SG-360E型 PLC工业自动化控制平台-化工原理实验装置-流体力实验装置-热工实训装置-环境工程实验装置-上海朔光科教设备有限公司

(图片仅供参考，以实物为准)
二、概述
工作台以网孔架为基础实训单元，仿真企业真实环境，可开展PLC系统基础模块连接实训。该工作台采用单面实训方式，实训区主要由电源单元、PLC单元、PLC学习箱单元、基础实训单元、扩展实训区（伺服控制小车运动实训单元、步进电机单元和变频器单元）六大部分组成。
工作台实训内容丰富，涉及知识点广泛，其中包含了：西门子1214C系列PLC的实训；触摸屏的实训；触摸屏与PLC通讯的实训；该工作台可选用不同的PLC学习箱进行不同的实验项目，如舞台灯光实训；十字路口交通灯控制实训；四节传送带控制的实训；邮件分拣实训；四层电梯实训；步进电机实训；水塔水位实训；自动配料实训；运料小车实训；伺服电机的控制实训；变频器的控制实训；小车运动控制实训；编码器控制实训；PLC与变频器PROFINET总线通信等；以及继电器-交流接触器系统的电动机正反转，星-三角，两台电机的顺序控制等实训。气动系统控制实训等项目，实训内容从易到难，便于学生更轻松高效的学习PLC知识。
该实训中心是为培养现代化制造业、现代化服务业培训专业人才和复合型人才的基地,实训中心除了对校内的老师和学生培训外，还可面向社会和企业人才的专业培训。培训的项目PLC控制技术、PLC通讯技术、触摸屏技术。面向的人才有电子技术类人才、可变程控制器程序设计类人才、触摸屏应用类人才、自动化系统集成类人才、机器（包括自动化生产线和数控）设备的开发、维修类人才等。服务的行业有钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输等。
1.电气与PLC控制综合实验台，主要由实训平台、电源系统、控制盒、电气系统、三相异步电机模块、交通灯实训模块、运料小车模块、智能分拣模块、温度控制模块、机械手搬运模块等组成。
（二）电气控制与PLC实训台架
2.1 实训台架主要由架体、台面板、万向轮、电源控制系统等组成，整体尺寸≥1600*850*1750mm。
2.2 台架最上端配置有电气功能模块，尺寸≥1540*120*120，由能量监控单元、供电单元、PLC、气源单元、急停开关等单元构成，可实现实时能源消耗的监控，整个控制台的气源供给以及突发状态下的紧急停止。
2.3 供电单元：带急停按钮；配备遥控总开关，能够实现远程遥控操作设备主电源的开关，设备电源实时开关和定时开关。配备遥控总开关不限制控制距离，控制方式：微信小程序，网页控制。自带NB网络。状态反馈:可查看实时状态。
2.4 能量监控单元：能够实现刷卡设备供电，实时监控电源的电压，电流，功率参数。测量仪供电电压 AC 时 95 -240 V，供电电压 DC 时 110-340 V；实现功能:电压测量，电流测量，有效功率测量，无功功率测量，频率测量；通讯传输率最小值10000 kbit/s，通讯传输率最大值100 000 kbit/s；
2.5 可编程控制器：配置可编程控制器CPU，可编程控制器扩展块，安全插座。将CPU及扩展接到安全插座内部，方便外部模块快插实训。CPU≥125KB工作存储器；24VDC电源，板载不少于14个DI * 24VDC，漏型/源型，板载不少于10个DQ x 24VDC及AI2和AQ2；板载≥6个高速计数器和≥4个脉冲输出；信号板扩展板载I/O；不少于 8个用于I/O扩展的信号模块；扩展模块：数字量I/O，≥8DI/8DO，8DI 24VDC。
2.6 气源单元：可为工作台提供稳定气源，可调节气压大小，查看气压数值。配置调压阀，压力表显示，过板快接气管插头。工作压力：0.8 bar ~14 bar；压力调节范围：0.3 bar~7 bar；工作适应温度：-10 °C ~60 °C；工作介质:惰性气体,中性气体。安装方式：管式安装。
（三）被控对象实物模块
3.1 步进电机控制单元
1.主要由丝杆滑轨模组、光电传感器、指示灯、步进电机、接插件等组成，整个单元固定在铝合金底板上，形成独立模块，按照真实生产流水线上小车的控制要求，将产品根据不同的工艺要求进行模拟加工，进行使用PLC模拟量信号控制步进电机的实验。
2.丝杠滑轨模组：宽度≥60mm，模组固定螺纹孔间距≥100mm，最大行程≥310mm，轨道长度≥400mm，全长≥470mm；光电传感器：电源电压DC5-24v±10%，消耗电流：30mA以下，响应频率≥1KHz，工作适应环境-25-﹢55℃；步进电机：保持转矩（N▪m）≥1.3；步距角：≤1.8°；步距角精度：±0.09°（空载、整步）；温升：MAX 85K；适应环境：温度：-10~+50℃；径向跳动≤0.05 mm MAX (负载5N）；轴向跳动：≤0.1mm MAX (负载10N）；
