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2024年9月25日

可编程轨道交通电气综合实训装置,电气实训设备

SBPLX-01D可编程轨道交通电气综合实训装置

可编程轨道交通电气综合实训装置该实训室以实际操作使用为主、并结合基本原理，培养学员对城轨车辆的结构特点的了解掌握、对城轨车辆的维修保养更加高效而科学，达到正确认识列车部件的劣化、故障状态、故障部位，理解列车故障的含义、性质、诊断方法和原理，并加以灵活运用目的；从而满足培养出对轨道交通列车故障检修的快速、高效的专业人才以及培养驾驶司机、运营人员的复合型应用实训室。

可编程轨道交通电气综合实训装置、可编程控制器实训室主要面向应用电子技术、通信技术等专业的学生。实训室的教学内容涵盖《可编程控制器技术》、《电气及PLC控制技术》、《PLC及其应用技术》、《可编程控制技术与PLC实训》等课程软硬件的实验实训教学工作，安装有计算机、网络可编程控制器实验装置、西门子PLC实训装置、欧姆龙PLC实训室装置、交换机、通用编程器、通用示波器、变频器、电梯PLC模型等。

电气控制系统与PLC实验室设备属于电类、近电类等相关专业的专业基础实验室；为PLC课程实验、PLC课程设计以及毕业设计等提供实验教学及上机条件。PLC实验室主要开出PLC实验，并承担PLC综合应用课程设计和毕业设计的任务。通过电气控制系统与PLC实验使学生掌握和了解电气控制的常用方法和PLC的原理、应用，达到提高学生的实践能力、分析解决问题的能力和培养学生创新意识的目的。

一、S7-200SMART型可编程轨道交通电气综合实训装置

1、总体功能要求：

1）S7-200SMART型PLC基本技能实训

(1)S7-200SMART型PLC认知实训（软硬件结构、系统组成、基本指令、接线、编程下载等）

(2)S7-200SMART型典型电动机控制实操实训（点动、自锁、正反转、星三角换接启动等）

2）S7-200SMART型PLC模拟控制应用实训

(1)数码显示控制；

(2)抢答器控制；

(3)音乐喷泉控制；

(4)十字路口交通灯控制；

(5)自动送料装车系统控制；

(6)四节传送带控制；

(7)装配流水线控制；

(8)机械手控制；

(9)多种液体混合装置控制；

3）S7-200SMART型PLC、变频器综合应用技能实训

(1)变频器功能参数设置与操作；

(2)变频器外部端子点动控制；

(3)变频器外部模拟量控制；

(4)变频器控制电机正反转；

(5)多段速度选择变频调速；

(6)变频器无级调速；

(7)基于PLC的变频器外部端子的电机正反转控制；

4）S7-200SMART型PLC触摸屏技能实训

(1)触摸屏组态训练

(2)触摸屏变量的添加

(3)触摸屏连接方式的组态

(4)触摸屏报警的组态

(5)触摸屏开关按钮的组态

(6)触摸屏指示灯的组态

(7)触摸屏I/O域的组态

(8)PLC与人机界面通信实训

(1)交流电源控制单元：三相四线380V交流电源经空气开关后给装置供电，电网电压表监控电网电压，设有带灯保险丝保护，控制屏的供电由钥匙开关和启停开关控制、同时具有漏电告警指示及告警复位。

(2)提供三相四线380V、单相220V电源各一组，由启停开关控制输出。

（3）直流电源、直流电压/电流表、逻辑电平输出及指示，直流电压：0～24V可调输出；直流电流：0～20mA可调输出；直流数字电压表/电流表：电压表量程0～200V、输入阻抗为10MΩ、精度0.5级，电流表量程0～200mA、精度0.5级；同时设有逻辑电平输出（点动、自锁）、逻辑电平指示、LED数码管、方向指示器、八音盒、信号转换座若干

1)抢答器规格尺寸与实训装置配套，至少配置4路抢答器，通过对抢答系统中各组人员抢答时序的监视和控制，掌握条件判断控制指令的编写方法。需要同时提供虚拟仿真和实物仿真。

2)音乐喷泉规格尺寸与实训装置配套，通过对音乐喷泉控制系统中的"水流"及音乐的循环控制，掌握循环调用指令的编写方法.需要同时提供虚拟仿真和实物仿真。

3)装配流水线规格尺寸与实训装置配套，通过对工业控制系统中典型的"生产流水线"顺序加工过程实现控制，掌握顺序控制指令的编写方法。需要同时提供虚拟仿真和实物仿真。

4)十字路口交通灯规格尺寸与实训装置配套，实现十字路口交通灯路况信号的控制，掌握顺序控制指令和定时器的编写方法。需要同时提供虚拟仿真和实物仿真。

5)自动送料装车规格尺寸与实训装置配套，通过对运料小车运动控制、掌握装车系统中流向、流量的控制，理解行程开关的作用和接线方式，掌握较复杂逻辑控制指令的编写方法。需要同时提供虚拟仿真和实物仿真。

