持性存儲器、6個高速計數器（最大100KHz）、4軸高速脈沖輸出（最大100KHZ），集成以太網接口，支持RS232、RS485、MODBUS、USS、S7協議通訊、PROFIBUS、PROFINET等通信，配有通信編程電纜。
配有SB1232, 模擬量信號板模塊, 1AO
PLC所有接線端子均通過特殊接線端子進行連接，方便各種應用的接線（支持安全實驗導線插接和國標導線壓線連接）。
4、變頻器
采用西門子緊湊型變頻器G120C，功率0.55kW，供電電壓3AC～380V，輸出頻率0～550Hz，精度0.01Hz。集成6路數字量輸入，1路繼電器輸出，1路晶體管輸出，1路模擬量輸入，1路模擬量輸出；支持PROFINET通訊。
配有基本型BOP操作面板，具有矢量控制、V/F、V/F ECO控制和無傳感器的矢量控制（SLVC）；具有PID控制器、電機抱閘控制、自由功能塊和固定轉速設定值等多種功能；具備欠電壓、過電壓、過載、接地故障、短路、堵轉、電機抱閘保護、電機過溫、變頻器過溫、參數互鎖等保護功能。
變頻器所有接線端子均通過特殊接線端子進行連接，方便各種應用的接線（支持安全實驗導線插接和國標導線壓線連接）
5、人機界面
觸摸屏采用昆侖通態MCGS TPC1031KT，供電電壓DC19.2～28.8V，內存≥12MB，分辨率800×480，處理器X86，LED背光，；10英寸高亮度TFT液晶顯示屏（分辨率1024×600）集成profinet、USB等接口，能夠使學員了解工業觸摸屏的功能及使用方法、掌握與PLC之間的通信知識，并掌握復位、置位、交替等功能鍵、圖形（曲線）顯示、動態畫面跟蹤在觸摸屏中的實現方法。可以和PLC組建PROFINET網絡。
6、電機拖動控制實訓組件
安裝有3個交流接觸器，1個時間繼電器，可以完成電機拖動控制實訓實操訓練。
7、PMC-06 電機導軌、光碼盤測速系統及數顯轉速表
電機導軌、1024線光碼盤測速系統電機導軌（同軸度±5絲）,及數顯轉速表包括測速及固定電機的導軌。測試轉速為 0～3000r/min，可顯示正反轉向。編碼器接口具有 0～±10V 模擬量信號輸出功能，具有光電隔離功能的 RS-485 接口，并具有防雷擊保護，該接口支持 Modbus-RTU 協議，采用DC24V電源供電。
8、雙軸運動控制模型
雙軸運動控制模塊主要由交流伺服電機、單軸模組、連接軸、主從動座、光柵尺、鋁標尺、指針和底板等結構組成，用于進行二維的插補規劃實驗。通過該模塊的學習，使用者能掌握伺服電機的控制、單軸/雙軸運動控制，并可以完成對指定軌跡的復雜插補運動。
采用高效伺服系統，供電電壓1AC～240V,集成PROFINET接口，可以通過PROFIdrive協議與上位控制器進行通訊。電機最大扭矩3.82Nm,最大電流7.8A，轉速3000r/min，配有增量編碼器2500ppr，振動等級A級，徑向抖動公差N級。
9、步進控制模型
模塊采用鋁合金支架機構，安裝有步進電機、編碼器、角度刻盤和指示箭頭，可以對步進電機進行定位控制和閉環控制。
采用57型兩相四線制步進控制系統，步進驅動器輸入電壓DC20～50V，斬波頻率最大值300KHZ，電流可由開關設定，最大驅動電流3、5A/相,細分可選2、4、8、16、32、64、128、5、10、25、50、125、250，雙極性恒流斬波方式，靜止時電流自動減半。
配套57型步進電機，步距角1.8，電壓3.6V，電流3A，電阻1.2歐，電感5mH，引線數4，轉動慣量12kg.cm2，保持扭矩0.9 Nm，阻尼扭矩約0.04 Nm，相電阻0.65Ω，相電感2.5mH，電機長度55mm。
編碼器工作電壓DC5～24V，外徑38mm，孔徑/軸徑6mm（可定制），分辨率1024CPR，推挽輸出，響應頻率≥100KHz，支持轉速≥6000RPM，上升-下降時間≤1us。
10、基礎練習模塊
配有裝配流水線、十字路口交通燈、水塔水位、天塔之光、三層電梯等實驗掛箱的使用和編程，實現PLC基礎應用學習訓練。
11、配套資料
配套資料包括實訓指導書、樣例程序、可編程控制器視頻教程等。

