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工業(yè)運(yùn)動控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)臺,工業(yè)運(yùn)動控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置

一、產(chǎn)品概述：
工業(yè)運(yùn)動控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)臺，工業(yè)運(yùn)動控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置，工業(yè)運(yùn)動控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)設(shè)備是根據(jù)人力資源和社會保障部制定的"可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師"培訓(xùn)及國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)考核大綱內(nèi)容，適當(dāng)增加新技術(shù)，按照職業(yè)教育培訓(xùn)、職業(yè)技能鑒定和實(shí)訓(xùn)教學(xué)要求而研制的。適合職業(yè)院校、職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校、職教中心、鑒定站/所對可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師的四、三、二級開展培訓(xùn)及技能鑒定。
二、研發(fā)背景：
1. 該裝置是根據(jù)人力資源和社會保障部制定的"可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師"培訓(xùn)及國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)考核大綱內(nèi)容，適當(dāng)增加新技術(shù)，按照職業(yè)教育培訓(xùn)、職業(yè)技能鑒定和實(shí)訓(xùn)教學(xué)要求而研制的。
2. 工業(yè)迅速發(fā)展處理器要求不斷提高，教學(xué)需要與時俱進(jìn)設(shè)備要不斷升級，而教學(xué)還需要從基礎(chǔ)學(xué)起，同時滿足需要實(shí)驗(yàn)室建設(shè)重復(fù)會導(dǎo)致浪費(fèi)資金和實(shí)驗(yàn)室空間。
3. 一個產(chǎn)品需要多種加工工藝，導(dǎo)致工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備錯縱復(fù)雜，一個主機(jī)不能完成所有工作，需要多個站點(diǎn)進(jìn)行相互配合完成。
4. 不同層次的考核需要不同設(shè)備，不能有機(jī)的進(jìn)行結(jié)合，有些實(shí)訓(xùn)完成后無法進(jìn)行考量檢查學(xué)生的接受程度。
三、裝置特色：
1. 實(shí)訓(xùn)建設(shè)理念為一次性建設(shè)，本設(shè)備采用通用型寬展口，所有主機(jī)的I/O口都可通過擴(kuò)展口引出，可以用于插接式訓(xùn)練，也可進(jìn)行線接式實(shí)操訓(xùn)練；還設(shè)有兩塊可拆卸的網(wǎng)孔板可對不同層次的學(xué)生進(jìn)行考核。
2. 在主機(jī)選型方面由小型ET200系列PLC到中型S7-1200系列PLC再到大型S7-1500系列PLC，全面覆蓋了西門子常用PLC類型，主機(jī)可以通過并口連接到實(shí)訓(xùn)區(qū)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，可從基礎(chǔ)小型PLC開始學(xué)起，再到中型PIC,最后到大型PLC，由簡到繁的學(xué)習(xí)理念讓學(xué)生容易接受，學(xué)習(xí)起來更加得心應(yīng)手。
3. 采用模塊組合式結(jié)構(gòu)，含開關(guān)量、模擬量、變頻調(diào)速、觸摸屏、通信模塊等，配套MCGS工控組態(tài)監(jiān)控軟件，實(shí)現(xiàn)仿真化、信息化實(shí)訓(xùn)教學(xué)。
4. 項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)模塊：利用目前典型的可編程控制器及總線技術(shù)完成對工業(yè)生產(chǎn)中典型案例的模擬對象、實(shí)物模型中的邏輯、模擬、過程、運(yùn)動等的控制。
