工业运动控制（zhì）技（jì）术实验装置

一、MY-33C工业运动控制技（jì）术实验装置-概述：
本装置是根据人力资源和社会保障部制定的"可编程序控制系统设计师"培训及国家职（zhí）业标准考核大纲内容，适（shì）当增加新技（jì）术，按照职业教育培训、职业技能鉴定（dìng）和实训教学要求而研（yán）制的。适合职业院校、职业培训学校、职教中心、鉴定站/所（suǒ）对可编程序控制系统（tǒng）设计师的四、三、二级（jí）开展培训及技能鉴定。

                                                 （参考图）
二、设备研发（fā）背（bèi）景：
1、该装置是根据人力资源和社（shè）会保障部制定的"可编程序控制系统设计师"培训及国家职业标（biāo）准（zhǔn）考核（hé）大（dà）纲内容，适当增加新（xīn）技术，按照职业教育培训、职业技能鉴定和实训教学要求而研制的。
2、工业迅速发展处理器要求不断提高，教学需（xū）要与时俱进设备要不断升级，而教学还需要从基础（chǔ）学起，同（tóng）时（shí）满足需要实验室建设重复会导致浪（làng）费资（zī）金（jīn）和实（shí）验（yàn）室空间（jiān）。
3、一个产品需要多（duō）种（zhǒng）加（jiā）工（gōng）工艺，导致工业现场设备错纵复杂，一个主机不（bú）能（néng）完成所有工作，需要多个站点进行相互配合（hé）完成。
4、不同层次的考核需要不同设备，不能有（yǒu）机的进（jìn）行结合，有些实训（xùn）完成后无（wú）法进行考量检查学生的接受程度。
三、装置（zhì）特色：
1、实（shí）训建设理念为一次性建设（shè），本设备采用通用型宽展（zhǎn）口，所有主机的I/O口都可（kě）通过扩展口引出，可以用于插接式训练，也可进行线接（jiē）式实操训（xùn）练；还设有两块可（kě）拆卸（xiè）的网孔板可对（duì）不（bú）同层（céng）次的（de）学生进行考核。
2、在主机选型方面由小型ET200系列PLC到中型S7-1200系列PLC再到大型S7-1500系列PLC，全面覆盖了西门子常用PLC类型，主机可以通过并口连接到实训区（qū）进行实训（xùn），可（kě）从基础小型PLC开始（shǐ）学起，再到中型PIC,最后到（dào）大型PLC，由简到（dào）繁的学习理念（niàn）让学（xué）生容易接受，学习起来更加（jiā）得心应手。
3、采用模块组合式结构，含开关量、模拟量、变频调速、触（chù）摸屏、通（tōng）信模块（kuài）等，配套MCGS工（gōng）控组态监（jiān）控软件，实（shí）现仿（fǎng）真化、信息化实（shí）训教（jiāo）学。
4、项（xiàng）目实训模块（kuài）：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典型（xíng）案例的模拟对象、实物模型中的逻辑、模拟、过程、运动等的控制。
5、仿真实训教学：通过虚拟环境实时显示PLC运行状态，模拟工业现场控制，可以进行编（biān）程训（xùn）练、程（chéng）序编写测试等功能。
6、模块化网络（luò）系统：网络结构主要由西门子（zǐ）主机S7-1500、S7-1200、ET200SP构成，根据工业中西门子PLC应用历程构建了一个工业网络，网络通讯涉及PROFINET通讯、以太网（wǎng）通等多层网络通（tōng）讯。
四（sì）、工（gōng）业运动控（kòng）制技术实训考核设备技术性（xìng）能：
1、输（shū）入电源：三相（xiàng）四线（或三相五线（xiàn））～380V±10% 50Hz
2、工作环境：温（wēn）度-10℃～+40℃  相对湿度＜85%(25℃)  海拔＜4000m
3、装置容量：＜0.5kVA
4、重  量：100kg
5、外形尺寸：1780mm×730mm×1460mm
6、安（ān）全保（bǎo）护：具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标（biāo）准
五、工业运（yùn）动控（kòng）制技术实训（xùn）考核设备基（jī）本配置及功能（néng）：
