工業運動控製技術實訓台,工業運動控製技術實訓裝置,工（gōng）業運動控製
2025-11-13 10:31
本裝置是根據人力資源和社會保障部製定的"可編程序控（kòng）製係統設計師"培訓及國家職業標準考核大綱內容，適當增加新技術，按照職業教育培訓、職業技能鑒定（dìng）和實訓教學要求而研製的。適合（hé）職業院校、職業培訓學校、職教中心、鑒（jiàn）定站/所對可編程序控製係統設計師的四、三、二級開展培訓及技能鑒定。
二、研發背景
1. 該裝置是根（gēn）據人力資源和社會保障部製定的"可編（biān）程序控製係統設計師"培訓及國家職業標準考核大綱內容，適當增加新（xīn）技術，按（àn）照職業教育（yù）培訓、職業（yè）技能鑒定和實訓教學要求而研製的。
2. 工（gōng）業迅速發展（zhǎn）處理器要求不斷提高，教學需要與時俱進設備要（yào）不斷（duàn）升級，而教學還需要從基礎學起，同（tóng）時滿足需要實驗室建設重複會導致浪費資金和實驗室空間。
3. 一個產品需（xū）要多種加工工藝（yì），導（dǎo）致工業現場設備錯縱複雜，一個（gè）主機不能完成所有工（gōng）作，需要多（duō）個站點進行相互配合完成。
4. 不同層次的考核需要不同設備，不能有機的進行結合，有些實訓完成（chéng）後無法進行考量檢查（chá）學生的接受程度。
三、裝置特色
1. 實訓建設理念為一次性建設，本設（shè）備采用通（tōng）用型寬展口，所有主機的（de）I/O口都可通過擴（kuò）展口引出，可以用於插接式訓練，也可進（jìn）行線接式實操（cāo）訓練；還（hái）設有兩塊可拆卸的網孔板可（kě）對不同層次的學生進行考核。
2. 在主（zhǔ）機選型方麵由小型ET200係列PLC到中型S7-1200係列PLC再到大型S7-1500係列PLC，全麵覆（fù）蓋了西門子常用PLC類型，主機可以通過並口連接（jiē）到實訓區進（jìn）行實訓，可從基礎小型PLC開始學起，再到中型PIC,最後到大型PLC，由簡到繁的學（xué）習理（lǐ）念讓（ràng）學生容易（yì）接（jiē）受，學習起來更加得心應手。
3. 采用模塊組合式結構，含開關量、模擬量（liàng）、變頻調速、觸摸屏、通信模塊等，配套MCGS工（gōng）控組態（tài）監控軟件，實現仿真化、信息化實訓教學。
4. 項目實訓模塊：利用目前典型的可編程控製器及總線技術完成對工業生產中（zhōng）典型案例的模擬（nǐ）對象、實物模型中的邏（luó）輯、模擬、過程（chéng）、運動等的控製。
5. 仿真（zhēn）實訓教學（xué）：通過虛擬環境實時顯示PLC運行狀（zhuàng）態，模擬工業（yè）現場控製，可以進行編程（chéng）訓練、程序編寫（xiě）測試等功能。
6. 模塊化網絡係統：網絡結構主要由西（xī）門子主機（jī）S7-1500、S7-1200、ET200SP構成，根據（jù）工業中西門（mén）子PLC應用曆程構建了一個工業網絡，網絡通訊涉及PROFINET通訊、以（yǐ）太（tài）網通等多層網絡通訊。
四（sì）、技術性能
1. 輸入電源：三相四線（或三（sān）相五線）～380V±10% 50Hz
2. 工作環境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m
3. 裝置容量：＜0.5kVA
4. 重 量：100kg
5. 外形尺寸：1780mm×730mm×1460mm
6. 安（ān）全保護：具有漏電壓、漏電流（liú）保護裝（zhuāng）置，安全符合國（guó）家標（biāo）準
五、基本配置及功（gōng）能