3.2 伺服电机控制单元:
1.主要由供料机构、旋转平台、伺服电机、传感器、接插件等组成，所有结构安装在铝合金底板上，形成独立模块，整体尺寸≥300*200*100，该单元可实现供料机构将工件推至旋转平台，通过要求旋转至不同位置，由伺服电机控制位置，实现工件的精准摆放，掌握PLC控制伺服电机的位置控制、速度控制、转矩控制等模式的应用。
2.供料机构：由井式料库、推杆气缸、推杆和光纤传感器组成，安装在铝板上，将工件库中的工件依次推出。
3.井式料库：采用铝合金制作，能够存储多个物料块，配有观察孔，可以观察到内部物料状态，同时底部有料位检测孔，可以对物料有无进行实时检测。
4.推料气缸：行程：≥80 mm；两端带弹性缓冲垫；工作压力：1.5bar～10 bar；工作模式：双作用；环境温度：-20 °C～80 °C；端位的冲击能量：≥0.05 J。
5.推杆：设有导向机构，可以沿导向运动，能够顺利将物料依次推出。
6.光纤传感器：最大开关距离：5 mm~550 mm；感应距离：10 mm~400 mm；光源种类：可见红光；电压：10 V DC~30 V DC；电流消耗：30 mA；开关频率：≥500Hz，工作适应温度：–25 °C~+55°C
7.旋转平台：由中空回转台和物料盘组成。中空回转台：定位精度≤±0.5arc-min，重复定位精度≤5arc-sec，旋转平面偏差≤0.01mm，旋转平台平行度≤0.01mm，旋转平台同心度≤0.01mm，噪声值≤60dB，减速比≥10，最大轴向力≥4800N，最大径向力≥4800N。电机步距角：1.8°；步距角精度：±0.09°（空载、整步）；温升：最大85K；使用环境：温度，-10~+50℃；径向最大负载：75N（距离法兰面10mm处）。物料盘：表面阳极氧化处理，尺寸≥φ200*10；
8.伺服电机：最大电机功率：≥200W；最大扭矩：≥1.91NM；最大速度 (r/min) ≥3000；防护等级：IP65；编码器类型：绝对编码器；工作适应运行温度 0 ~ 40 ℃；运行湿度：最大 90 % RH (30 ℃时无凝露)；
9.圆柱型传感器：检测距离≥4mm±10%，应答频率≥800Hz，消耗电流≤10mA，输出极性逆接保护、电源极性逆接保护、浪涌吸收、短路保护，工作适应温度-25-70℃
3.3 变频控制单元
1.主要由输送机构、传感器、推料机构、滑道、工件、接插件等组成，所有结构安装在铝合金底板上，形成独立模块，整体尺寸≥500*130*90mm，该工件通过传输线运送至传感器下方，检测出工件属性，通过推料机构将工件进行分拣。熟练掌握PLC控制变频器的应用。
2.输送机构：采用皮带输送方式，带宽≥50mm，长度≥400mm，驱动采用变频电机+减速机，转速：1000-3000r/min，起动转矩：≥600mN•m，额定转矩：≥150 mNm。
3.传感器：传感器要包括电感式传感器、电容式传感器、光电式传感器。
4.电感式传感器：触发感应距离 Sn：6-10mm；安全接通距离 Sa：5-8 mm；开关频率：≥2,000 Hz；供电电压:1 V DC~3 V DC；工作适应温度：–25°C~ +75°C。
5.电容式传感器：额定工作距离：3-5 mm；确保操作距离：0~2.88 mm；
6.光电传感器：最大开关距离：5 mm~50mm；感应距离：10 mm~50 mm；光源种类：可见红光；电压：10V DC~30V DC；开关频率：≥500Hz；防护等级：III，工作适应温度：–25°C~+55°C；
推料机构：由推料气缸、推杆、滑道和被推工件构成，推料气缸：行程：≥80 mm；两端带弹性缓冲垫；；工作压力：1.5bar～10 bar；工作模式：双作用；端位的冲击能量：0.05 J。推杆设有导向机构，可以沿导向运动，能够顺利将物料依次推出。滑道具有导向机构。工件：尺寸为φ35*15±10%，三种不同材质不同颜色物料块各不少于2件。
3.4 温度控制单元:
1.主要由温度传感器、加热模块、冷却风扇、压差传感器等组成，通过加热模块加热，温度上升，调节风门进行扰动，调节PID参数控制加热时长，实现温度和气流级联控制回路，达到温度恒定。熟练掌握PLC通过控制脉宽实现加热的应用。
2.温度传感器：探头材质304不锈钢，测温范围-50至200℃，A级精度。
3.加热模块：304不锈钢材质，泄露电流＜0.5mA，绝缘电阻≥30mΩ，冷态耐压交流工作1500v50HZ无击穿现象；
