"追求技術(shù)進(jìn)步、服務(wù)科教興國、支持教育事業(yè)"
SB-36A工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)控制平臺
工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)訓(xùn)平臺,工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)是近年來發(fā)展形成的自動控制領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)與自動控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其主要包括現(xiàn)場總線技術(shù)和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)。為了使院校自動化專業(yè)的學(xué)生能夠加深對工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的理解，直接接觸和操作先進(jìn)的工業(yè)控制設(shè)備，熟悉工業(yè)現(xiàn)場總線的原理和運(yùn)行機(jī)制，使之走上工作崗位后能立即參與解決工程實(shí)際問題，我們研制了一套工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)模擬工業(yè)現(xiàn)場實(shí)際情況，通過PROFIBUS總線和工業(yè)以太網(wǎng)，建立主從站通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各類傳感器的實(shí)時數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程監(jiān)控。同時,該實(shí)驗(yàn)平臺還可以為現(xiàn)場總線技術(shù)、工業(yè)自動化與控制網(wǎng)絡(luò)、集散控制系統(tǒng)、工業(yè)自動化系統(tǒng)課程設(shè)計、過程控制等專業(yè)課程服務(wù)。
一、自動化網(wǎng)絡(luò)控制平臺概述：
工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)訓(xùn)裝置以網(wǎng)孔架為基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)單元，仿真企業(yè)真實(shí)環(huán)境，可開展PLC系統(tǒng)基礎(chǔ)模塊連接實(shí)訓(xùn)。工作臺分為A，B兩個工作面，其中A工作面應(yīng)為西門子S7-200SMART PLC實(shí)訓(xùn)區(qū)，該實(shí)訓(xùn)區(qū)由電源單元、PLC單元、PLC學(xué)習(xí)箱單元、基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)單元、伺服控制小車運(yùn)動實(shí)訓(xùn)單元、變頻器單元等組成。B工作面應(yīng)為西門子S7-1200PLC 實(shí)訓(xùn)區(qū)，包含電源單元、PLC單元、基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)單元、實(shí)訓(xùn)擴(kuò)展區(qū)等。
工作臺實(shí)訓(xùn)內(nèi)容須包含：西門子S7-200SMART PLC的實(shí)訓(xùn)；西門子S7-1200 PLC的實(shí)訓(xùn)；觸摸屏的實(shí)訓(xùn)；觸摸屏與PLC通訊的實(shí)訓(xùn)；S7-200SMART PLC與S7-1200 PLC之間通訊；三相電機(jī)實(shí)訓(xùn)；紅綠燈控制實(shí)訓(xùn)；彩燈控制實(shí)訓(xùn)；送料傳送帶控制系統(tǒng)設(shè)計實(shí)訓(xùn)；搶答器實(shí)訓(xùn)；伺服電機(jī)的控制實(shí)訓(xùn)；變頻器的控制實(shí)訓(xùn)；小車運(yùn)動控制實(shí)訓(xùn)；編碼器控制實(shí)訓(xùn)；PLC與變頻器PROFINET總線通信；以太網(wǎng)通信等；以及繼電器-交流接觸器系統(tǒng)的電動機(jī)正反轉(zhuǎn)，星-三角，兩臺電機(jī)的順序控制等實(shí)訓(xùn)，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容從易到難，便于學(xué)生更輕松高效的學(xué)習(xí)PLC知識。
二、工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)控制平臺參數(shù)
工作臺采用方形鋼材焊接而成，分為兩個工作面，每個工作面應(yīng)由網(wǎng)孔板拼接而成，網(wǎng)孔板兩端直接用螺栓與工作臺固定。
工作臺組成：
分成A，B兩個工作面，每個工作面為一個實(shí)訓(xùn)區(qū)，可分別滿足西門子S7-200SMART PLC以及S7-1200PLC的實(shí)訓(xùn)。A工作面分兩種接線方式，一種為學(xué)習(xí)型接線，要求采用即插即用型端子插接方式接線，使用靈活，可增強(qiáng)學(xué)生對PLC接線的認(rèn)識。另一種為直接接線方式，該方式應(yīng)接近工廠實(shí)際，能更好的提高學(xué)生接線的動手能力。
