电气自动化学习实验装置

电气自动化学习掌控把握试验台由实训台、实训屏、PLC主机模型块、模仿实训模型块、变频器主机模型块、触摸屏模型块、附件（手册、实训实验连接线等）构成。 一、技术功能数值
1、实训台技术规格
①　尺寸规格：H1600mm×D680mm×W1540mm，作为参考；
②　桌身应用1.5mm厚优质冷轧板精加工，经过酸洗、磷化、喷塑处置整理，外观光泽大方，经久耐用；
③　桌面应用25mm厚中纤板，表面压贴进口可弯曲防火烧板，防热防腐蚀，台面前侧鸭嘴形；桌面铺设PVC防静电桌垫，透明无异味；
④　实训桌下部分装配备有四个万向滚轮，其中两个带刹车功能，位移便利。
2、实训屏技术规格
①　验屏应用1.5mm厚优质冷轧板精加工，经过酸洗、磷化、喷塑处置整理，外观光泽大方，经久耐用；
②　实训上层用来悬挂实训模型块，下层装配控制电源。
③　实训屏设计
④　漏电保护总电源开关1只（16A）；
⑤　三相电源指示灯3只；
⑥　熔断器3只（10A）；
⑦　交流AC380V电源输出2组（插头座输出和叠插连接口输出），1个断路器3P 10A；
⑧　交流AC220V电源输出2组（插头座输出和叠插连接口输出），1个断路器2P 10A；
⑨　直线DC24V直线DC稳压电源2组，功率（W）150W（数字显露电压（V）表、电流（A）表），1个船型开关；
⑩　直线DC0～5V可调电源输出2组，功率（W）100W（数字显露电压（V）表；调动电位器应用高精确度多圈电位器）；
3、功能配备
①　 实训装置的硬件配备，能够完成如下实训功能：
②　无线AP与交换机互连，将使学员PC与PLC及触摸屏之间无线连接
③　可以经过外网就能调节测试学习掌控把握机台
④　触摸屏：15寸彩色，按钮、指示灯、动画、权限、报警功能、弯曲线、历史记录、脚本、配方等
⑤　变频器带电动机，编码器闭环控制
⑥　变频器多段速、模仿量调节速度、现场总线通讯、以太网通讯
⑦　步进控制器与步进电动机：脉冲输出、定位指令、步进、伺服、多轴
⑧　PID调节测试：加热器、温控器
⑨　编码器高速计数、测速、测距
⑩　温控仪表、Modbus串行口通讯
⑪　模仿量：电压（V）、电流（A）写入及输出
⑫　开关量写入，4组，每组16点，每组形式全部不一致：PNP,NPN，按钮，选用开关，快速接插头
⑬　电动机星三角降压启动、电动机正反转
⑭　组态系统、编程调节测试系统、各模型块对应的专用系统
4、 PLC主机模型块技术规格
⑴PLC：西门子S7-1200 1212C DC/DC/DC，W90mm×H100mm×D75mm(6ES7 212-1AE31-0XB0),功耗为9W，重量（kg）为370g，数字量8点写入/6 点输出，2路模仿量写入，5路高速计数器，固态 MOSFET输出,4096个字节位存储器（M）,50KB作业存储器，1MB负载存储器，10KB保持性存储器,开关延迟(Qa.0－Qa.3)接通<1.0μs、断开<3.0μs,开关延迟(Qa.4－Qa.5)接通<50μs、断开<200μs，最大可支持4路脉冲输出和8路脉冲捕捉写入，脉冲串输出频率（Qa.0 和 Qa.2）2Hz~100kHz，10/100Mb/s以太网口1个1500VDC隔离；
⑵数字IO拓展模型块：SM1223 DI16×24VDC DQ16×RLY，，W70mm×H100mm×D75mm(6ES7 223-1PL30-0XB0),功耗为10W，重量（kg）为350g，16路数字写入,写入规格限定电压（V）24V，写入浪涌电压（V）35VDC/0.5s，16路数字输出，输出电压（V）界限5－30VDC或5－250VAC，输出开关延迟<10ms；
⑶模仿IO拓展模型块：SM1234 *4x13位 AQ2x14位，W45mm×H100mm×D75mm(6ES7 234-4HE30-0XB0),功耗为2.0W，重量（kg）为220g，4路模仿写入，2模仿输出，写入界限±10V、±5V、±2.5V或0－20mA，写入满测量范围界限-27,648~27,648，写入精确度12位+符文号位，输出界限±10V或0－20mA，输出电压（V）精确度14位，输出电流（A）精确度13位，输出电压（V）满测量范围界限-27,648~27,648，输出电流（A）满测量范围界限：0~27,648；
