电气控制与 PLC 应用技术虚实一体化实训装置
JGKBC-20 型 电气控制与 PLC 应用技术虚实一体化实训装置
一、产品描述
电气控制与 PLC 应用技术虚实一体化实训装置突出职业教育的特点，以能力培养为目标，注重 PLC 的实际应用，以项目驱动构建，提供“教、学、做”一体化的可编程控制器实训项目。电气控制与 PLC 应用技术虚实一体化实训装置包含电气工艺实操训练、 PLC 控制电路的选择与搭建、变频与触摸屏控制、伺服与步进驱动控制等真实的硬件训练项目，适用于机电一体化技术、电气自动化技术、机械制造与自动化、工业机器人技术等专业中的《电气控制系统设计》、《机电控制技术》、《电机与电气控制技术》、《 PLC 控制系统设计》等核心课程的理论教学与实践教学。
培养学生在设备认知、系统组合设计、设备安装接线、参数设置与调试、组合电路控制、编程与组态监控、运行与维护等方面的专业技术能力。硬件工艺实训要求具备设备认知、系统设计、线缆敷设、设备安装、工艺接线、变频控制、伺服控制、触摸屏调试、 PLC 编程、 Wincc 组态监控等内容。
二、硬件技术指标
1. 硬件装置
（ 1 ）输入电压： AC380V ± 10% 50HZ ；
（ 2 ）工作电压： AC220V 、 DC12V 、 DC24V ；
（ 3 ）过载保护：装置带漏电保护、通道过载保护，带熔断器；
（ 4 ）工作环境：温度 -10 ℃ ～ +40 ℃ 相对湿度＜ 85%(25 ℃ ) 海拔＜ 4000m
（ 5 ）支持搭载实训实操及工艺类实训项目；
（ 6 ）支持设备端子固定引出，支持金属线槽线路敷设
（ 7 ）采用优质钣金工艺，磷化，喷塑，钢板采用不小于 1.2mm ，结构坚实连接可靠，无棱角，防止学生划伤。
（ 8 ）装置外形尺寸：≥ 850mm × 700mm × 2000mm
2. 电气控制装置
（ 1 ）要求用于安装不少于 2 组手自动开关、启动、停止， 2 组运行、停止及故障指示； 1 组 LCD 电压、电流表安装；
（ 2 ）要求端子引出，线缆标识清晰合理；
3. 多功能电源模块
（ 1 ）用于安装电源开关、熔断保护，电源锁、启动停止按钮，具备急停功能，具备多功能电力仪表检测，设备嵌入式安装；
（ 2 ）选用高灵敏漏电保护断路器：工作电流： 6-25A ，分断能力： 4.5KA ，漏电动作电流： 10mA
（ 3 ）漏电保护：漏电开关、具有短路、过载、漏电保护功能
（ 4 ）电源保护分区合理，符合人体工学。
4. 多功能数显电流电压表
（ 1 ）测量三相电流、三相电压、有功、无功、计量功能、有功电能、无功电能、正反向电能、频率、功率因数、带 485 通讯接口、两路脉冲输出。
（ 2 ）液晶显示功能。
5.PLC 控制器
（ 1 ）尺寸：（ W × H × D ） 110mm × 100mm × 75mm ；
（ 2 ）功耗： 12W ；
（ 3 ）可用电流（ 24VDC ）：最大 400mA （传感器电源）；
（ 4 ）数字输入电流消耗（ 24VDC ）：所用的每点输入 4mA ；
（ 5 ）板载数字 I/O ： 14 点输入、 10 点输出；
（ 6 ）板载模拟 I/O ： 2 路输入；
（ 7 ）端口数： 1 ；
（ 8 ）类型：以太网；
（ 9 ）连接数： 3 个用于 HMI ， 8 个用于客户端 GET/PUT(CPU 间 S7 通信 ) ， 1 个用于编程设备， 8 个用于用户程序中的以太网指令， 3 个用于服务器 GET/PUT(CPU 间 S7 通信 ) ；
（ 10 ）数据传输率： 10/100Mb/s ；
（ 11 ）隔离（外部信号与 PLC 逻辑侧）：变压器隔离， 1500VDC ；
（ 12 ）电缆类型： CAT5e 屏蔽电缆；
（ 13 ）电压范围： 20.4 － 28.8VDC/22.0 － 28.8VDC （环境温度 -20 º C － 0 º C ）。
6. 模拟量输入输出模块
（ 1 ）输入路数：不少于 4
（ 2 ）输出路数：不少于 2
7. 触摸屏
（ 1 ）显示屏： TFT 真彩液晶屏， 64K 色
（ 2 ）尺寸：≥ 7 英寸
（ 3 ）分辩率：至少 800 × 400
（ 4 ）用户内存：≥ 10MB