实训装置由（yóu）S7-1500单元、S7-1200单元、ET200SP单元、变频调速单元、小车运（yùn）动控制单元、、实（shí）训组件、电工基础实训单元二维丝杆控制单元、触摸屏单元、以太（tài）网交换机、交流电机等组成。
1. S7-1500单元
S7-1500单元主要由主机1511T，带显示屏的 T-CPU；工作存（cún）储器可存储 225 KB 代码和（hé） 1 MB 数据；位指令执行时间 60 ns；4 级（jí）防（fáng）护（hù）机制，工艺功能（néng）：扩展运动控制，闭环控制，计（jì）数与测量；跟（gēn）踪功能；PROFINET IO 控制器，支（zhī）持 RT/IRT，性能升级 PROFINET V2.3，双（shuāng）端口，智能设备，支持 MRP、MRPD，传输协（xié）议 TCP/IP，开（kāi）放（fàng）式用（yòng）户安全通信，S7 通信，Web 服务器，DNS 客（kè）户端，OPC UA 服务器数据访问，等时同步模（mó）式，路由功能；运行系统选（xuǎn）件，固件版本（běn） V2.5
2. S7-1200单元
S7-1200单元主要由主机1215C和信号转接板组成（chéng）。
主机1215C,125 KB 工作存储器；24VDC 电源，板载 DI14 x 24VDC 漏型/源（yuán）型，板载 DQ10 x 24VDC 及 AI2 和 AQ2；板（bǎn）载 6 个高速计数器和 4 个脉冲输出；信号板扩展板载 I/O；多达 3 个用于串行通信（xìn）的通（tōng）信模块；多达 8 个用于 I/O 扩展的信号模块；0.04 ms/1000 条指（zhǐ）令；2 个 PROFINET 端口，用于编程、HMI 和 PLC 间数据通信
3. ET200单元
带工作存储（chǔ）器的 CPU（代码 100 KB，数据 750 KB）；位指令执行时间 72 ns；4 级防护机制，工艺功（gōng）能（néng）：运动控制、闭环控制、计数（shù）与测量，跟踪（zōng）；PROFINET IO 控制器，支持 RT/IRT，性能升级（jí） PROFINET V2.3，3 个端口，智（zhì）能设备，MRP，MRPD，传（chuán）输协议 TCP/IP，安全开放（fàng）式用户通信，S7 通信，Web 服（fú）务器，DNS 客户端，OPC UA 服（fú）务器数据访问（wèn），恒定总线循环时间，路由；运行时选项（xiàng）；
4. 触（chù）摸屏单元
触摸屏单元采用西门子KTP700 Basic 7寸彩色触摸屏，用于1500主机以太网通讯，控制和显示各单元的运行状态。
5. 以太网交换机
以太网交换机采用非网管型工业以太网 10/100MBIT/S交换机，自带5个双绞线端口，RJ45 接口；用（yòng）于构建小型星形和总线形拓扑结构（gòu）；自带LED诊断显示，供电电源DC 24V 。
6. 变频调速单元
变频调（diào）速（sù）单元（yuán）采用西门子SINAMICS 系列G120变频器，三相380V供电，输出功率0.55KW。集成RS-485通讯（xùn）接口，提供BOP操（cāo）作面板；具（jù）有线性V/F控制、平（píng）方V/F控制、可编（biān）程（chéng）多点设定V/F控制，磁（cí）通电流控制、直流转矩控制；集成（chéng）12路数字量输入，8路模拟（nǐ）量输入；具备过（guò）电压、欠电压保护，变频器、电机过热保护，短（duǎn）路保护等。
7. 小车运动控制单元
主要由运动（dòng）小车（伺服电机驱动）、同步带轮传动机构、步进电（diàn）机、光电传感器、电感式传感器、电容式传（chuán）感器（qì）、行程开关等组成，通过传感检测、PLC编程，实现运动距离测量、传动控制、键值优化比（bǐ）较行走控制、定向（xiàng）控制（zhì）、报警运行控制、点动控制等，能实现小车的精确定位。该系统外观精美（měi），体积紧（jǐn）凑，重量轻。
8. 实训组件
实训组件主要由电源挂箱虚实结合挂箱，挂箱区域采用开放式结构可根据需求增加不同挂箱。
电源挂箱提供AC380V、AC220V、DC24V电（diàn）源，为实训挂箱和电机实训单元提供动力源；设有启动停止按钮，各（gè）相电源工作指（zhǐ）示，具有（yǒu）过流、过压、短路等保护。
9. 二维丝杆控制单元
二维丝杆控制单元主要由伺服驱动和步进驱动组成。