⑷串行口通信模型块：CM1241 RS485/422，W30mm×H100mm×D75mm (6ES7 241-1CH31-0XB0),功耗为1.2W，重量（kg）为155g，支持ASCII、Modbus主/从站和USS标准协议，最长通信距离1000m，隔离最大电压（V）500VAC/1分钟，共模电压（V）界限-7V~12 V/1秒/3VRMS连续，B上终端和偏置10KΩ对+5V，A终端和偏置10KΩ对GND，接收器写入阻抗>5.4 KΩ(含有概括终端)，接收器感知度+/-0.2V滞后60mV；
⑸紧凑型交换机模型块：CSM 1277，W45mm×H100mm×D75mm(6GK7 277-1AA10-0AA0),功耗为1.6W，重量（kg）为150g，4个10/100Mbps(半/全双工)浮地RJ45插口，支持应用自检验测试(autosensing)和交叉自适应(autocrossover)功能，写入端PTC自恢复熔断器(0.5A/60V)，标准电缆最大长度90m，船用/拖拽电缆缆最大长度75m，作业温度（℃）0ºC－60ºC，作业相对湿度<95%(无结露)，无风扇散热设计。；
⑹PROFIBUS模型块：CM1243-5 PROFIBUS DP主站模型块、CM1242-5 PROFIBUS DP从站模型块，W30mm×H100mm×D75mm(主站6GK7 243-5DX30-0XE0，从站6GK7 242-5DX30-0XE0),功耗为0.75W，9针D型母接头，垂直装配运行温度（℃）0ºC~55 ºC，水平装配运行温度（℃）0 ºC~45ºC，作业最大相对湿度95%；
⑹配备装配机架、连接器（40针）、存储卡(2M)等必要备品备件；
⑺全部数字量写入和模仿量写入/输出点，引出至模型块操作面板，运用叠插式实验连接线连接实训；数字量输出点经过微继电器转接后引出到叠插式端子，印刷标识与各模型块标识一致；预留1个模仿量通道；
⑻配备数值通讯电缆。
5、 模仿实训模型块技术规格
配备3种控制模型块单元、1种数值变换单元、1种数字信号单元：
⑴控制模型块单元1：水塔水位控制，含模仿水泵设备运行状态指示，水位状态开关量输出，启动和停止实操按钮。
⑵控制模型块单元2：电动机星三角启动控制，含电动机运行状态指示，接触器运行状态指示，启动和停止实操按钮。
⑶控制模型块单元3：伺服电动机控制，西门子G120型，进线电压（V） 1AC 200 V 到 240 V (-15%/10%), 0.05 kW to 0.75 kW，3AC 200 V 到240 V (-15%/10%), 0.05 kW to 2 kW，速度控制模式：与SIMATIC S7-1500 / S7-1200 连接，组态TO 可完成速度或位置控制，支持通信 PROFINET，防护等级为IP20，伺服电动机SIMOTICS S-1FL6 低转动惯量，轴高为 20mm,30mm,40mm。
⑷模仿量单元：模仿量板模型块，4个模仿量写入信号（可调旋钮，0-20mA，对应显露值0.0-100.0），4个模仿量输出信号（4-20mA，显露值0.0-100.0），220V供电，各模仿信号均为单独平稳信号，无干扰。
⑸数字量单元：数字量板模型块，含4个不自锁按钮开关（P1-P4），4个带自锁按钮开关（P5-P8），8个拨动开关（S1-S8），8个输出,发光二极管（红色，L01-L08），8个输出,发光二极管（黄色，L11-L18），8个输出,发光二极管（绿色，L21-L28），两个数码二极管（LED1，LED2），共阴极供电；
硬件配备：
伺服驱动器，伺服电动机，转盘，接触器，接触器，红色按钮，绿色按钮，扭子开关，熔断器，指示灯，A/D变换器，D/A变换器，自锁按钮，按钮。
6、变频器主机模型块技术规格
⑴变频器