實訓裝置由（yóu）S7-1500單元、S7-1200單元、ET200SP單元、變頻調速單元（yuán）、小車運動控製（zhì）單元、、實訓組件（jiàn）、電工基礎實訓單元二維絲杆控製單元、觸摸屏單（dān）元、以太網交換機、交流電機（jī）等組成。
1. S7-1500單元
S7-1500單元主要由主（zhǔ）機1511T，帶顯示屏的（de） T-CPU；工作存儲器可存儲 225 KB 代碼和 1 MB 數據；位指令執行時間 60 ns；4 級防護機製（zhì），工藝功能：擴展運動控製（zhì），閉環控製，計數與測量；跟蹤功能；PROFINET IO 控製器，支持（chí） RT/IRT，性能升級 PROFINET V2.3，雙端口，智能設（shè）備，支持 MRP、MRPD，傳輸協議 TCP/IP，開放式用戶安全通信，S7 通信，Web 服務器，DNS 客（kè）戶（hù）端，OPC UA 服務（wù）器數據訪問，等時同步（bù）模式，路由功能；運行係統選件，固件版本 V2.5
2. S7-1200單元（yuán）
S7-1200單元主要由主機1215C和信號轉接板（bǎn）組成。
主機1215C,125 KB 工作存儲器；24VDC 電（diàn）源，板載 DI14 x 24VDC 漏（lòu）型/源型，板（bǎn）載 DQ10 x 24VDC 及 AI2 和 AQ2；板載（zǎi） 6 個高速計數器（qì）和 4 個脈衝輸出；信號板擴展板載 I/O；多達 3 個用於串行通（tōng）信的通信模塊；多達 8 個用於 I/O 擴展的信號模塊；0.04 ms/1000 條指令；2 個 PROFINET 端口，用於（yú）編程（chéng）、HMI 和 PLC 間數據（jù）通信
3. ET200單元
帶工作存儲（chǔ）器的 CPU（代碼 100 KB，數據 750 KB）；位（wèi）指令執行時間 72 ns；4 級防護機製，工藝功能：運動控製、閉環控製（zhì）、計數與（yǔ）測量，跟蹤；PROFINET IO 控製器，支持 RT/IRT，性能升級 PROFINET V2.3，3 個端口，智能設備，MRP，MRPD，傳輸協議（yì） TCP/IP，安全開放式用戶通信，S7 通信，Web 服務器，DNS 客戶（hù）端，OPC UA 服（fú）務器數（shù）據訪問，恒定總線循環時間，路由；運行時選（xuǎn）項；
4. 觸摸屏單元
觸摸屏單元采用西門子KTP700 Basic 7寸彩色觸摸屏，用於1500主機以太網通（tōng）訊，控製和顯示各單元的運（yùn）行狀態。
5. 以太網交（jiāo）換機
以太網交換（huàn）機采用非網（wǎng）管型工業以太（tài）網 10/100MBIT/S交換機，自帶5個雙絞（jiǎo）線端（duān）口，RJ45 接口（kǒu）；用於構建小型星形和總線形拓撲結構；自（zì）帶LED診斷顯示，供電電源DC 24V 。
6. 變頻（pín）調速單元
變頻調速單元采用西門子（zǐ）SINAMICS 係列（liè）G120變頻器（qì），三相380V供電，輸出功（gōng）率0.55KW。集成RS-485通訊接口，提供BOP操作麵板；具有線性V/F控製、平（píng）方V/F控製、可編程多點設定V/F控（kòng）製，磁通電流控製、直流（liú）轉矩控製（zhì）；集成12路數字量輸入，8路（lù）模擬量輸入；具（jù）備過電（diàn）壓（yā）、欠電壓保護，變頻器、電機過熱保護，短路保護等。
7. 小車運動控製單元
主要由運動小（xiǎo）車（伺服電機驅動）、同步帶輪（lún）傳動機構、步進電機、光電傳感器、電感式傳感器、電容式（shì）傳感器、行程開關等組成，通過（guò）傳感檢測、PLC編程，實現運動距離（lí）測量、傳動控製、鍵值優化比（bǐ）較行走控製、定向控製、報警運行控製（zhì）、點動控製等，能實現小車（chē）的精確定位。該係統外觀精美（měi），體積（jī）緊（jǐn）湊，重量輕。