4.压差传感器：测量范围：0-200 Pa；工作电压：AC 24 V或 DC 13.5-33 V；输出电压：0-10 V DC ；功耗 <0.5 VA；电流 <10 mA；允许的介质温度范围 0-70°C ；允许的环境湿度 <90 % r.h. (无冷凝) ；
（四）电控系统模块
4.1 低压电气控制单元：
1.主要由常用低压电气元件、控制盒、三相异步电机及网孔板组成，用于通过低压电气元件组成的控制回路控制三相异步电机运转，同时也支持通过PLC去控制三相异步电机运转。
2.三相异步电机：输出功率≥25w，三相220v，频率≥60Hz，额定转速≥1600r/min，启动转距≥450MNm，额定转矩≥160mNm。需要中国强制产品认证制度认证，电机端部配有旋转视觉平板，可明显观察电机的旋转状态。
4.2 多功能PLC控制盒单元:
1.不少于16路拨码开关、不少于16路LED指示灯、控制盒、触摸屏等组成。通过更换不同实验程序，根据触摸屏界面上的指示灯状态来模拟多种应用的实验。包括交通灯实验、三层电梯实验、洗衣机实验、汽车控制实验等功能实验，完成PLC基础指令的应用及逻辑控制应用。
2.控制盒：配快速插拔接头，可实现快速接线。
3.可编程调试控制工控上位机：每套含2台，处理器核心≥24个，执行总数≥32，基础频率≥2GHz；256G以上固态硬盘，1T以上机械硬盘；48G以上内存；配备2台显示器，32吋，刷新率：≥60Hz，分辨率：≥1920*1080；配置独立显卡，CUDA核心≥9728个，显存≥162G，基础频率≥2.2GHz；
4.触摸屏：精简面板，按键式/触摸式操作，≥7"TFT显示屏，≥800x480像素，带PROFINET接口,USB接口，与PLC控制系统模块共用。
（五）PLC 控制器模块
5.1 主要由触摸屏、PLC、变频器、伺服驱动器、步进驱动器、交换机、开关电源、断路器、接线端子、分线器等组成。用于控制多个实训模块及网络之间的通信功能，包括PLC与触摸屏、PLC与变频器、PLC与伺服驱动器等之间的通信，同时可以提供电气原理的实物认知与接线训练。
5.2 可编程逻辑控制器PLC：带显示屏的CPU；工作存储器可存储≥175KB代码和1MB数据；位指令执行时间≤60ns；4级防护机制，工艺功能，运动控制，闭环控制，计数与测量；跟踪功能；
5.3 1.触摸屏：精简面板，按键式/触摸式操作，≥7"TFT显示屏，≥800x480像素，带PROFINET接口,USB接口。
2.变频器：不少于6DI，3DO，2AI，2AO。功率单元，单相供电AC220V,功率≥0.55KW,额定电流≥3.2A。
5.4 伺服驱动器：具有集成伺服抱闸功能；供电电压1 AC / 3 AC 200 V- 240 V (–15 % / +10 %), 0.2 kW ，支持控制方式：脉冲序列（通过脉冲输入实现位置控制 ) ，总线控制实现：转速控制、基本定位器。防护等级：IP20。
5.5 交换机：工业以太网交换机速率≥10/100Mbit/s；LED诊断，IP20.24VAC/DC电源，带不低于8个10/100Mbit/s双绞线端口及RJ45插座。
5.6 步进驱动：可驱动4线，8线的两相步进电机；电压输入范围：18~48VDC；电流：1.0-4.2A，细分范围：400~25600ppr，信号输入：差分/单端，脉冲/方向或双脉冲，5~24VDC电平兼容；
5.7 通过软硬件结合，实现抢答器/音乐喷泉，交通灯，三色灯，跑马灯，床位呼叫器，车库卷帘门自动控制，设备状态显示，知识竞答抢答器，仓库进出货控制，三级物料分拣，传送带工件计数，小车往复送料，水池蓄水，四层电梯，加工等多种场景复现并配合完成编程调试。
三、 实训内容
² 西门子1214C PLC的实训
² 触摸屏的实训
² 触摸屏与PLC通讯的实训
² 伺服电机的控制实训
² 变频器的控制实训
² 小车运动控制实训
² 编码器控制实训
² PLC与变频器PROFINET总线通信
² 继电器-交流接触器系统的电动机正反转，星-三角，两台电机的顺序控制
四、 功能特点
1.工作台
工作台采用方形钢材焊接而成，共分为两个工作面，每个工作面由网孔板拼接而成，网孔板两端直接用螺栓与工作台固定。
工作台组成：
本设备采用单工作面，可满足西门子1214C PLC基础实训。在实训时，可进行两种接线方式，一种为学习型接线，其采用即插即用型端子插接方式接线，使用灵活，可增强学生对PLC接线的认识。另一种为直接接线方式，该方式更加接近工厂实际，能更好的提高学生接线的动手能力。

