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电气自动化学习实训台

    电气自动化学习试验台由实验台、实验屏、PLC主机模块、模拟实验模块、变频器主机模块、触摸屏模块、附件(手册、实验导线等)组成。
一、技术参数
1、实验台技术规格
① 尺寸规格:H1600mm×D680mm×W1540mm,作为参考;
② 桌身采用1.5mm厚优质冷轧板精加工,经过酸洗、磷化、喷塑处理,外观光泽大方,经久耐用;
③ 桌面采用25mm厚中纤板,表面压贴进口可弯曲防火板,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 实验桌底部分安装有四个万向滚轮,其中两个带刹车功能,移动方便。
2、实验屏技术规格
① 验屏采用1.5mm厚优质冷轧板精加工,经过酸洗、磷化、喷塑处理,外观光泽大方,经久耐用;
② 实验上层用于悬挂实验模块,下层安装控制电源。
③ 实验屏设计
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380V电源输出2组(插座输出和叠插接口输出),1个断路器3P 10A;
⑧ 交流220V电源输出2组(插座输出和叠插接口输出),1个断路器2P 10A;
⑨ 直流24V直流稳压电源2组,功率150W(数字显示电压表、电流表),1个船型开关;
⑩ 直流0~5V可调电源输出2组,功率100W(数字显示电压表;调节电位器采用高精度多圈电位器);
3、功能配置
①     实训台的硬件配置,能够完成如下实验功能:
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 可以通过外网就能调试学习机台
④ 触摸屏:15寸彩色,按钮、指示灯、动画、权限、报警功能、曲线、历史记录、脚本、配方等
⑤ 变频器带电机,编码器闭环控制
⑥ 变频器多段速、模拟量调速、现场总线通讯、以太网通讯
⑦ 步进控制器与步进电机:脉冲输出、定位指令、步进、伺服、多轴
⑧ PID调试:加热器、温控器
⑨ 编码器高速计数、测速、测距
⑩ 温控仪表、Modbus串口通讯
⑪ 模拟量:电压、电流输入及输出
⑫ 开关量输入,4组,每组16点,每组形式都不一致:PNP,NPN,按钮,选择开关,快速接插头
⑬ 电机星三角降压启动、电机正反转
⑭ 组态软件、编程调试软件、各模块对应的专用软件
4、 PLC主机模块技术规格
⑴PLC:西门子S7-1200 1212C DC/DC/DC,W90mm×H100mm×D75mm(6ES7 212-1AE31-0XB0),功耗为9W,重量为370g,数字量8点输入/6 点输出,2路模拟量输入,5路高速计数器,固态 MOSFET输出,4096个字节位存储器(M),50KB工作存储器,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路脉冲捕捉输入,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扩展模块:SM1223 DI16×24VDC DQ16×RLY,,W70mm×H100mm×D75mm(6ES7 223-1PL30-0XB0),功耗为10W,重量为350g,16路数字输入,输入额定电压24V,输入浪涌电压35VDC/0.5s,16路数字输出,输出电压范围5-30VDC或5-250VAC,输出开关延迟<10ms;
⑶模拟IO扩展模块:SM1234 AI4x13位 AQ2x14位,W45mm×H100mm×D75mm(6ES7 234-4HE30-0XB0),功耗为2.0W,重量为220g,4路模拟输入,2模拟输出,输入范围±10V、±5V、±2.5V或0-20mA,输入满量程范围-27,648~27,648,输入精度12位+符号位,输出范围±10V或0-20mA,输出电压精度14位,输出电流精度13位,输出电压满量程范围-27,648~27,648,输出电流满量程范围:0~27,648;
⑷串口通信模块:CM1241 RS485/422,W30mm×H100mm×D75mm (6ES7 241-1CH31-0XB0),功耗为1.2W,重量为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500VAC/1分钟,共模电压范围-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,接收器输入阻抗>5.4 KΩ(包括终端),接收器灵敏度+/-0.2V滞后60mV;
⑸紧凑型交换机模块:CSM 1277,W45mm×H100mm×D75mm(6GK7 277-1AA10-0AA0),功耗为1.6W,重量为150g,4个10/100Mbps(半/全双工)浮地RJ45插口,支持应用自检测(autosensing)和交叉自适应(autocrossover)功能,输入端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,工作温度0ºC-60ºC,工作相对湿度<95%(无结露),无风扇散热设计。;