6)四节传送带规格尺寸与实训装置配套，通过对传送带启停、传送状态的控制和对货物在自动送料装车系统中流向、流量的控制，掌握较复杂逻辑控制指令的编写方法。需要同时提供虚拟仿真和实物仿真。

7)多种液体混合装置规格尺寸与实训装置配套，至少配置3种液体混合装置的控制，通过对"液体混合装置"中不同液体比例及液体混合时搅拌时间的控制，掌握条件判断指令及各种不同类型的定时器指令的编写方法。需要同时提供虚拟仿真和实物仿真。

8)机械手控制

规格尺寸与实训装置配套，通过对简易工件传送机械手停留"位置"及大小球分拣系统的控制，掌握一个完整工业应用系统中的较简单逻辑控制程序的编写能力。需要同时提供虚拟仿真和实物仿真。

9)典型电动机控制实操单元实操单元包含交流接触器3只；时间继电器1只，3个按钮；3只交流指示灯。能实现PLC方式的电机典型运行控制

10)三相鼠笼异步电机交流额定电压380V，Y/△接法，转速1400转/min，功率40W，频率50HZ，绝缘等级E级。

11)直流电动机转速1600转/min，功率40W，额定电压220V，额定励磁电压220V，额定励磁电流<0.16A，额定电流<1.1A

12)三相双速异步电动机YD801-4/2,功率0.45kw，额定电流1.4A，额定电压380V，频率50Hz，转速1420转/min，Y/△接法，防护等级IP55

13)实训导线每套配齐高可靠护套结构手枪插连接线，无氧铜抽丝而成插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，强弱电导线的插头插座尺寸分开，不可混插，安全可靠。3号线：46条/套；4号线：8条/套；一头4号一头U形彩色端子线：6条/套；每套配齐高可靠护套结构手枪插连接线。实训导线与控制屏和实训挂箱插孔配套，满足所需所有实训项目的线路连接要求。

14)PLC模块

15)西门子S7-200 SMART CPU SR40 PLC（AC/DC/RELAY）主机，集成数字量I/O（24路数字量输入/16路数字量输出）、带模拟量扩展模块、RS-485通信口、6路高速计数器；配套通信编程电缆。

16)变频器模块

17)西门子V20变频器，输出0.37KW，带有操作面板。初步具有综合应用变频器的能力，了解变频调速在实际中的应用，掌握变频器与PLC之间USS通信协议的建立连接方法。

18)数码管显示8段数码管显示控制

19)实训室进线电源安全保护系统实训室进线电源安全保护系统是总电保护，每台设备发生故障均能及时切断电源进行独立保护，并由教师控制设备电源的通断。

20）触摸屏实训组件：昆仑通态 7寸彩色大屏

21）机械手控制（实物模型）本实训模型是一套完整的气动机械手搬运装置，由安装底板、气动手指、单杆提升气缸、双导杆伸缩气缸、旋转摆动气缸、多种类型磁性传感器、多种类型电磁阀、空气过滤器、气源控制滑阀及接线端子排等组成。主要完成物料的搬运功能，气动机械手通过前臂下降，气动手指夹紧物体，手臂缩回，手臂右摆，手臂前伸，前臂下降，手爪松开将物体放到指定位置等动作后，机械手返回原位。将电磁阀及磁性开关等元件的引出线连接到相应的端子接线排上，方便使用。能满足职业院校可编程控制器、机电一体化、气动技术等相关课程的实训教学

22）自动送料装车系统控制（实物模型）模型采用工业铝型材结构，配有PLC模块的I/O 端子，均与安全插座连接，使用带安全插头的导线进行电路连接；配有指令开关、光电开关、传感器和指示元件的电路。

SBPLX-01B网络型PLC可编程控制器综合实训装置

（PLC+变频+电气控制+触摸屏）

一、概述

网络型PLC可编程控制器综合实训装置（PLC+变频+电气控制+触摸屏）是根据《中华人民共和国教育行业标准--电工电子类实训基地仪器设备配备标准》，教育部"振兴21世纪职业教育课程改革和教材建设规划&qquot;quot;要求，按照职业教育的教学和实训要求研发的产品。适合高职院校、职业学校的机电设备安装与维修、机电技术应用、电气运行与控制、电气技术应用、电子电器应用与维修等专业和非机电类专业的《可编程控制器技术》、《电气及PLC控制技术》、《PLC及其应用》、《变频调速技术》、《现场总线控制技术》课程的教学与技能实训。

