现代工业自动化综合控制实训平台

一、设备概述

该装置采用铝木结构实训台，实训台架由实训屏（含电源控制屏）、实训桌、实训储物柜三大部分组成。实训屏包括电源指示和控制单元、时间管理器（含电源保护）单元、指示灯和按钮单元、选择开关和蜂鸣器及继电器单元、仪表单元、直流电源单元、七段数码管单元，电源控制屏的左右两侧分别装有一个两插插座，将外部电源进线端装在电源控制屏的左侧（采用航空插连接结构）；实训屏上部左侧采用三根不锈钢型材组成通用实训模块固定结构，一次可摆放 4 个实训模块，模块采用标准化结构、互换性强，根据实训内容的需要调换实训模块，右侧采用网孔板方便学生自行接线操作；存储柜用于存放工具材料及模块。

二、技术参数

•  交流电源：三相五线 AC 380 V ± 10% 50Hz ；

•  温度： -10 ～ 50 ℃；环境湿度：≤ 90 ％无水珠凝结；

•  外形尺寸：长×宽×高≤ 1300mm × 750mm × 1700mm ；

•  整机功耗：≤ 1.0 kVA ；

•  安全保护措施：实训台桌面采用高绝缘、高强度、耐高温的高密度板。具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国标标准。采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线

三、功能特点

本设备总体结构：

本设备装置采用铝合金导轨式实训台，模块采用标准化结构和工具材料放置抽屉及模块存储箱，互换性强。

本实训台架由实训屏（含电源控制屏）、实训桌、实训储物柜三大部分组成。实训台架以经氧化处理的高材质 40mm × 80mm 铝合金作为设备主要框架材料；实训台架采用铝合金的本体颜色，电源箱体采用麻灰色 1.2mm 钢板制作。实训屏底部装电源控制屏，电源控制屏的面板布局从左至右依次为电源指示和电源控制单元、时间管理器（含电源保护）单元、指示灯和按钮单元、选择开关和蜂鸣器及继电器单元、仪表单元、直流电源单元、七段数码管单元，电源控制屏的左右两侧分别装有一个两插插座，将外部电源进线端装在电源控制屏的左侧（采用航空插连接结构）；实训屏上部采用三根不锈钢型材组成通用实训模块固定结构，左侧一次可摆放 4 个实训模块，根据实训内容的需要调换实训模块；右侧为网孔板设计，方便学生自行操作。实训桌桌面采用 25mm 麻灰色高密度层压板封边特制，有效提高绝缘等级。实训储物柜采用标准结构和抽屉式，左侧有 3 层抽屉，用于存放工具以及实训资料；右侧的双拉门式设计，可同时存放 8 个通用实训模块。实训储物柜的位置可根据需要灵活调整，底部装有 4 个导向轮，方便实训台架移动，储物柜的外形尺寸为： 1090mm × 500mm × 600mm 。

本设备的 PLC 模块的 I/O 端子、变频器的接线端子及其他附件元器件与安全插座连接，使用带安全插头的导线进行电路连接，既保证学生基本技能的训练、形成和巩固，又保证电路连接的快速、安全和可靠。

本设备各个模块的功能特点：

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，本装置设有供电和通电指示，设有带灯保险丝保护，启停开关控制、同时具有漏电告警指示及告警复位，及具有急停开关。提供三相四线 380V 、单相 220V 电源各一组（安全插座），提供 2 组三插 AC200V 插座，由启停开关控制输出，并设有保险丝保护。

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过流告警次数。

直流电源、直流电压 / 电流表、逻辑电平输出及指示等：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 ～ 30V 、精度 0.5 级，电流表量程 0 ～ 30mA 、精度 0.5 级；同时设有逻辑电平输出（点动、黄绿红三种颜色开关）、逻辑电平指示（黄绿红三种颜色指示）、 LED 数码管、选择开关、蜂鸣器、直流 24V 继电器、直流电压输出： 24V/6A 、 12V/2A 各一组（具有保险丝保护）。