⑹PROFIBUS模块:CM1243-5 PROFIBUS DP主站模块、CM1242-5 PROFIBUS DP从站模块,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,垂直安装运行温度0ºC~55 ºC,水平安装运行温度0 ºC~45ºC,工作最大相对湿度95%;
⑹配置安装机架、连接器(40针)、存储卡(2M)等必要配件;
⑺所有数字量输入和模拟量输入/输出点,引出至模块面板,利用叠插式导线连接实验;数字量输出点通过微继电器转接后引出到叠插式端子,印刷标识与各模块标识一致;预留1个模拟量通道;
⑻配置数据通讯电缆。
5、 模拟实验模块技术规格
配置3种控制模块单元、1种数据转换单元、1种数字信号单元:
⑴控制模块单元1:水塔水位控制,含模拟水泵设备运行状态指示,水位状态开关量输出,启动和停止操作按钮。
⑵控制模块单元2:电机星三角启动控制,含电机运行状态指示,接触器运行状态指示,启动和停止操作按钮。
⑶控制模块单元3:伺服电机控制,西门子G120型,进线电压 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 可实现速度或位置控制,支持通信 PROFINET,防护等级为IP20,伺服电机SIMOTICS S-1FL6 低转动惯量,轴高为 20mm,30mm,40mm。
⑷模拟量单元:模拟量板模块,4个模拟量输入信号(可调旋钮,0-20mA,对应显示值0.0-100.0),4个模拟量输出信号(4-20mA,显示值0.0-100.0),220V供电,各模拟信号均为独立稳定信号,无干扰。
⑸数字量单元:数字量板模块,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;
硬件配置:
伺服驱动器,伺服电机,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转换器,D/A转换器,自锁按钮,按钮。
6、变频器主机模块技术规格
⑴变频器
①变频器主机,ABB ACS880系列,Pe=0.75Kw,Ue=380V,矢量控制,输入频率47至63Hz,输出频率0至650Hz,功率因数0.98,恒转矩(CT)为1.5×额定输出电流,变转矩(VT)为1.1×额定输出电流,15个可编程固定频率,4个可编程跳转频率,6个可编程数字输入点,2个可编程模拟(0~10V或0~20mA或-10~10V)输入点,2个可编程模拟(0~20mA)输出,3个可编程继电器输出,支持RS485/RS232串行通信,支持直流注入制动、复合制动、动力制动,支持欠电压保护、过电压保护、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、参数联锁保护,防护等级为IP20;
②所有端口引出至挂箱面板,控制端口引出插口类型与PLC输入输出端口类型一致,与主回路端口连线不能通用。
3教学电机:Pe=0.75Kw,Ue=380V,三相异步型。
4配装高分辨率光电编码器及PROFINET通讯模块。
⑵控制电机
①带负载调节装置,可进行负载大小无级调节,配电磁调速电动机控制器;
②电机参数:Pe=0.75Kw,Ue=380V,三相异步型;
⑶手持式光电测速表
①采用微型计算机技术,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速值显示器;
②5位10mm液晶显示屏测试范围:2.5~99,999 转/分(r/min);
③分辨率:0.1转/分(2.5~999.9转/分);
④测量精度:±(0.05%n+1d) 采样时间:1.0秒(60转/分以下);工作电源:DC5V(四节五号干电池)。
7、触摸屏模块技术规格
⑴采用12寸西门子触摸屏SIMATIC TP1200 comfort,额定电压+24VDC(19.2到28.8V),12.1'' TFT 显示屏,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/工业以太网接口(2 个端口);2 x 多媒体卡插槽;3 x USB,
⑵配套数据通讯电缆。
8、附件
⑴实验指导书及可编辑电子文档;
⑵实验导线(强电型、弱电型)。
二、自动化学习台培训项目
培训采用现场实操培训,根据沙沱发电厂现场实际情况与电气人员需求进行,具体项目如下:
项目一   PLC基本指令的应用
项目二   PLC功能指令的应用
项目三   PLC数模转换的应用
项目四   PLC水塔水位控制的程序编写
项目五   PLC控制电机的多种方式启动实训练习
项目六   伺服电机驱动器的认识及应用
项目七   PLC控制伺服驱动器的实训练习
项目八   PLC水塔水位控制练习