①变频器主机，ABB ACS880系列，Pe=0.75Kw，Ue=380V，矢量控制，写入频率47至63Hz，输出频率0至650Hz，功率（W）因数0.98，恒转矩(CT)为1.5×规格限定输出电流（A），变转矩(VT)为1.1×规格限定输出电流（A），15个可编程固定频率，4个可编程跳转频率，6个可编程数字写入点，2个可编程模仿(0~10V或0~20mA或-10~10V)写入点，2个可编程模仿(0~20mA)输出，3个可编程继电器输出，支持RS485/RS232串行通信，支持直线DC注入限制动作、复合限制动作、动力限制动作，支持欠电压（V）保护、过电压（V）保护、过负载保护、接地保护、短路保护、点击失步保护，电动机锁定保护、电动机过温保护、变频器过温保护、功能数值联锁保护，防护等级为IP20；
②全部端口引出至箱式挂式模块件操作面板，控制端口引出插口类型与PLC写入输出端口类型一致，与主线路端口连线不能通用。
3教学电动机：Pe=0.75Kw，Ue=380V，三相异步型。
4配装高分辨率光电编码器及PROFINET通讯模型块。
⑵控制电动机
①带负载调动装置，可实行负载大小无级调动，配电磁调节速度电动机控制器；
②电动机功能数值：Pe=0.75Kw，Ue=380V，三相异步型；
⑶手持式光电测速表
①应用微型计算机数值技术，光电技术和抗干扰技术等多项先进技术，无需接触就能准确地测量出转动速度值显露器；
②5位10mm液晶显露屏测量试验界限：2.5～99,999 转/分（r/min）；
③分辨率：0.1转/分（2.5～999.9转/分）；
④测量精确度：±（0.05%n+1d） 采样时间：1.0秒（60转/分以下）；作业电源：DC5V（四节五号干电池）。
7、触摸屏模型块技术规格
⑴应用12寸西门子触摸屏SIMATIC TP1200 comfort，规格限定电压（V）+24VDC(19.2到28.8V)，12.1'' TFT 显露屏，1280 x 800 像素，16M 色；触摸屏；1 x MPI/PROFIBUS DP，1 x 支持 MRP 和 RT/IRT 的 PROFINET/工业以太网连接口（2 个端口）；2 x 多媒体卡插槽；3 x USB，
⑵配套数值通讯电缆。
8、附件
⑴实训指导书及可编辑电子文档；
⑵实训实验连接线（强电型、弱电型）。
二、自动化学习掌控把握台培训项目
培训应用现场实操培训，按照沙沱发电厂现场实际情况与电气人员需求实行，具体项目如下：
项目一 PLC基础指令的应用
项目二 PLC功能指令的应用
项目三 PLC数模变换的应用
项目四 PLC水塔水位控制的程序语言编写
项目五 PLC控制电动机的多种方法启动实实训习
项目六 伺服电动机驱动器的认知及应用
项目七 PLC控制伺服驱动器的实实训习
项目八 PLC水塔水位控制练习
项目九 PLC控制变频器实实训习
项目十 变频器的操作面板控制实训
项目十一 变频器的正反转起停控制
项目十二 变频器的多段速控制
项目十三 变频器模仿量写入调节速度控制
项目十四 编码器速度检验测试的应用
项目十五 电磁调节速度电动机控制器的认知与应用
项目十六 触摸屏编程系统使用
项目十七 触摸屏与PLC编程应用
项目十八 触摸屏与PLC模仿流水灯的实实训习
项目十九 触摸屏与PLC模仿交通灯的实实训习
项目二十 触摸屏与PLC模仿抢答器的实实训习
项目二十一 触摸屏与PLC模仿机组压油装置
项目二十二 触摸屏与PLC模仿高、低压气机
项目二十三 触摸屏与PLC模仿顶盖水泵控制系统
项目二十四 触摸屏与PLC模仿推力外循环控制系统
三、设备表单

1	实训装置	储物柜体H1600mm×D680mm×W1540mm（可调节） 桌身应用1.5mm厚 桌面应用25mm厚中纤板 桌面铺设PVC防静电桌垫 桌底四个万向滚轮，其中两个带刹车	面	1
2	电源系统	（1）漏电保护总电源开关1只 （2）三相电源指示灯3只 （3）熔断器3只 （4）交流AC380V电源输出2组（插头座输出和叠插连接口输出） （5）交流AC220V电源输出2组（插头座输出和叠插连接口输出） （6）直线DC24V直线DC稳压电源2组（数字显露电压（V）表、电流（A）表） （7）直线DC0～5V可调电源输出2组（数字显露电压（V）表、电流（A）表，调动电位器应用高精确度多圈电位器）	套	1