•  PLC 模块： DC/DC/ 继电器 14DI,10DO,2 点 AI ， 2AQ ， 24VDC,6 个高速计数器，可通过信号板扩展 2 路高速脉冲输出， 2 个以太网端口。

•  变频器模块： 220VA,0.75W, 操作面板可与变频器分离安装，具有矢量控制。

•  三相异步电动机模块：采用的电动机为三相鼠笼式异步电动机，为变频器调速使用 , 固定底座。

配套电气控制整体解决软件

1 、软件介绍：

软件提供直观的设计、动画演示、模拟和分析电路。和用户友好的环境。它与控制系统、传感器与执行机构的交互极其方便。用它做设计、仿真模拟、调试以至维修及故障判别会非常有用，可大大提高效率。教师能够在较短的时间内向学生呈现更多的内容 , 提高学生理解概念和排除故障，更好的理解理论知识，吸收应用知识。

除了上述实现的基本的功能外，用户还可以自定义宏，元件库以及模板，用标准的组件、灵活的绘图工具来实现用户的理论教学仿真。同时通过仿真教学软件自带动态的，实时的可视化仿真。在仿真过程中，组件采用动画的方式呈现，线和管路根据实时的状态采用色标方式呈现。在仿真构成中用户也可以修改，断开线路和管路进行测量或更换部件的解决系统故障、实时进行整个回路。仿真过程中可以帮助老师解释系统当前操作和对课堂讲解的理论知识探究，同时允许坚持系统参数的变化，例如压力、流量、位移、任一点上的电流电压等。仿真可被设定为多种模式进行控制仿真的速度。同时也可以通过剖面图动画仿真，进一步深入了解其机构。

在仿真教学软件中也可以进行建立虚拟的被控对象，通过外部接口，外部设备与其通信操作。同时老师也可以对其仿真的组件进行设置故障，辅助更好的进行教学实验。

软件要求与供应商现有的实训设备进行进一步的整合，融合进入供应商的实训设备的课程体系中，开发自动化生动课堂，点破理论与实际设备应用中的教学界限，学生在理论中学习，在虚拟实验室中进行直接验证，最后到实际设备中得到成果。

2 、软件参数

（ 1 ）系统功能：

在自动化仿真软件围绕仿真、动画、系统的设计的三大功能来实现系统的仿真教学。目前已经建立好的模块有：

? ☆液压 & 比例液压

? ☆气动

? ☆电气控制

? 电工

? ☆ PLC 逻辑梯形图

? ☆顺序功能图

? 电工单线图

? 数字电子技术

? ☆ 2 d / 3 d 人机界面 (HMI)

? ☆控制面板

? 机械连接

? ☆ OPC 客户端 & OPC 服务器

? ☆创建教学用视听材料

用户通过这些模块可以灵活的选择使用仿真，科研，教学，演示。本次采购的为其中的电气技术软件培训整体解决方案包。

（ 2 ）用户对象：

该软件适合中、高等院校进行教学课程设计、教师备课、教师与学生互动、学生考核、培训等教学活动。通过软件实现在课堂中验证所学理论，以全彩方式动态展示系统行为，加强对不同系统相互作用的理解，直观地测试所有类型的系统，使多种系统集成展示更便利，在虚拟系统上加强教学和学习，容易地集成到课程内容中，可以容易地被老师和学生使用 。

（ 3 ）系统环境：

? 硬件运行环境

CPU: Intel Core 2 双核 1.83 GHz 或相当。

内存 : 2 GB 或多于系统所需量。

显卡 : 显存 512 MB 或更高， 最低屏幕分辨率 1024 x 768 。

硬盘空间 : 3 GB 可用空间

? 软件运行环境

操作系统： Windows Vista SP2 、 7 SP1 、 8 or 8.1 专业版 （ 32 位 or 64 位）

（ 4 ）系统特点

（一）功能库选型：

1 、液压与气动模块

（ 1 ）液压库

其符合 ISO 1219 - 1 和 1219 - 2 标准 , 液压库 ( 工业和比例 ) 提供了所需的所有组件符号来创建移动和工业液压系统和功能。 组件是预先配置的。此外仿真性能曲线等参数 , 外部负载、泄漏、粘度、热特性可以根据需要配置。