8. 實訓組件
實訓組件主要由電源掛箱虛實結合掛箱，掛箱區域采用開放式結構可根據需（xū）求增加不同掛箱。
電源掛箱提供（gòng）AC380V、AC220V、DC24V電源（yuán），為實訓掛箱和電機實訓單元（yuán）提供動力源；設有啟動停止按鈕，各相電源工作指示，具（jù）有過流、過壓、短路等保護。
9. 二維絲杆控製單元
二（èr）維絲杆控製單元（yuán）主要由伺服驅動和步進驅動組成。
伺服驅動用（yòng）於控製（zhì）Y軸絲杆，采用交（jiāo）流伺服驅動，工作電壓AC220V，輸出功率（lǜ）200W。采用數字信號處（chù）理（lǐ）器（DSP）作為（wéi）控製核心（xīn），智能功率模（mó）塊（IPM） 內部集成了驅動電路,同時具（jù）有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路（lù），具（jù）有較（jiào）強的溫度、濕度、振動等環境適應能力和（hé）很強的抗（kàng）幹擾的能力；支持位置、速（sù）度和力矩三種方式對伺服馬達進行控製。
步進驅動用於控製X軸絲杆，采用交流伺服驅動（dòng），工作電壓DC24V，輸出功率35W；內部集成控製電路和功（gōng）率電路，具有自檢線圈和（hé）短（duǎn）路保護等功能。
10. 電工基礎實訓單元
電（diàn）工基礎實訓單元主要由交流接觸器、中（zhōng）間繼電器、時間繼電器、按鈕等組成，用於電（diàn）機正反（fǎn）轉、星（xīng）三（sān）角轉換、啟停自鎖等實訓。
11. 三相交流電機
交（jiāo）流額定電壓380V/△接法，轉速1400轉/min，功率40W，頻（pín）率50HZ，絕緣等（děng）級（jí）E級（jí）。
六、主要配置（zhì）清單
| 序號 | 品名 | 規格（mm） | 數（shù）量 | 單位 |
| 1 | 1511T CPU | 6ES7511-1TK01-0AB0 | 1 | 個 |
| 2 | 安裝導軌 S7-1500，160 mm | 6ES7590-1AB60-0AA0 | 1 | 個 |
| 3 | ET200SP 智能從站 | 6ES7510-1DJ01-0AB0 | 1 | 個（gè） |
| 4 | 1215 CPU | 6ES7215-1AG40-0XB0 | 1 | 個 |
| 5 | V90 Profinet通訊 | 400W，單相220V | 2 | 個 |
| 6 | CU250S-2 | 6SL3244-0BB12-1FA0 | 1 | 個 |
| 7 | PM240-2 | 6SL3210-1KE12-3UF2 | 1 | 個 |
| 8 | 帶基本定位的卡 | 6SL3054-4AG00-2AA0-ZE01 | 2 | 個 |
| 9 | BOP-2 | 6SL3255-0AA00-4CA1 | 8 | 個 |
| 10 | MMC卡 4M | 6ES7954-8LC03-0AA0 | 3 | 個 |
| 11 | CB1241 | 6ES7241-1CH30-1XB0 | 1 | 個 |
| 12 | 16 DI/DO | 6ES7523-1BL00-0AA0 | 2 | 個 |
| 13 | 16DI/DO | 6ES7223-1PL32-0XB0 | 2 | 個 |
| 14 | 16DI | 6ES7131-6BH01-0BA0 | 1 | 個 |
| 15 | 16DO | 6ES7132-6BH01-0BA0 | 1 | 個 |
| 16 | A0基板 | 6ES7193-6BP20-0DA0 | 2 | 個 |