5. 仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)：通過虛擬環(huán)境實(shí)時顯示PLC運(yùn)行狀態(tài)，模擬工業(yè)現(xiàn)場控制，可以進(jìn)行編程訓(xùn)練、程序編寫測試等功能。
6. 模塊化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要由西門子主機(jī)S7-1500、S7-1200、ET200SP構(gòu)成，根據(jù)工業(yè)中西門子PLC應(yīng)用歷程構(gòu)建了一個工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)通訊涉及PROFINET通訊、以太網(wǎng)通等多層網(wǎng)絡(luò)通訊。
四、技術(shù)性能
1. 輸入電源：三相四線（或三相五線）～380V±10% 50Hz
2. 工作環(huán)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. 安全保護(hù)：具有漏電壓、漏電流保護(hù)裝置，安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)
五、基本配置及功能：
實(shí)訓(xùn)裝置由S7-1500單元、S7-1200單元、ET200SP單元、變頻調(diào)速單元、小車運(yùn)動控制單元、、實(shí)訓(xùn)組件、電工基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)單元二維絲桿控制單元、觸摸屏單元、以太網(wǎng)交換機(jī)、交流電機(jī)等組成。
1. S7-1500單元
S7-1500單元主要由主機(jī)1511T，帶顯示屏的 T-CPU；工作存儲器可存儲 225 KB 代碼和 1 MB 數(shù)據(jù)；位指令執(zhí)行時間 60 ns；4 級防護(hù)機(jī)制，工藝功能：擴(kuò)展運(yùn)動控制，閉環(huán)控制，計(jì)數(shù)與測量；跟蹤功能；PROFINET IO 控制器，支持 RT/IRT，性能升級 PROFINET V2.3，雙端口，智能設(shè)備，支持 MRP、MRPD，傳輸協(xié)議 TCP/IP，開放式用戶安全通信，S7 通信，Web 服務(wù)器，DNS 客戶端，OPC UA 服務(wù)器數(shù)據(jù)訪問，等時同步模式，路由功能；運(yùn)行系統(tǒng)選件，固件版本 V2.5
2. S7-1200單元
S7-1200單元主要由主機(jī)1215C和信號轉(zhuǎn)接板組成。
主機(jī)1215C,125 KB 工作存儲器；24VDC 電源，板載 DI14 x 24VDC 漏型/源型，板載 DQ10 x 24VDC 及 AI2 和 AQ2；板載 6 個高速計(jì)數(shù)器和 4 個脈沖輸出；信號板擴(kuò)展板載 I/O；多達(dá) 3 個用于串行通信的通信模塊；多達(dá) 8 個用于 I/O 擴(kuò)展的信號模塊；0.04 ms/1000 條指令；2 個 PROFINET 端口，用于編程、HMI 和 PLC 間數(shù)據(jù)通信
3. ET200單元
帶工作存儲器的 CPU（代碼 100 KB，數(shù)據(jù) 750 KB）；位指令執(zhí)行時間 72 ns；4 級防護(hù)機(jī)制，工藝功能：運(yùn)動控制、閉環(huán)控制、計(jì)數(shù)與測量，跟蹤；PROFINET IO 控制器，支持 RT/IRT，性能升級 PROFINET V2.3，3 個端口，智能設(shè)備，MRP，MRPD，傳輸協(xié)議 TCP/IP，安全開放式用戶通信，S7 通信，Web 服務(wù)器，DNS 客戶端，OPC UA 服務(wù)器數(shù)據(jù)訪問，恒定總線循環(huán)時間，路由；運(yùn)行時選項(xiàng)；
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，用于1500主機(jī)以太網(wǎng)通訊，控制和顯示各單元的運(yùn)行狀態(tài)。
5. 以太網(wǎng)交換機(jī)
以太網(wǎng)交換機(jī)采用非網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng) 10/100MBIT/S交換機(jī)，自帶5個雙絞線端口，RJ45 接口；用于構(gòu)建小型星形和總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；自帶LED診斷顯示，供電電源DC 24V 。