参考图

实训装置也适合技工学校、职业培训学校、职教中心、鉴定站/所各工种PLC实操、技能鉴定考核。

二、网络型PLC可编程控制器综合实训装置特点

1、采用积木组合式结构，含开关量、模拟量、变频调速、触摸彩屏、总线通信模块等，配套组态监控软件、仿真实训软件，实现仿真化、信息化、网络实训教学，体现实训教学的网络性和系统性。

2、项目实训模块：利用目前典型的可编程控制器及总线技术完成对工业生产中模拟对象，实物模型中的逻辑、模拟、过程、运动等的控制实训，完成学生认知、设计、安装、调试、检修等多种技能实训。PLC实训对象形像逼真，接近工业现场的实际应用，通过本实验装置的训练，学生很快就能适应现场的工作。

3．采用西门子S7200 SMART系列可编程控制器，功能强大，性能优越，采用模块化设计，组合灵活。

4．采用西门子v20变频器，功能广泛，动态响应高，驱动性能高。

5. 采用工业及7寸触摸屏，兼容性强，画面编辑功能强，图库丰富，满足日常教学需求和工业控制要求。

6、多种通信方式：通过以太网总线，将实训装置（从站）PLC和主站PLC进行以太网主从通信。PLC与触摸屏实现S7通信，触摸屏画面可实时监控PLC系统运行状态和控制PLC系统。

三、网络型PLC可编程控制器综合实训装置技术性能

1、输入电源：三相四线（或三相五线）～380V±10% 50Hz

2、工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%(25℃) 海拔<400m

3、装置容量：＜0.5KVA

4、重量：＜110Kg

5、外形尺寸：1600mm×750mm×1600mm

6、安全保护：具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标准

四、网络型PLC可编程控制器综合实训装置的基本配置及功能

实训装置由控制屏、实训桌、主机实训组件、实训模块（含丰富的工业现场设备模拟实训对象）、变频器挂箱、触摸屏挂箱、交直流电机、总线单元、等组成。

（一）控制屏（铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板）

1、交流电源控制单元

三相四线380V交流电源经空气开关后给装置供电，电网电压表监控电网电压，设有带灯保险丝保护，控制屏的供电由钥匙开关和启停开关控制，同时具有漏电告警指示及告警复位。

提供三相四线380V、单相220V电源各一组，由启停开关控制输出，并设有保险丝保护。

2、定时器兼报警记录仪

定时器兼报警记录仪，平时作时钟使用，具有设定时间、定时报警、切断电源等功能；还可自动记录由于接线或操作错误所造成的漏电告警次数。

3、直流电源、直流电压/电流表、逻辑输出及指示等

直流电压：0～10V可调输出；直流电流：4～20mA可调输出；直流数字电压表/电流表；电压表量程0～200V、输入阻抗为10MΩ、精度0.5级；电流表量程0～200 mA、精度0.5级；同时设有逻辑电平输出（点动、自锁）、逻辑电平指示、LED数码管、方向指示器、八音盒、直流24V继电器、信号转换座若干。