项目九   PLC控制变频器实训练习
项目十   变频器的面板控制实训
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  变频器模拟量输入调速控制
项目十四  编码器速度检测的应用
项目十五  电磁调速电动机控制器的认识与应用
项目十六  触摸屏编程软件使用
项目十七  触摸屏与PLC编程应用
项目十八  触摸屏与PLC模拟流水灯的实训练习
项目十九  触摸屏与PLC模拟交通灯的实训练习
项目二十  触摸屏与PLC模拟抢答器的实训练习
项目二十一  触摸屏与PLC模拟机组压油装置
项目二十二 触摸屏与PLC模拟高、低压气机
项目二十三 触摸屏与PLC模拟顶盖水泵控制系统
项目二十四 触摸屏与PLC模拟推力外循环控制系统
三、设备清单
1 实训台 柜体H1600mm×D680mm×W1540mm(可调整)
桌身采用1.5mm厚
桌面采用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
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380V电源输出2组(插座输出和叠插接口输出)
(5)交流220V电源输出2组(插座输出和叠插接口输出)
(6)直流24V直流稳压电源2组(数字显示电压表、电流表)
(7)直流0~5V可调电源输出2组(数字显示电压表、电流表,调节电位器采用高精度多圈电位器)
1
3 触摸屏模块 SIMATIC HMI TP1200 comfort,12.1'' TFT 显示屏,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/工业以太网接口(2 个端口);2 x 多媒体卡插槽;3 x USB 1
4 PLC主机模块(主站) 西门子PLC模块,主要设备包括:
⑴ PLC:西门子S7-1200系列1212C DC/DC/DC
⑵ 数字量8点输入/6 点输出,2路模拟量输入
⑶ 5路高速计数器
⑷ 固态 - MOSFET输出
⑸ 数字IO扩展模块:SM1223 DI16×24VDC,DQ16×RLY
⑹ 模拟IO扩展模块:SM1234 AI4x13位,AQ2x14位
⑺ 串口通信模块:CM1241 RS485/422
⑻ 网络交换模块:CSM 1277
⑼ PROFIBUS模块:CM1243-5 PROFIBUS DP
1
5 PLC主机模块(从站) 西门子PLC模块,主要设备包括:
⑴PLC:西门子S7-1200系列1212C DC/DC/DC
数字量8点输入/6 点输出,2路模拟量输入
5路高速计数器
固态 - MOSFET输出
⑵数字IO扩展模块:SM1223 DI16×24VDC,DQ16×RLY
⑶模拟IO扩展模块:SM1234 AI4x13位,AQ2x14位
⑷串口通信模块:CM1241 RS485/422
⑸网络交换模块:CSM 1277
⑹PROFIBUS模块:CM1242-5 PROFIBUS DP
  1
6 变频器主机模块(含电机) 1、变频器主机模块
(1)变频器主机,ABB ACS880系列,Pe=0.75Kw,Ue=380V,矢量控制;
(2)所有端口引出至挂箱面板,控制端口引出插口类型与PLC输入输出端口类型一致,与主回路端口连线不能通用。
2、 带PROFINET通信卡,编码器卡
2、控制电机
电机参数:Pe=0.75Kw,Ue=380V,三相异步型。
1
7 水塔水位控制 含模拟水泵设备运行状态指示,水位状态开关量输出,启动和停止操作按钮 1
8 电机星三角启动控制 含电机运行状态指示,接触器运行状态指示,启动和停止操作按钮 1
9 D/A转换和A/D转换模块 1、4个模拟量输入信号(可调旋钮,0-20mA,对应显示值0.0-100.0);
2、4个模拟量输出信号(4-20mA,显示值0.0-100.0);
3、220V供电;
4、各模拟信号均为独立稳定信号,无干扰;
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;
1
11 伺服模块(含控制器和电机) 西门子G120型
1.进线电压 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 可实现速度或位置控制
3.通信 PROFINET
4.防护等级 IP20
5.伺服电机 SIMOTICS S-1FL6 低转动惯量,轴高为 20mm,30mm,40mm
2
12 无线AP 带SIM卡的无线AP,方便随时随地进行PLC在线学习。带2年流量卡。 1
13 加热器、温控器 便于PID调试的加热器、温控器、带Modbus串口通讯 1
14 台式电脑 安装好培训台配套软件,WIN10,联想或DELL 1
15 液位传感器 量程0-5m,输出4-20mA 1

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