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可编程控制系统工程应用实验平台
可编程控制系统工程应用实验平台根据可编程控制系统工程师岗位能力要求以及智能制造工程专业人才培养方案进行设计，包括工业常用的可编程控制系统、工业总线、变频器、伺服、步进、气动、接触器等知识点及场景，设备具体要求如下：
1.1 实验台
实验台是整个实验设备的基础平台，实验单元放置或固定在平台上使用，可根据实验考核内容，嵌套相应的实验单元，该平台需包含主控电源模块，可为各实验单元提供稳定安全电源。具体如下：
1）整体尺寸不小于1480W×760D×1700HMM（允许偏差±5%）；桌面上方区域采用铝型材搭建成龙门架式标准单元模块挂件区。平台底部安装高质量的地面活动脚轮副。
2） 门架式标准单元模块挂件区下方设置主控电源区，主控电源区包括插座区域、漏电保护区域、电源区域、直流24V电源输出区域组成。所有电源供应回路具备相应的短路保护、漏电保护等功能区域组成。漏电保护区域包括漏电保护断路器1个、三相进线指示灯1组；三相电压区域1包括三相电源输出保护香蕉插座1组。
1.2 先进控制系统实验单元
（1）1个先进PLC控制器,工作存储区：≥1MB程序存储区 ，≥ 5MB数据存储区；带3个通讯接口，支持工业以太网或者总线通信；
（2）1块数字量输入模块，≥32通道DC24V输入；
（3）1块数字量输出模块，≥32通道DC24V输出；
（4）1块模拟量输入模块，≥8通道，16位分辨率，精度≥0.3%；
（5）1块模拟量输出模块，≥4通道，16位分辨率，精度≥0.3%；
（6）1块存储卡，存储空间≥24MB；
（7）1根工业以太网连接线，总长度≥6m；
（8）4个螺钉型前连接器；
（9）1根安装导轨；
（10）1个24V/8A调节型电源，输入:120/230VAC，输出:DC24V，输出电路≥8A；
（11） 1套PLC专业版正版编程软件及触摸屏组态软件。支持GRAPH编程语言，SCL编程语言，PLC模拟编程语言。
1）基于 Windows 7 Professional或者Windows 10环境的编程软件套件可以对控制器、人机界面和驱动装置进行统一的项目规划和控制操作，实现数据的统一存储，确保整个项目内数据一致性。符合 IEC1131-3 标准，能够集成国际标准的其他高级编程语音，设备创建与参数设置简单便捷；图形化组网直观快速。支持多种编程语言(LAD, FBD, SCL, STL), 软件易用性强且具有较高的编程效率。系统采用透明通讯的方式，可以进行远程编程及程序的上、下载；具有内存预测功能，可以掌握内存的用量；采用分层结构，如根据功能分为主程序、快速执行程序、事件程序等，使系统层次分明，程序执行更有效、快捷。故障安全功能的工程组态和普通工程组态都具有相同界面和操作方式。支持全中文操作界面，全文变量名、注释，诊断信息，在线帮助等等。并支持多语言切换。确保最佳的程序可读性。
2）分布式故障安全正版软件
3） 故障安全逻辑控制器授权
4）运动控制工艺正版软件
5）专业版离线仿真软件或类似授权。
6） 云链接器或类似功能授权。
7） PID 专业授权
8）网络规划或类似功能授权"
（12）实验单元装配成标准单元模块，可置于实验桌的标准模块挂架区。要求把PLC的所有端子引至接线面板的插孔端子。端子旁具有相应的丝印电路和标注。
1.3 基础控制系统实验单元
（1） 1个小型自动化PLC控制器，支持工业以太网通讯，配置≥14通道直流数字量输入信号，≥10 通道直流数字量输出信号， ≥2通道模拟量输入信号，≥2 通道模拟量输出信号。PLC 供电电源：直流 DC24 V ，工作内存：≥100KB。
（2） PLC控制器支持≥6路高速计数器功能；
（3） PLC控制器支持≥2路高速脉冲输出信号，最高频率≥100KHz。