1.A工作面組成：電源單元、PLC單元、PLC學(xué)習(xí)箱單元、基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)單元、小車運(yùn)動單元、變頻器單元
（1）電源單元：
組成：三相四線漏電保護(hù)開關(guān)、380V指示儀表、220V指示儀表、開關(guān)電源、即插即用端子、雙層端子、保險絲端子，導(dǎo)軌
功能：提供交流380V、220V、直流24V的電壓供電，滿足整機(jī)的需求。
（2）PLC單元：
組成：觸摸屏，西門子S7-200SMART PLC，線槽
功能：本單元為整機(jī)邏輯控制單元，可完成觸摸屏編程組態(tài)的實(shí)訓(xùn)、PLC編程的實(shí)訓(xùn)、觸摸屏與PLC之間的通訊實(shí)訓(xùn)、PLC之間的通訊等內(nèi)容。
（3）PLC學(xué)習(xí)箱單元：
組成：接線端子、即插即用端口、按鈕、指示燈、撥碼開關(guān)、PLC學(xué)習(xí)箱
功能：該單元為PLC學(xué)習(xí)仿真區(qū)，可通過即插即用端子與PLC端進(jìn)行連接，完成各類實(shí)訓(xùn)，方便快捷。其中實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目包含三相電機(jī)實(shí)訓(xùn)、紅綠燈控制實(shí)訓(xùn)、彩燈控制實(shí)訓(xùn)、 送料傳送帶控制系統(tǒng)設(shè)計的實(shí)訓(xùn)以及郵件分揀實(shí)訓(xùn)。
（4）基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)區(qū)單元：
組成：繼電器、交流接觸器、熱繼電器、導(dǎo)軌、線槽、雙層端子
功能：該單元可以完成三相電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制實(shí)訓(xùn)，將左側(cè)實(shí)訓(xùn)箱內(nèi)容實(shí)體化，與學(xué)習(xí)箱形成對比，更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。另外該單元可以配合PLC，完成對伺服驅(qū)動器、小車運(yùn)動單元、變頻器單元，電機(jī)模塊的控制。
（5）伺服控制小車運(yùn)動單元：
組成：伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動器、金屬傳感器、小車運(yùn)動機(jī)構(gòu)
功能：該單元為整機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過與PLC系統(tǒng)的配合或伺服系統(tǒng)本身可完成對小車運(yùn)功機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)小車的定位，傳感器檢測等一系列內(nèi)容，完成對伺服系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)，傳感器檢測的實(shí)訓(xùn)。
（6）變頻器單元：
組成：變頻器、三相異步電動機(jī)、編碼器、端子排
功能：該單元可以完成變頻器系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)，編碼器的實(shí)訓(xùn)
2.B工作面組成（投標(biāo)文件內(nèi)須含各單元的圖片）：電源單元、PLC單元、基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)單元、實(shí)訓(xùn)擴(kuò)展區(qū)
（1）電源單元：
組成：三相四線漏電保護(hù)開關(guān)、開關(guān)電源、雙層端子、保險絲端子，導(dǎo)軌
功能：提供交流380V、220V、直流24V的電壓供電，滿足整機(jī)的需求。
（2）PLC單元：
組成：西門子S7-1200PLC，線槽
功能：該單元為整機(jī)邏輯控制單元，可完成觸摸屏編程組態(tài)的實(shí)訓(xùn)、PLC編程的實(shí)訓(xùn)、觸摸屏與PLC之間的通訊實(shí)訓(xùn)、PLC之間的通訊等內(nèi)容。
（3）基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)單元
組成：繼電器、交流接觸器、熱繼電器、指示燈模塊、按鈕控制模塊、導(dǎo)軌、線槽、雙層端子
功能：該單元要求能完成指示燈控制實(shí)訓(xùn)，搶答器實(shí)訓(xùn)，三相電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制實(shí)訓(xùn)，直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)訓(xùn)等內(nèi)容。另外該單元可以配合PLC，完成對機(jī)械手搬運(yùn)單元的控制。
三、工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)訓(xùn)設(shè)備配置
1. 電氣控制工作臺網(wǎng)孔架1臺≥1700*800*250mm
2. 開關(guān)電源2套：24v 6A，漏電開關(guān)2只：3P+N，電壓指示儀表（380V）2只