多功能接线端子(图片仅供参考，以实物为准)

2.实训区
实训单元组成：网孔板实训区主要由电源单元、PLC单元、PLC学习箱单元、基础实训单元、小车运动单元、变频器单元等组成。

实训区分布图(图片仅供参考，以实物为准)

（1）电源单元

电源单元图(图片仅供参考，以实物为准)
组成：三相四线漏电保护开关、380V指示仪表、开关电源、即插即用端子、双层端子、保险丝端子，导轨；
功能：提供交流380V、220V、直流24V的电压供电，满足整机的需求。
（2）PLC单元

PLC单元图(图片仅供参考，以实物为准)

组成：KTP400触摸屏，西门子1214C PLC，线槽
功能：本单元为整机逻辑控制单元，可完成触摸屏编程组态的实训、PLC编程的实训、触摸屏与PLC之间的通讯实训、PLC之间的通讯等内容。
（3）PLC学习箱单元

PLC学习箱单元图(图片仅供参考，以实物为准)

1套信号模拟，包含的模拟器件提供真实的模拟量信号和开关量信号，能够模拟工业现场的设备运行状态。包括：
1) 2个电压表，测量AQ输出电压。
2) 2个直滑电阻，提供0~10V 直流电压信号。
3) 8路开关和8路LED显示。
配套教学使用的对象，三层电梯、自动售货机、机械手、自动门、天塔之光、全自动洗衣机、自动成型机、红绿灯、装配流水线、四路抢答器、音乐喷泉、轧钢机、邮件分拣、物料分拣、多级传输带等模拟控制实训，指示灯采用贴片双色LED，面板采用3D立体彩色搭配设计，使模拟对象更直观立体，开关采用自复位兼自锁一体设计使实训能灵活实用，为适用各类PLC模块具有输入信号高低电平切换功能。
组成：接线端子、PLC实训模块；
功能：该单元为PLC学习仿真区，可通过即插即用端子与PLC端进行连接，完成各类实训，方便快捷。通过选择不同的实验箱可满足电机控制、步进电机、铁塔之光、邮件分拣机、自控成型机、自动轧钢机等十多个实训。
（4）基础实训区单元

基础实训区单元图(图片仅供参考，以实物为准)

组成：继电器、交流接触器、热继电器、按钮指示灯、导轨、线槽、双层端子；
功能：该单元可以完成三相电机正反转控制实训，将实训模块所实训的个别功能进行实体化，与实训模块形成对比，更有利于学生的学习。
（5）扩展实训区

扩展实训区(图片仅供参考，以实物为准)