伺服驱动用于控（kòng）制Y轴（zhóu）丝杆，采（cǎi）用交（jiāo）流（liú）伺（sì）服驱动，工作电压AC220V，输出功率200W。采用数字信（xìn）号处理器（DSP）作为（wéi）控（kòng）制核心，智能功率模（mó）块（IPM） 内部集成（chéng）了驱动电路,同时具有（yǒu）过电压、过电（diàn）流、过热、欠压等故障检测保护电路，具有较强的温度、湿度（dù）、振动等环境适应（yīng）能力（lì）和很强的抗（kàng）干（gàn）扰的能（néng）力；支持位置、速度和力矩三种方式对伺（sì）服（fú）马达进行控制。
步进（jìn）驱（qū）动用于（yú）控制X轴丝杆，采用交流伺服驱动，工作电（diàn）压DC24V，输出功率35W；内（nèi）部集成控制电路和功率（lǜ）电路，具有自检（jiǎn）线圈和短路保（bǎo）护（hù）等功能。
10. 电工（gōng）基础实训单元
电工基础实训单元（yuán）主要由交流接触器、中间继电器（qì）、时间继电器、按钮等组成（chéng），用于电机正反转、星三角转换、启停自锁等实训。
11. 三相交流电机（jī）
交流额定（dìng）电压（yā）380V/△接（jiē）法，转速1400转/min，功率40W，频率50HZ，绝缘等（děng）级E级。
六、实训项目
PLC基本技能实训
MCGS组态（tài）棒图实验教学（xué）,利用已（yǐ）编辑好（hǎo）组态（tài）棒图,对以下任何实验进行动态跟踪教学实（shí）验针对实验（yàn）项目的具体要求，学生（shēng）自行编辑组态棒图进（jìn）行实（shí）验。
1. PLC认知实（shí）训（软（ruǎn）硬件结（jié）构、系统组成、基本指令（lìng）、接线、编程下载等）
PLC虚拟控制应用（yòng）实训
1. 数码显示控制
2. 抢（qiǎng）答器控制
3. 天塔之光控制
4. 音（yīn）乐（lè）喷泉控制
5. 十字路口交通灯控制
6. 水塔水位控制
7. 自动（dòng）送料装车系统控制
8. 四节传（chuán）送带控制（zhì）
9. 装配流水（shuǐ）线控制
10. 多种液体混合（hé）装置控制
11. 自控成型机控制（zhì）
12. 自动洗衣（yī）机控制（zhì）
13. 电镀生（shēng）产线控制
14. 自控轧钢机（jī）控制
15. 邮件分拣机控制
16. 自动售货（huò）机控制
17. 机械手控制控制
18. 四层电梯控制
PLC实物控（kòng）制应用实训
19. 直线运动位置检测、定位控制
20. 步进电机（jī）定位控制
21. 步进电机的速度（dù）控制
22. 步进电机的正反转控制
23. 伺服电机定位控制
24. 伺服电机的速度控制
25. 伺服电机的正反（fǎn）转控（kòng）制
26. 伺（sì）服电机和步进电机的综合控制
典型电动机控（kòng）制实操实训
27. 三相鼠笼式异步电动机点动和自锁（suǒ）PLC控制（zhì）
28. 三相鼠笼（lóng）式异步电动机联动正反转PLC控制
29. 三相（xiàng）鼠笼（lóng）式异步电动机带延时正反转PLC控制
30. 三相鼠笼式异步电动机Y/△转换起动PLC控制
PLC、变频器、触摸屏综合应用技能（néng）实训
31. 变频器功能（néng）参数设置与操作
32. 外部端子点动控制
33. 变频器控制电机正反转
34. 多段速度选择变频调速
35. 变频器无级调速
36. 外部模拟量方（fāng）式的变频（pín）调速（sù）控制
37. 基于PLC的变频器外部端子（zǐ）的电机正反转控制
38. 基于PLC模拟量（liàng）方（fāng）式变（biàn）频开环/闭环调速控制
39. 基于PLC通信方式的变频开环调速
40. 基于触摸屏控（kòng）制（zhì）方（fāng）式的基本指令编程练习（xí）
41. 基于（yú）触摸屏控制方式的数码显示控（kòng）制
网络通讯综合（hé）实训
42. PLC与（yǔ）变频器（qì）RS485通讯实训
43. PLC、触摸屏与变频器通信控制
44. PLC主机之间PROFIBUS -DP通讯实训
45. PLC主机之间（jiān）PROFINET通讯实训
46. PLC、变频器、触（chù）摸（mō）屏（píng）组网综合应用（yòng）实训

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