3. 觸摸屏1只：帶以太網(wǎng)，600MHz高主頻，10.2英寸高亮度TFT液晶顯示屏（分辨率1024×600），四線電阻式觸摸屏（分辨率4096×4096），預(yù)裝嵌入式組態(tài)軟件
4. PLC1系統(tǒng)1套：西門子S7-200smart系列 SR40 PLC，輸入輸出總點(diǎn)數(shù)40點(diǎn)。
5. PLC2系統(tǒng)1套：西門子S7-1200系列1214 PLC或同等品牌PLC，輸入輸出總點(diǎn)數(shù)24點(diǎn)，配套相應(yīng)模塊。
6. 按鈕開關(guān)12只：L16A黃色、綠色、紅色
7. 指示燈12只：AD16-16C黃色、綠色、紅色，撥碼開關(guān)4只
8. 交流接觸器6只：220V電壓，中間繼電器16套：24V電壓
9. 熱繼電器6只：4.5A-7.2A
10. PLC學(xué)習(xí)箱1套：三相電機(jī)實(shí)訓(xùn)、紅綠燈控制實(shí)訓(xùn)、彩燈控制實(shí)訓(xùn)、送料傳送帶控制系統(tǒng)設(shè)計實(shí)訓(xùn)以及搶答器實(shí)訓(xùn)、模擬量實(shí)訓(xùn)掛箱
11. 伺服系統(tǒng)1套：電機(jī)400W，配套交流伺服驅(qū)動器、小車運(yùn)動機(jī)構(gòu)（由伺服、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動、傳感器、微動開關(guān)、滾珠絲杠、增量型編碼器組成）
12. 變頻器系統(tǒng)1套：變頻器（0.75kw）；三相異步電機(jī)（額定電壓：380V，額定功率：25w）
13. 步進(jìn)驅(qū)動器1只：直流24V ～ 48V, 1.2A～ 3.5A,控制信號輸出：6～16mA；包含小車運(yùn)動機(jī)構(gòu)1套（由伺服、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動、傳感器、微動開關(guān)、滾珠絲杠、增量型編碼器組成）
14. 步進(jìn)電機(jī)1只：步距角 1.8°C ± 5% ；相電流 (A) 3.0 ；保持扭矩 (Nm) 0.9 ；阻尼扭矩 (Nm) 0.04 ；相電阻 (Ω) 0.65±10% ；相電感 (mH) 2.5±20% ；電機(jī)慣量(kg.cm2) 0.26 ；電機(jī)長度 L(mm) 54 ；引線數(shù)量 4
15. 金屬傳感器3只，限位開關(guān)2只，線槽4米，導(dǎo)軌0.5米，螺絲螺帽若干
16. 電線若干：采用護(hù)套結(jié)構(gòu)手槍式連接線（有效防止觸電危險）；導(dǎo)線采用多股無氧銅線，手感柔軟，外包絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強(qiáng)度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點(diǎn)；插頭采用實(shí)芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸優(yōu)良；
17. 配套資料1套
18. PLC編程線纜1條：與所選PLC配套，PLC編程軟件1套：與所選PLC配套
19. 觸摸屏與計算機(jī)通信線1條：與所選觸摸屏配套，觸摸屏與PLC通信線1條：與所選觸摸屏配套
20. 工具1套，產(chǎn)品配套光盤1套，線架1個
四、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
PLC實(shí)訓(xùn)：
1. 西門子S7-200smart PLC的實(shí)訓(xùn)
2. 西門子S7-1200 PLC的實(shí)訓(xùn)
3. 觸摸屏的實(shí)訓(xùn)
4. 觸摸屏與PLC通訊的實(shí)訓(xùn)
5. S7-200smart PLC與S7-1200 PLC之間通訊
6. 三相電機(jī)實(shí)訓(xùn)
7. 紅綠燈控制實(shí)訓(xùn)
8. 彩燈控制實(shí)訓(xùn)
9. 送料傳送帶控制系統(tǒng)設(shè)計實(shí)訓(xùn)
10. 搶答器實(shí)訓(xùn)
11. 伺服電機(jī)的控制實(shí)訓(xùn)
12. 變頻器的控制實(shí)訓(xùn)
13. 小車運(yùn)動控制實(shí)訓(xùn)
14. 編碼器控制實(shí)訓(xùn)
15. PLC與變頻器PROFINET總線通信
16. 以太網(wǎng)通信
17. 繼電器-交流接觸器系統(tǒng)的電動機(jī)正反轉(zhuǎn)，星-三角，兩臺電機(jī)的順序控制
18. 氣動系統(tǒng)控制實(shí)訓(xùn)
五、技術(shù)指標(biāo)
1.工作電源：三相五線制 AC 380 V±10% 50 Hz；
2.設(shè)備外形尺寸：長×寬×高＝800mm×250mm×1700mm；
3.臺架材料：鋁鋼結(jié)構(gòu)；
4.整機(jī)消耗視在功率：≤1 kVA；
5.安全保護(hù)措施：具有接地保護(hù)、漏電過載過流保護(hù)功能，具有誤操作保護(hù)功能；安全性符合相關(guān)的國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，所有材質(zhì)均符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