·實訓項目

（一）PLC編程實訓(虛擬仿真)
1、數碼管控制
2、電動機星三角啟動控制
3、四節輸送線控制
4、自控軋鋼機控制
5、機械手控制
6、液體混合裝置控制
7、郵箱自動分揀控制
8、物料分揀控制
9、電動機正反控制
10、電鍍生產線控制
11、自動售貨機控制
12、小車運料控制
13、自動送料裝車控制
14、搶答器控制
15、自動洗衣機控制
16、自動成型機控制
17、扶梯控制控制
18、水泵排水控制
20、刀庫捷徑控制
（二）傳感器實訓
1、多種傳感器的特性認知與應用場景
2、多種傳感器的接線實驗
3、傳感器反饋信號的讀取實訓
4、基于傳感器的步進、伺服等自動化系統控制
（三）電機拖動控制實訓
1、三相異步電動機直接啟動控制；
2、三相異步電動機接觸器點動控制線路；
3、三相異步電動機接觸器自鎖控制線路；
4、Y-△啟動自動控制線路；
5、接觸器聯鎖的正反轉控制線路；
6、按鈕聯鎖的三相異步電動機接觸器正反轉控制線路；
（四）步進電機控制
1、步進電機的驅動原理及驅動器接口認知
2、步進電機的接線實訓
3、步進電機的點位、Jog運動控制實訓
4、步進電機的角度定位控制實訓
（五）伺服電機控制
1、伺服電機的驅動原理和驅動器接口認知
2、伺服電機的接線實訓
3、伺服電機驅動器的調試實訓
4、伺服電機的點位、Jog運動實訓
5、單軸定位運動精度測量實訓
6、單軸回零程序編寫實訓
7、二維運動機構綜合控制實訓
8、二維插補原理及應用實訓
（六）變頻電機控制
1、變頻器功能參數設置與操作
2、變頻器外部端子點動控制
3、變頻器控制電機正反轉
4、多段速度選擇變頻調速
5、外部模擬量方式的變頻開環調速控制
6、外部模擬量方式的變頻閉環調速控制
7、基于PLC模擬量方式變頻開環調速控制
8、基于PLC模擬量方式的變頻閉環調速
9、基于PLC模擬量方式變頻恒壓供水模擬控制
（七）觸摸屏控制
1、觸摸屏認知與選型
2、觸摸屏通訊電纜制作
3、觸摸屏組態軟件實訓
4、觸摸屏網絡配置與組態
5、觸摸屏組態工程制作
6、PLC與觸摸屏通訊實訓
（八）工業網絡控制
1、離散控制PLC技術編程與應用（中型）
2、分布式IO的配置與使用
3、基于HTML搭建定制信息系統實現采集數據可視化
4、基于HMI搭建可視化人機系統實現采集數據可視化
5、PROFINET網絡通信控制
6、變頻器間PROFINET網絡通信控制
7、伺服間PROFINET網絡通信控制
8、遠程模塊間PROFINET網絡通信控制
9、系統多級工業網絡通信控制
（九）工業互聯網控制
1、工業數據采集設備部署與連接
1.1工業數據采集設備網絡部署
1.2工業設備網絡連接
2、工業現場數據采集
2.1工業互聯網網關配置
2.2數據測試與驗證
2.3工業數據采集方案規劃
3、工業現場數據上云
3.1云平臺對工業設備數據配置
3.2云平臺對工業設備測試與驗證
3.3工業設備與數據運維
3.3云平臺數據運算應用

·配置清單