（ 2 ）气动库

气动库包括所有的符号创造必要的气动，电控气动和逻辑气动所需要的组件。与液压库一样，气动元件的参数也可以根据用户需求配置。

2 、电气控制模块

电气控制库元可以与其他的所有组件之间进行交互，在自动化仿真环境里组成电控系统。其集成 IEC 和 JIC 标准。

3 、电工电子模块

（ 1 ）电工库

电工库提供了一个广泛的组件创建的交流和直流电路，从基础到高级的应用。它支持 IEC 和 NEMA 标准。

电机软启动器和变频驱动器，它提供了符合制造商实际模型，比如组件， Allen Brad Ley ?，等真实摩西构建的组件。配电柜和接线盒工具可以快速实现和设计相关功能模组。并支持安装导轨与管路设计组件。

（ 2 ）数字电路库

数字电子电路图库提供完备的标准配件，包含反相器、逻辑门、触发器、计数器、移位寄存比较器、开关、 LED 、 7 段数码管显示、解码器、多路传输器等，从简单到复杂的逻辑元件一一俱全。

可编程控制器与传感器应用模块

（ 1 ） PLC 逻辑库

仿真软件提供三种 PLC 逻辑梯形图编程： Allen Brad Ley ?， IEC61131-3 。很容易创建和模拟控制一个自动化系统的一部分。

（ 2 ）功能图（ SFC/GRAFCET ）库

顺序功能图库是实现控制结构的首选工具。除了使用宏步骤外， Famic 自动化仿真软件也支持使用等级封装步骤来建立。

5 、供配电模块

这个元件库为各电压等级的发电、输电和配电提供了采用单线的方式表示设计组件。

6 、 2D/3D 人机界面 (HMI) 模块

该模块提供了便携课时强的设计工具，可以形象的设计动画和控制面板，通过 Automation Studio ?提供的 3D 编辑器可以实现 3D 动画的仿真。支持 STEP, STL 以及 IGES 三种格式 3D 零件的导入 . 在仿真中实现各种机器设备的操作行为与过程。

7 、机械连接

使用机械管理器、机械机构可以与流体动力执行机构来模拟和动画效果。

（二）软件的特色：

1 、 OPC 客户端与 OPC 服务器

软件提供 OPC 客户端和 OPC 服务器模块。 OPC 客户端是一个标准的软件接口 , 允许软件?交换数据与任何公司或其他控制设备的 OPC 服务器是可用的 , 反之亦然。

2 、使用现场总线 (CAN BUS) 连接虚拟设备

软件可以与任何兼容 OPC/CAN BUS 的控制设备进行通信。

3 、导出功能

在软件中允许用户导出 SFC.GRAFCET 到 XML 格式或者到，并且支持用户下载到 PLC 中，这是其他仿真软件所不具备的。

4 、故障诊断

创建组件故障或启动一个预定义组件故障可以训练学生排除故障的能力，学生在“假设”的场景中学习快速查找和解决系统潜在问题。可以设置两种条件自动或手动。

5 、教学视频课件制作

用户在仿真自动化平台提供的工作流程管理里面制作相对应的教学课件，方便老师进行教学管理，理论讲解。

6 、创建用户自定义宏和模板

选用标准组件，灵活的绘图工具，以及分组功能，用户可以创建自定义自己的库和模板。

（三）其他要求：

投标时提供该软件的彩色界面截图。

投标时投标人自行准备演示实体软件及相关演示设备，演示标注☆部分的内容（不接受 PPT 等文本文稿的演示），为了确保软件正版，演示时需连接加密狗。不能提供现场演示的投标将被视为无效投标。