3	触摸屏模型块	SIMATIC HMI TP1200 comfort，12.1'' TFT 显露屏，1280 x 800 像素，16M 色；触摸屏；1 x MPI/PROFIBUS DP，1 x 支持 MRP 和 RT/IRT 的 PROFINET/工业以太网连接口（2 个端口）；2 x 多媒体卡插槽；3 x USB	套	1
4	PLC主机模型块（主站）	西门子PLC模型块，主要设备含有概括： ⑴ PLC：西门子S7-1200系列1212C DC/DC/DC ⑵ 数字量8点写入/6 点输出，2路模仿量写入 ⑶ 5路高速计数器 ⑷ 固态 － MOSFET输出 ⑸ 数字IO拓展模型块：SM1223 DI16×24VDC，DQ16×RLY ⑹ 模仿IO拓展模型块：SM1234 *4x13位，AQ2x14位 ⑺ 串行口通信模型块：CM1241 RS485/422 ⑻ 互联网交换模型块：CSM 1277 ⑼ PROFIBUS模型块：CM1243-5 PROFIBUS DP	套	1
5	PLC主机模型块（从站）	西门子PLC模型块，主要设备含有概括： ⑴PLC：西门子S7-1200系列1212C DC/DC/DC 数字量8点写入/6 点输出，2路模仿量写入 5路高速计数器 固态 － MOSFET输出 ⑵数字IO拓展模型块：SM1223 DI16×24VDC，DQ16×RLY ⑶模仿IO拓展模型块：SM1234 *4x13位，AQ2x14位 ⑷串行口通信模型块：CM1241 RS485/422 ⑸互联网交换模型块：CSM 1277 ⑹PROFIBUS模型块：CM1242-5 PROFIBUS DP		1
6	变频器主机模型块（含电动机）	1、变频器主机模型块 （1）变频器主机，ABB ACS880系列，Pe=0.75Kw，Ue=380V，矢量控制； （2）全部端口引出至箱式挂式模块件操作面板，控制端口引出插口类型与PLC写入输出端口类型一致，与主线路端口连线不能通用。 2、 带PROFINET通信卡，编码器卡 2、控制电动机 电动机功能数值：Pe=0.75Kw，Ue=380V，三相异步型。	套	1
7	水塔水位控制	含模仿水泵设备运行状态指示，水位状态开关量输出，启动和停止实操按钮	套	1
8	电动机星三角启动控制	含电动机运行状态指示，接触器运行状态指示，启动和停止实操按钮	套	1
9	D/A变换和A/D变换模型块	1、4个模仿量写入信号（可调旋钮，0-20mA，对应显露值0.0-100.0）； 2、4个模仿量输出信号（4-20mA，显露值0.0-100.0）； 3、220V供电； 4、各模仿信号均为单独平稳信号，无干扰；	套	1
10	16路开关和16指示灯	1、4个不自锁按钮开关（P1-P4）； 2、4个带自锁按钮开关（P5-P8）； 3、8个拨动开关（S1-S8）； 4、8个输出,发光二极管（红色，L01-L08）； 5、8个输出,发光二极管（黄色，L11-L18）； 6、8个输出,发光二极管（绿色，L21-L28）； 7、两个数码二极管（LED1，LED2），共阴极供电；	套	1
11	伺服模型块（含控制器和电动机）	西门子G120型 1.进线电压（V） 1AC 200 V 到 240 V (-15%/10%), 0.05 kW to 0.75 kW 3AC 200 V 到240 V (-15%/10%), 0.05 kW to 2 kW 2.控制模式 速度控制模式：与SIMATIC S7-1500 / S7-1200 连接，组态TO 可完成速度或位置控制 3.通信 PROFINET 4.防护等级 IP20 5.伺服电动机 SIMOTICS S-1FL6 低转动惯量，轴高为 20mm,30mm,40mm	套	2
12	无线AP	带SIM卡的无线AP，便利随时随地实行PLC在线学习掌控把握。带2年流量卡。	套	1
13	加热器、温控器	方便PID调节测试的加热器、温控器、带Modbus串行口通讯	套	1
14	台式电脑	装配好培训台配套系统，WIN10,联想或DELL	套	1
15	液位传感器	测量范围0-5m，输出4-20mA	套	1