（ 5 ）接口： PROFINET （以太网）
（ 6 ）可用组态软件： Wincc Basic V13 SP1 或更高版本
8. 变频功率单元
（ 1 ） LO 基本负载功率： 1.5kW ；
（ 2 ） LO 基本负载输入电流： 5.5A ；
（ 3 ） LO 基本负载输出电流： 4.1A ；
（ 4 ） HO 基本负载功率： 1.1kW ；
（ 5 ） HO 基本负载输入电流： 4.7A ；
（ 6 ） HO 基本负载输出电流： 3.1A ；
（ 7 ）无内置滤波器
（ 8 ）工作电压： 380V
9. 变频控制单元
（ 1 ）数字量输入通道：不少于 6 个
（ 2 ）数字量输出通道：不少于 3 个
（ 3 ）模拟量输入通道：不少于 2 个；
（ 4 ）模拟量输出通道：不少于 2 个；
（ 5 ）故障安全数字量输入：不少于 1 个
（ 6 ）与 PLC 可以使用 PROFINET （以太网）实现控制
10. 变频控制面板
（ 1 ）通过操作面板的导航键，可以方便地对变频器进行本地控制。同时，基本操作面板上有一个专门的按键可以完成手动 / 自动的直接切换；
（ 2 ）变频器的故障诊断可以通过菜单的引导来完成；
（ 3 ）基本操作面板还可以同时显示两个数值；
（ 4 ）变频器的参数可以拷贝上载到操作面板，并在必要的时候可以下载到相同类型的变频器中；
（ 6 ）工作温度为： 0-50 º C 。
11. 伺服驱动器
（ 1 ）最大电机功率： 0.75KW ；
（ 2 ）额定输入电流： 4.7A ；
（ 3 ）最大输出电流： 14.1A ；
（ 4 ）电源电压： 200V-240VAC （ -15%-+10% ）
（ 5 ）电源频率： 50Hz/60Hz （ ± 10% ）
（ 6 ）冷却：自冷却
（ 7 ）与 PLC 可以使用 PROFINET （以太网）实现控制
（ 8 ）内部设定值位置控制、速度控制、扭矩控制等功能
12. 伺服电机
（ 1 ）轴高： 40
（ 2 ）额定功率： 0.75KW
3 ）马力： 1.02HP
（ 4 ）额定扭矩： 2.39Nm
（ 5 ）最大扭矩： 7.2Nm
（ 6 ）最大速度： 5000r/min
（ 7 ）额定电流： 4.7A
（ 8 ）防护等级： IP65
（ 9 ）推荐负载惯量与电机惯量比：最大 20 倍
（ 10 ）编码器类型：增量编码器 TTL2500ppr ， 21 位单圈绝对值编码器
（ 11 ）闭环，不带抱闸
（ 12 ）需要与伺服驱动器同一品牌
13. 实训台
（ 1 ）灰白色中纤板桌面 , 基材选用 20mm 厚中密度板，强度高，不变形，承重性强，所有材料均经过防虫，防腐等化学处理 , 桌面打出线圆孔；
（ 2 ）规格：≥ L1600mm × W700mm × H740mm 。
14. 安装耗材：配置装置安装所需的铁质线槽（喷涂电脑黑）、 UK 端子、导轨、线材等耗材，供系统设备安装交付使用。
三、实训项目
实训一：三相异步电动机点动控制电路元件的选用、安装、接线、调试与维修
实训二：三相异步电动机自锁控制电路元件的选用、安装、接线、调试与维修
实训三：按钮联锁的三相异步电动机正反转控制电路元件的选用、安装、接线、调试与维修
实训四：接触器联锁的三相异步电动机正反转控制电路元件的选用、安装、接线、调试与维修
实训五：双重联锁的三相异步电动机正反转控制电路元件的选用、安装、接线、调试与维修
实训六：接触器切换星形 / 三角形启动控制电路元件的选用、安装、接线、调试与维修
实训七：按钮切换星形 / 三角形起动控制电路元件的选用、安装、接线、调试与维修
实训八：时间继电器切换星形 / 三角形起动控制电路元件的选用、安装、接线、调试与维修
实训九：三相异步电动机的顺序控制电路元件的选用、安装、接线、调试与维修
实训十： PLC 控制电动机点动和自锁控制
实训十一： PLC 控制电动机手动正反转控制
实训十二： PLC 控制电动机带延时正反转控制
实训十三： PLC 控制电动机带限位自动往返运动控制
实训十四： PLC 控制电动机两地启动停止控制
实训十五： PLC 控制电动机顺序控制
实训十六： PLC 控制电动机反接制动