PLC 仿真系统软件

PLC 仿真系统软件采用 RS-232 串行口通讯协议，采用 FLASH 动画进行仿真。该软件必须与 PLC 、 PLC 仿真模块配套使用。要求提供软件界面截图，以及国家计算机软件著作权登记号。

软件包括四层电梯控制、邮件分拣、铁塔之光、自控轧钢机、交通灯控制、步进电机控制、电镀生产性控制、自动送料装车系统、水塔水位自动控制、多种液体混合、三相电机顺序控制、全自动洗衣机控制、小车运动控制、机械手搬运控制、加工中心选刀控制等十几种仿真模块。

•  实训室管理系统及软件

•  本管理系统包含 LED 终端、信息无线发射器、 LED 终端信息无线接收器

•  处理器： ARM7

•  存储容量： 8M bit 电源：交流 220V 50HZ

•  支持 RS232 、 USB 通信、波特率支持 9600 、 115200

•  环境温度： -30 ℃ ~70 ℃

•  软件支持 WINDOWS2000 、 NT 、 xp 、 vista 和 win7

•  功能显示：图文、字幕、数字时间、支持软件强制开关机和定时开关机、多种显示方式和退出方式、十余种流水跑边模式、支持 0-15 级手动亮度调节、单红色、 LED 终端为全户外屏，防雨。

•  信息无线发射器：

•  输入电压： DC5~12V 温度范围： -40 ℃ ~85 ℃ 无线协议： Zigebee2007 接收灵敏度： -110dBm

•  串口格式： 8-N-1 ， 8-ODD-1 ， 8-EVEN-1 以上三种可选。

•  串口速率： 2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200bps 可选

•  无线频率： 2.4G ，用户可通过串口指令更改频道（ 2405-2480MHz ，步长： 5MHz ） 11-26 频道

•  传输距离：可视，开阔，传输距离 1600 米

•  工作电流：发射： 150mA （最大）， 100mA （平均），接收： 55mA （最大），待机： 45mA （最大）

•  可配置节点： Coordinator ， Router 接口： USB B 型 母头

•  LED 终端信息无线接收器： 输入电压： DC5~12V 温度范围： -40 ℃ ~85 ℃ 无线协议： Zigebee2007

•  接收灵敏度： -110dBm 串口格式： 8-N-1 ， 8-ODD-1 ， 8-EVEN-1 以上三种可选。

•  串口速率： 2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200bps 可选

•  无线频率： 2.4G ，用户可通过串口指令更改频道（ 2405-2480MHz ，步长： 5MHz ） 11-26 频道

•  传输距离：可视，开阔，传输距离 1600 米 工作电流：发射： 150mA （最大）， 100mA （平均），接收： 55mA （最大），待机： 45mA （最大） 主芯片： CC2530F256 ， 256K FLASH

•  可配置节点： Coordinator ， Router 接口： RS232 ，电源

•  功能：通过计算机软件发布信息，

•  信息以无线方式（无需 WIFI/3G/4G 网络）传输至 LED 终端并显示发布的内容，也可通过 U 盘直接将发布信息传输至 LED 终端。 ( 投标现场提供样机演示 , 不演示及演示不满足参数视为不响应招标文件。 )

四、实训项目

本设备基本实训包含 PLC 、变频器的基本操作与编程以及相互之间通讯实训。实训项目如下：

自动送料装车系统  

水塔水位自动控制  

交通灯自控与手控  

全自动洗衣机

电机控制  

多种液体混合

步进电机

自控成型机  

自控轧钢机  

邮件分拣机  

铁塔之光

四层电梯控制  

电镀生产线控制

变频器功能参数设置与操作；

外部端子点动控制；

变频器控制电机正反转；

多段速度选择变频调速；

变频器无级调速；

基于外部模拟量（电压 / 电流）控制方式的变频调速；

瞬时停电起动控制；

PLC 、变频调速控制；

PLC 控制变频器外部端子的电机正反转；

PLC 控制变频器外部端子的电机运行时间控制；

基于 PLC 数字量控制方式的多段速；