组成：伺服系统、步进系统、变频系统、小车运动模块、三相异步电动机模块；
功能：该单元对实训内容进行了更深层次的提升，以实物模型为实训对象，学生通过在这个区域的实训，使其了解及掌握工业上运用非常广泛的运动控制技术与变频控制技术。
五、 设备配置清单

序号	名称	型号及规格	数量
1	电气控制工作台网孔架	长×宽×高=800mm×800mm×1940mm	1台
2	开关电源	DC24V 6A	1套
3	漏电开关	DZ47LE-32 C16 3P+N	1只
4	电压指示仪表（380V）	DW-81	1只
5	三相异步电动机		2只
6	触摸屏	KTP400	1只
7	1214C	1214C DC/DC/DC+SB1231（1A0）	1套
8	按钮开关L16A	黄色（复位）	1只
9	按钮开关L16A	绿色（复位）	1只
10	按钮开关L16A	红色（复位）	1只
11	指示灯AD16	AD16-16C黄色	1只
12	指示灯AD16	AD16-16C绿色	1只
13	指示灯AD16	AD16-16C红色	1只
14	交流接触器	CJX2-0910 220V电压	3只
15	中间继电器	继电器AHN22324+继电器座AHNA21 24V电压	5套
16	热继电器	JR36-20 4.5A-7.2A	3只
17	伺服系统	伺服电机（功率为200W，与SD300规格一致）交流伺服驱动器	1套
18	变频器系统	变频器G120C 0.75kw（带PROFINET通讯）	1套
19	步进驱动器	3M458	1只
20	步进电机	57步进电机	1只
21	接近传感器	OBM-D07NK	3只
22	限位开关	VS10N051C2	2只
23	小车运动机构		1套
24	温度传感器	1）温度传感器：热电阻测量范围0-100度，线L=1000MM。 2）变送器：电压：24VDC, 精度：0.2%FS. 输出信号0-10v。 3）电加热器：必须采用干烧型的电加热器，不能用烧水式的加热方式。干烧式铝制加热块805520mm，固定在箱体里面加热。电压220V, 功率100W，耐压值：1800V/S。绝缘值：200MΩ。电加热器必须带有耐高温隔热板，间隔20mm。 4）隔热板：140853mm。
25	称重变送器	1）称重传感器：传感器激励电压5V，额定输出2mv/V,40KG,作温度范围-20~60度。 2）称重不锈钢承重板：不锈钢 110803mm，双板结构。 3）重量变送器：工作电压：24VDC。输出信号: 0-5V、0-10V、4-20mA ，输入信号：传感器灵敏度 2.0mV/V 输出激励：输出激励电压 5V (E+)。
26	固态继电器	SSR-25DA
27	变频器	V20，0.37KW
28	三相电机	41K25GN-53，380V
29	旋转编码器	360.NPN5-24V
30	实验模块	1）LED数码显示控制 2）天塔之光控制的模拟 3）十字路口交通灯的模拟 4）液体混合装置模拟控制的模拟 5）自动送料装车控制的模拟 6）轧钢机模拟控制的模拟
31	线槽	3030	10米
32	导轨	宽35mm铝材	5米
33	螺丝螺帽		若干
34	电线	采用护套结构手枪式连接线（有效防止触电危险）；导线采用多股无氧铜线，手感柔软，外包绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点；插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触优良；	若干
35	配套资料	实训指导书、设备使用手册、光盘	1套
36	PLC编程线缆	与PLC配套	1条
37	PLC编程软件	与PLC配套	1套
38	触摸屏与计算机通信线	与触摸屏配套	1条
39	触摸屏与PLC通信线	与触摸屏配套	1条
40	工具	配套工具	1套
41	线架		1个
42	电脑推车	580450960mm	1台

工具配置

序号	名称	型号及规格	数量
1	工具箱		1
2	万用表	OW18A	1
3	内六角扳手（组套）	BS-C7	1
4	斜口钳	6"	1
5	尖嘴钳	6"	1
6	剥线钳	鸿义	1
7	压线钳	HS-06WF	1
8	十字螺丝刀	十字3*75	1
9	十字螺丝刀	十字3"	1
10	一字螺丝刀	一字3*75	1
11	一字螺丝刀	一字3"	1

六、 实验室立体效果图（参考）

图2 教室俯视图

图3教室后视图

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