| 17 | 變頻器 | 11KW 6SE6430-2UD31-1CA0 | 1 | 個 |
| 19 | 伺服電機 | 1KW 台達ECMA-C21010SS 帶刹車 3000轉 | 2 | 個 |
| 20 | 氣動元件 | 亞（yà）德客 | 1 | 套 |
| 21 | 步進電機 | 三菱200W無刹車MR-JE-20A+HG-KN23J-S100 | 2 | 個（gè） |
| 22 | 變頻電（diàn）機 | 三相異步電動機1LE0001-1CB0 3KW | 2 | 個 |
| 23 | 傳感（gǎn）器 | 光電、磁性（xìng）、速度傳（chuán）感器 | 1 | 套 |
| 24 | 備件/耗材 | 交換機8套，電源8套，Profinet通訊線纜，導軌，RJ45接頭，線纜，端子，工具等 | 1 | 批 |
| 25 | 試驗台 | 定製 | 8 | 套 |
PLC基本技能實訓
MCGS組態棒圖實驗教學,利用已編輯好組態棒圖,對以下任何實驗（yàn）進行（háng）動態跟蹤教學實驗針對（duì）實驗項目的具體要求，學生自行編輯組態（tài）棒圖進行實驗。
1. PLC認知實訓（軟硬件結構、係統組成、基本（běn）指令、接線、編程下載等）
PLC虛擬控製應用實訓
1. 數碼顯示控製
2. 搶答器控製
3. 天塔之光控製
4. 音樂噴泉控製
5. 十字路口交（jiāo）通（tōng）燈控製
6. 水塔水位控製（zhì）
7. 自動送料裝車係統控製
8. 四節傳送帶控製
9. 裝（zhuāng）配（pèi）流（liú）水線控製
10. 多種液體混合裝（zhuāng）置控製
11. 自控成型機控製
12. 自動（dòng）洗衣機控製
13. 電鍍生產線控製
14. 自控軋鋼機控製
15. 郵（yóu）件分揀機控製
16. 自動售貨機控（kòng）製
17. 機械手控（kòng）製控製
18. 四層電梯控製
PLC實物控製應用（yòng）實訓
19. 直線運（yùn）動位置檢測、定位控製
20. 步進（jìn）電機定位控製
21. 步進電機（jī）的速度控製
22. 步進電機的正反轉控製
23. 伺服電機（jī）定位控製
24. 伺服電機的速度控製
25. 伺服電機的正反轉控製
26. 伺服電機和步進電機的綜（zōng）合控製
典型電動機控製實操實訓
27. 三相鼠籠式異步電動機（jī）點（diǎn）動和自鎖PLC控製
28. 三相（xiàng）鼠籠式異步（bù）電動機聯動正反轉PLC控製
29. 三相鼠籠式異步電動機帶延時正反轉PLC控製
30. 三相鼠籠式異步電動機Y/△轉換（huàn）起（qǐ）動PLC控製
PLC、變頻器、觸摸屏綜合應（yīng）用技能實訓（xùn）
31. 變頻器功能參（cān）數設（shè）置與（yǔ）操作
32. 外部端子點動控製
33. 變頻器控製電機正反轉
34. 多段速（sù）度選（xuǎn）擇變頻調速
35. 變頻器無級調速
36. 外部模擬量方式的變頻調速控製
37. 基於PLC的變頻器外（wài）部（bù）端子的電機正（zhèng）反轉控製
38. 基於PLC模擬量方式變頻（pín）開環/閉環調速控製
39. 基於PLC通信方式的變頻開環調速
40. 基於觸摸屏（píng）控（kòng）製方（fāng）式的基本指（zhǐ）令編程練習
41. 基於觸摸屏控製方式的數碼顯示控製
網（wǎng）絡通訊（xùn）綜（zōng）合（hé）實訓
42. PLC與變頻（pín）器RS485通訊實訓
43. PLC、觸摸屏與變頻（pín）器通信（xìn）控製
44. PLC主機之間PROFIBUS -DP通訊實訓
45. PLC主機之間PROFINET通訊（xùn）實訓（xùn）
46. PLC、變頻器、觸摸屏組網綜合應用實訓