实训十七： PLC 控制电动机星 / 三角启动自动控制
实训十八： PLC 控制电动机星 / 三角启动手动控制
实训十九：变频器的基本操作和参数设置
实训二十：三相异步电动机的变频器调速 - 面板控制
实训二十一：三相异步电动机的变频器正反转控制 - 外部端子点动控制
实训二十二：三相异步电动机的变频器复合控制 - 面板与外部端子点动控制
实训二十三：变频器三段速度控制
实训二十四：变频器七段速度控制
实训二十五：变频器十五段速度控制
实训二十六：变频器外部电压开环调速
实训二十七：变频器三段速调速
实训二十八：变频器七段速调速
实训二十九：变频器十五段速调速
实训三十：变频器控制电机正反转
实训三十一：触摸屏画面编辑及功能调试
实训三十二：交流伺服电机驱动器的参数设置
实训三十三：西门子伺服软件控制伺服运行
实训三十四： PLC 控制伺服电机的转向和速度
实训三十五： PLC 控制伺服系统综合运行
实训三十六： PLC 、步进电机驱动器及伺服电机驱动器电气电路连接
实训三十七： PLC 、步进电机驱动器的单轴定位控制程序编写
实训三十八： PLC 、伺服电机驱动器的单轴定位控制程序编写
实训三十九：基于伺服绝对位置系统的主轴对位控制程序编写
实训四十：基于触摸屏控制单轴高速同步运转程序编写
四、配置清单（单套配置）
序号 |
名称 |
单位 |
数量 |
1 |
实训装置台架 |
套 |
1 |
2 |
电气控制装置 |
套 |
1 |
3 |
多功能电源模块 |
套 |
1 |
4 |
漏电保护开关 |
个 |
2 |
5 |
钥匙开关 |
个 |
1 |
6 |
双色警示灯 |
个 |
1 |
7 |
电流互感器 |
个 |
3 |
8 |
多功能数显电流电压表 |
个 |
1 |
9 |
3A 开关电源 |
个 |
2 |
10 |
10A 开关电源 |
个 |
1 |
11 |
圆筒形熔断器底座 3P |
个 |
2 |
12 |
圆柱熔芯 (10 × 38mm) |
个 |
6 |
13 |
LCD 电流表 |
个 |
1 |
14 |
LCD 电压表 |
个 |
1 |
15 |
交流接触器 |
个 |
5 |
16 |
辅助触头 |
个 |
5 |
17 |
热继电器 |
个 |
2 |
18 |
时间继电器 |
个 |
1 |
19 |
启动按钮（带指示灯） |
个 |
1 |
20 |
停止按钮（带指示灯） |
个 |
1 |
21 |
启动按钮 |
个 |
2 |
22 |
停止按钮 |
个 |
2 |
23 |
急停按钮 |
个 |
1 |
24 |
指示灯 |
个 |
2 |
25 |
指示灯 |
个 |
2 |
26 |
指示灯 |
个 |
2 |
27 |
转换开关（三档） |
个 |
2 |
28 |
自锁按钮 |
个 |
2 |
29 |
自锁按钮 |
个 |
2 |
30 |
中间继电器 |
个 |
7 |
31 |
三相异步鼠笼电机 |
台 |
1 |
32 |
三相异步电机 |
台 |
1 |
33 |
PLC 控制器 |
台 |
1 |
34 |
模拟量输入输出模块 |
台 |
1 |
35 |
触摸屏 |
台 |
1 |
36 |
变频功率单元 |
台 |
1 |
37 |
变频控制单元 |
台 |
1 |
38 |
变频控制面板 |
个 |
1 |
39 |
伺服驱动器 |
台 |
1 |
40 |
伺服电机 |
台 |
1 |
41 |
动力电缆 |
条 |
1 |
42 |
编码器电缆 |
条 |
1 |
43 |
抱闸电缆 |
条 |
1 |
44 |
步进电机驱动器 |
台 |
1 |
45 |
步进电机 |
台 |
1 |
46 |
制动电阻 |
个 |
3 |
47 |
精密丝杠导轨 |
套 |
2 |
48 |
行程开关（滚轮） |
个 |
4 |
49 |
漫反射光电开关 |
个 |
3 |
50 |
接近开关 |
个 |
3 |
51 |
通讯网关 |
台 |
1 |
52 |
数据交换装置 |
台 |
1 |
54 |
实训台 |
台 |
1 |
55 |
T 口 USB 数据线 |
条 |
1 |
56 |
安装耗材 |
批 |
1 |
。 。 。