4、主机实训组件

配置西门子S7200SMART（CPU SR40）系列 PLC主机，集成数字量I/O（24DI/16DO），EM AM03（2路输入1路输出）

5.变频器组件

配置西门子V20变频器，响应速度快，性能优越。

6.触摸屏实训组件

昆仑通态7英寸触摸屏，界面操作简便，图库丰富，操作性强。

（二）实训挂箱

序号	编号	控制对象实训模块	实训教学目标
1	SX1	抢答器/音乐喷泉	通过对抢答系统中各组人员抢答时序的监视和控制，掌握条件判断控制指令的编写方法；通过对音乐喷泉控制系统中“水流”及音乐的循环控制，掌握循环指令的编写方法。
2	SX2	装配流水线/十字路口交通灯	通过对“生产流水线”顺序加工过程及十字路口交通灯路况信号控制，掌握顺序控制指令的编写方法。
3	SX3	水塔水位/天塔之光	通过对“水塔水位”和“储水池水位”变化过程的判断，了解简单逻辑控制指令的编写方法。通过对天塔之光闪亮过程的移位控制，掌握移位寄存器指令的编写方法。
4	SX4	自动送料装车/四节传送带	通过对传送带启停、传送状态的控制和对货物在自动送料装车系统中流向、流量的控制，掌握较复杂逻辑控制指令的编写方法。
5	SX5	多种液体混合装置	通过对“液体混合装置”中不同液体比例及液体混合时搅拌时间的控制，掌握条件判断指令及各种不同类型的定时器指令的编写方法。
6	SX6	自动售货机	通过用用户投币数目的识别和自动售货机中各种“货物”的进出控制，掌握各种计数器指令及比较输出指令的编写方法。
7	SX7	自控轧钢机/邮件分拣机	通过对自控轧钢机和邮件分拣机材料（“钢锭“邮件”）来料数量、来料类别识别及对各种执行器（例如“电机”）启停时序的控制，掌握数值运算指令及中断指令的编写方法。
8	SX8	机械手控制/自控成型机	通过对机械手停留“位置“及自控成型机各方向“液缸位置”的控制，掌握一个完整工业应用系统中的较简单逻辑控制程序的编写能力。
9	SX9	加工中心	通过对加工中心中各方向“电机”运行方向及“刀库”进出刀、换刀过程的控制，掌握一个完整工业应用系统中的较复杂逻辑控制的编写能力。
10	SX10	四层电梯	通过对一个完整的四层电梯模型的综合控制，初步掌握PLC控制系统的分析、I/O分配、设计I/O接线图、接线、编程、调试等工作过程的综合知识。
11	SX11	步进电机/直线运动：（实物）步进电机系统由驱动电路、步进电机、刻度盘、指针等组成；直线运动系统由电机、同步带、光电传感器、导轨、移动块等组成。	通过利用PLC对步进电机及直线运动实物模块的控制，初步了解步进电机方向、拍数的控制及直线运动检测、定位控制。
12	SX12	自动洗衣机/电镀生产线	通过对洗衣机进出水时间、洗涤流程及电镀生产线中物块侵入不同溶液的时间、方式、先后顺序的控制，掌握多点PLC控制系统的综合应用能力。
13	BP1	变频器实训组件：配置西门子V20变频器	初步具有综合应用变频器的能力，了解变频调速在实际中的应用，掌握变频器调速技术及PLC综合控制技术。
14	CM1	触摸屏实训组件：昆仑通态7英寸	了解工业触摸屏的功能及使用方法、掌握与PLC之间的通信知识，并掌握复位、置位、交替等功能键、图形（曲线）显示、动态画面跟踪在触摸屏中的实现方法。
15	WK1	典型电动机控制实操单元：交流接触器3只；时间继电器1只，3个按钮，3只交流指示灯，2只热继电器，元器件配置专用底座。	掌握一般强电系统的安装和调试工作过程知识，实现PLC方式的电机典型运行控制；掌握安装和调试PLC电气控制系统的有关知识。
16	WK2	网孔板	学会电气控制系统中各元器件的布局规划、安装、调试过程知识。

（三）电机导轨、光码盘测速系统及数显转速表包含光码盘测速系统（配有进口光电编码器）、数显转速表及固定电机的不锈钢导轨等。不锈钢导轨平整度好，无应力变形，加工精细，同心度好，互换性好，能保证电机与编码盘之间连接的同心度不超过±5丝，电机运行噪声小，实训参数典型，能较好满足实训要求。在导轨面板上设有五位数显转速表，显示当前转速；具有电压反馈信号；同时设有光电编码信号输出，包括A、B两个通道；能够完成各种速度开/闭环及定位实训。

（四）三相鼠笼异步电机交流额定电压380V，Y/△接法，转速1400转/min，功率40W，频率50HZ，绝缘等级E级。

（五）直流电动机转速1600转/min，功率40W，额定电压220V，额定励磁电压220V，额定励磁电流<0.16A，额定电流<1.1A

（六）三相双速异步电动机YD801-4/2,功率0.45kw，额定电流1.4A，额定电压380V，频率50Hz，转速1420转/min，Y/△接法，防护等级IP55

（七）实训桌实训桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板；左右设有两个大抽屉（带锁），用于放置工具及资料，电脑桌联体设计，造型美观大方。

名称	型号	数量	单位	备注
实验屏		1	台
电源控制屏		1	台	钢制喷塑
实验桌		1	张	铝木结构
学生凳		2	张
PLC主机	SR40+EM AM03	1	套
通讯电缆	网线	2	条
实验挂箱	抢答器/音乐喷泉	1	块
	装配流水线/十字路口交通灯	1	块
	水塔水位/天塔之光	1	块
	自动送料装车/四节传送带	1	块
	多种液体混合装置	1	块
	自动售货机	1	块
	自控轧钢机/邮件分拣机	1	块
	机械手控制/自控成型机	1	块
	加工中心	1	块
	四层电梯	1	块
	步进电机/直线运动	1	块
	自动洗衣机/电镀生产线	1	块
	变频器实训挂箱（v20）0.37KW	1	块
	触摸屏实验箱TPC7062TI（7寸工业级彩色）	1	块
三相异步电机
软件	演示板原程序及西门子编程软件	1	套
软件	触摸屏编程软件	1	套
说明书	实验指导	1	册
连接线	实验连接线50cm自锁线	50	条
连接线	15cm自锁线	10	条