6. 變頻調(diào)速單元
變頻調(diào)速單元采用西門子SINAMICS 系列G120變頻器，三相380V供電，輸出功率0.55KW。集成RS-485通訊接口，提供BOP操作面板；具有線性V/F控制、平方V/F控制、可編程多點(diǎn)設(shè)定V/F控制，磁通電流控制、直流轉(zhuǎn)矩控制；集成12路數(shù)字量輸入，8路模擬量輸入；具備過電壓、欠電壓保護(hù)，變頻器、電機(jī)過熱保護(hù)，短路保護(hù)等。
7. 小車運(yùn)動控制單元
主要由運(yùn)動小車（伺服電機(jī)驅(qū)動）、同步帶輪傳動機(jī)構(gòu)、步進(jìn)電機(jī)、光電傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、行程開關(guān)等組成，通過傳感檢測、PLC編程，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動距離測量、傳動控制、鍵值優(yōu)化比較行走控制、定向控制、報(bào)警運(yùn)行控制、點(diǎn)動控制等，能實(shí)現(xiàn)小車的精確定位。該系統(tǒng)外觀精美，體積緊湊，重量輕。
8. 實(shí)訓(xùn)組件
實(shí)訓(xùn)組件主要由電源掛箱虛實(shí)結(jié)合掛箱，掛箱區(qū)域采用開放式結(jié)構(gòu)可根據(jù)需求增加不同掛箱。
電源掛箱提供AC380V、AC220V、DC24V電源，為實(shí)訓(xùn)掛箱和電機(jī)實(shí)訓(xùn)單元提供動力源；設(shè)有啟動停止按鈕，各相電源工作指示，具有過流、過壓、短路等保護(hù)。
9. 二維絲桿控制單元
二維絲桿控制單元主要由伺服驅(qū)動和步進(jìn)驅(qū)動組成。
伺服驅(qū)動用于控制Y軸絲桿，采用交流伺服驅(qū)動，工作電壓AC220V，輸出功率200W。采用數(shù)字信號處理器（DSP）作為控制核心，智能功率模塊（IPM）內(nèi)部集成了驅(qū)動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護(hù)電路，具有較強(qiáng)的溫度、濕度、振動等環(huán)境適應(yīng)能力和很強(qiáng)的抗干擾的能力；支持位置、速度和力矩三種方式對伺服馬達(dá)進(jìn)行控制。
步進(jìn)驅(qū)動用于控制X軸絲桿，采用交流伺服驅(qū)動，工作電壓DC24V，輸出功率35W；內(nèi)部集成控制電路和功率電路，具有自檢線圈和短路保護(hù)等功能。
10. 電工基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)單元
電工基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)單元主要由交流接觸器、中間繼電器、時間繼電器、按鈕等組成，用于電機(jī)正反轉(zhuǎn)、星三角轉(zhuǎn)換、啟停自鎖等實(shí)訓(xùn)。
11. 三相交流電機(jī)
交流額定電壓380V/△接法，轉(zhuǎn)速1400轉(zhuǎn)/min，功率40W，頻率50HZ，絕緣等級E級。
六、主要配置清單：

序號	品名	規(guī)格（mm）	數(shù)量	單位
1	1511T CPU	6ES7511-1TK01-0AB0	1	個
2	安裝導(dǎo)軌 S7-1500，160 mm	6ES7590-1AB60-0AA0	1	個
3	ET200SP 智能從站	6ES7510-1DJ01-0AB0	1	個
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(jī)	1KW 臺達(dá)ECMA-C21010SS 帶剎車 3000轉(zhuǎn)	2	個
20	氣動元件	亞德客	1	套
21	步進(jìn)電機(jī)	三菱200W無剎車MR-JE-20A+HG-KN23J-S100	2	個
22	變頻電機(jī)	三相異步電動機(jī)1LE0001-1CB0 3KW	2	個
23	傳感器	光電、磁性、速度傳感器	1	套
24	備件/耗材	交換機(jī)8套，電源8套，Profinet通訊線纜，導(dǎo)軌，RJ45接頭，線纜，端子，工具等	1	批
25	試驗(yàn)臺	定制	8	套

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