（4） 1套PLC正版编程软件，支持英语、中文等多种语言，支持Windows操作系统安装及运行；
（5） 1根工业以太网连接线缆，总体长度≥6 m
（6） 实验单元装配成标准单元模块，可置于标准控制屏的标准模块挂架区。把PLC的所有端子引至接线面板的插孔端子。端子旁应用相应的丝印电路和标注。
1.4 触摸屏实验单元
（1）基本型彩色触摸屏1个,TFT液晶显示屏（LCD），显示色彩≥65536色，显示尺寸≥7英寸，支持分辨率≥800×480，支持PROFINET协议，背光灯（MTBF背景照明）≥20000小时。触摸屏带有以太网和USB接口。触摸屏用户内存≥10M，支持配方内存≥256KB，支持配方数量≥50。 为了为保持系统兼容性，需与控制器为同一品牌。
（2）实验单元装配成标准单元模块，可置于标准控制屏的标准模块挂架区。要求把触摸屏的电源端子引至面板的插孔端子。端子旁应用相应的丝印标注。
1.5网络交换机
1台非网管型工业以太网交换机，DC24V电源供电, 自适应10/100 Mbps通讯速率;本体集成≥5 个 10/100 Mbps 双绞线RJ45接口；防护等级 ≥IP20；1根工业以太网连接线缆，总体长度≥6 m。
1.6变频器实验单元
（1）1 块变频器功率单元，不带滤波器，带集成制动斩波器。电压波动范围≤+10/-10% ，电源频率≤47-63Hz 。过载能力等级：高过载模式时，输出电流为200%基本负载电流时，可持续时间≥3S，输出电流为150%基本负载电流时，可持续时间≥57S；轻过载模式时， 输出电流为150% 基本负载电流时，可持续时间≥3S，输出电流为110% 基本负载电流时，可持续时间≥57S。防护等级≥IP20； 为了为保持系统兼容性，需与控制器为同一品牌。
（2）1块变频器控制器，支持PROFINET通讯，变频器支持 ≥4个可配置的数字量输入/数字量输出，≥6通道数字量输入通道，≥5通道数字量输入，≥3通道数字量输出信号，≥2通道模拟量输入信号，≥2通道模拟量输出信号。防护等级≥IP20，控制器带有USB、SD / MMC或RS485接口；
（3）1张配套的存储卡，内存容量≥512MB；
（4）1套变频器屏蔽套件，包含≥4件屏蔽组件；
（5）1块配套的高级智能操作面板，支持中文显示；
（6）1根配套的 USB电缆，长度≥2m；
（7）1 套安全集成的存储卡扩展功能许可证授权；
（8）1套配套的控制存储卡许可证扩展功能，用于实现简单定位功能。
（9）变频器实验单元装配成标准单元模块，可置于实验桌的标准模块挂架区。把变频器的所有端子引至接线面板的插孔端子。端子旁用相应的丝印电路和标注说明每个插孔端子的功能和用途。
1.7 伺服控制单元
（1）伺服控制器1台，支持PROFINET通信控制；输入电压： 200-240 V 1 相/三相交流 - 15 %/+ 10 % 2.5 A/1.5 A 45-66；输出电压：0–1.2 A 0-330 Hz 电机：≥0.1 kW ；防护方式：≥IP20；尺寸：≤45x170x170（宽x高x深）；
（2）实验单元装配成标准单元模块，可置于实验桌的标准模块挂架区。把伺服的所有端子引至接线面板的插孔端子。端子旁用相应的丝印电路和标注说明每个插孔端子的功能和用途。
1.8 步进控制单元
（1）步进驱动器1套，支持光耦隔离差分信号输入，抗干扰能力强；兼容5V/24V信号，脉冲响应频率最高可达200KHZ；具有过压、欠压、过流保护等出错保护功能。
（2）实验单元作为PLC运动控制的控制对象，步进控制实验单元装配成标准单元模块，可置于标准控制屏的标准模块挂架区。模块的所有端子引至面板的插孔端子。端子旁应用相应的丝印标注。
1.9 接触器继电器模块
通过接触器继电器实验单元，PLC可控制交流电机等负载。接触器继电器实验单元装配成标准单元模块，可置于标准控制屏的标准模块挂架区。模块的所有端子引至面板的插孔端子。端子旁应用相应的丝印标注。继电器线圈24VDC，配3个接触器，3个继电器。装成标准单元模块。所用的接触器、继电器采用西门子品牌产品。
1.10 交通灯控制模块
交通信号灯实验单元作为PLC的开关量控制对象，模拟交通灯的运行状况。交通信号灯实验单元装配成标准单元模块，可置于标准控制屏的标准模块挂架区。模块的所有端子引至面板的插孔端子。端子旁应用相应的丝印标注。指示灯电压24VDC，包括东西向、南北向交通灯（黄、绿、红）指示及人行道指示（红、绿）。
1.11 运料小车实验模块
运料小车实验装置通过接线端子与PLC控制设备（另配）便捷连接。运料小车实验装置由传感器、信号指示灯、开关按钮和电机等组成，可以模拟物料自动运输、自动往返运行、定点传送等应用场景，用于进行简单顺序逻辑控制的实验练习，需与PLC控制器配套使用,详细配置要求如下
运料小车实验装置外壳采用碳钢钣金折弯加工而成，表面烤漆，将信号接口标识印在运料小车表面。
整体外形尺寸≥L600×W160×H120MM，传感器、信号指示灯额定电源输入DC 24V。主要元器件包括信号指示灯≥ 4个、开关按钮 ≥2个、接近传感器≥ 4个、电机和丝杆 ≥1套。
1.12 故障设置模块
故障设置模块，支持远程控制，带EM-BUS通讯协议，可通过专用接口与PLC、计算机直接连接。 通过智能故障设置服务器，人为设置故障点，让学员自行排查和修复故障问题，从而实现故障排除、设备维护目的。支持多种故障设置，包括PLC与PLC通信故障设置，PLC与上位机通信故障设置、PLC与变频器通信故障设置、PLC数字量输入短路故障设置、PLC数字量输出断路故障设置，模拟量短路故障设置等多种故障设置功能。 故障设置成功后，服务器自动生成报警信息和故障排除指引，学员可通过故障排除指引一步一步实现故障排除练习。
1.13 虚拟仿真程序
提供完整的配套虚拟仿真程序，包括： (1)液体混合自动控制； (2)电机速度检测和PID控制； (3)洗衣机控制程序； (4)智能交通灯控制； (5)车灯控制； (6)传送带控制模块 虚拟仿真程序采用3D虚拟技术和上位机技术设计而成，可运行于触摸屏端及电脑端，虚拟仿真程序既可与PLC建立通讯在线运行，也可独立运行。
1.14 可编程逻辑控制系统应用实验课程资源，交付包括PPT课件、实验指导书、程序图纸样例等，需包含以下内容：
基础应用篇
任务1 PLC基础知识
1.1 认识PLC及其应用领域
1.2 认识PLC
1.3 PLC软件的安装及使用
任务2 基本控制指令应用
2.1三相异步电机星三角降压启动（位逻辑指令）
2.2用PLC控制运料小车，实现自动运料（定时器、计数器）
任务3 功能指令应用
3.1 流水灯控制（移位指令）
3.2 PLC控制交通灯（比较指令）
3.3 模块信号处理（数据转换、数据运算指令）
3.4 高速计数器
3.5 高速脉冲
任务4触摸屏的使用
4.1 使用基本元素设计简单操作面板
4.2 使用报警控件设置报警系统
4.3 使用趋势控件设计曲线查看系统
任务5变频器应用
5.1 使用面板进行参数设置
5.2 使用软件进行参数设置和调试
5.3 PLC通过端子控制方式实验变频器多段速控制
5.4使用PLC通过总线控制变频器
任务6伺服驱动器的使用
6.1 使用面板进行参数设置
6.2 使用软件进行参数设置和调试
6.3 通过程序块控制伺服电机
6.4用运动控制指令控制伺服电机
6.5 用运动控制指令控制步进电机
任务7 PLC网络通讯
7.1 PLC通讯
7.2 Modbus TCP通讯
综合应用篇
项目1、PLC星三角降压启动的控制
项目2、PLC十字路口交通灯的控制
项目3、PLC气动分拣系统的控制
项目4、PLC运料小车的控制
项目5、供料单元控制
项目6、输送单元控制
项目7、装配单元控制
项目8、仓库单元控制
项目9、产线联调
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