PLC实验台自动送料装车系统控制实验

自动送料装车系统控制

一、实验目的
1．掌握自动送料装车系统控制原理及编程控制
二、实验设备
2．可编程控制器实验箱                                              1套
3．电脑（安装编程软件）                                            1片
4．程序下载线                                                             1根
5．实验导线                                                                     若干
三、实验内容
控制要求：红灯 L1 灭，绿灯 L2 亮，表示允许汽车开进装料，料斗 K2，电机 Ml 、 MZ 、 M3 皆为 OFF 。当汽车到来时，（用 S2 接通表示） , Ll 亮， L2 灭， M3 运行，电机 M2 在 M3 接通 2 秒后运行， M1在 M2 通 2 秒后运行， K2 在 M1 通 2 秒后打开出料。当料满（用 S2 断表示），料斗 K2 关闭，电机 M1延时 2 秒关断， M2 在 Ml 停 2 秒后停止， M3 在 M2 停 2 秒后停止， L2亮， L1 灭，表示汽车可以开走。
6．配套程序
本实验配套程序为“自动送料装车系统控制实验”。
7．接线对照表10-1

对应结点

PLC

自动送料装车系统控制模块

输入端口

I0.0

信号输出端口

启动按钮

I0.1

料位检测开关S1

I0.2

汽车检测开关S2

对应结点

PLC

直流电源

输入端口公共端

1L+

电源

24V

对应结点

PLC

自动送料装车系统控制模块

输出端口

Q0.0

信号输入端口

料斗开关K2

Q0.1

红灯L1

Q0.2

绿灯L2

Q0.3

电机M1

Q0.4

电机M2

Q0.5

电机M3

Q0.6

进料开关K1

Q0.7

电机M1

对应结点

PLC

直流电源

输出端口公共端

电源

24V

对应结点

实验箱直流电源

电源

24V

电源

GND/0V

注意：
1、禁止带电插拔实验导线，接线完成后需仔细检查确认无误后可开启电源开关！

四、实验步骤
8．使用编程电缆连接电脑及PLC。
9．对照接线表连接实验导线。
10．检查确认接线无误后开启实验箱电源。
11．下载程序至CPU。
12．设置CPU至运行状态，并控制输入信号观察输出状态是否与设计程序一致。

一、总体概述
西门子智能控制技术实训平台主要是为满足自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器、机械电子工程等专业的《PLC原理及应用》、《PLC应用课程设计》、《变频调速技术》、《现场总线控制技术》、《电气及PLC控制技术》等相关课程实验实训要求，相关实验装置可以用于学生对PLC的编程学习、工业网络架构认识与熟悉、工业以太网通讯及编程、触摸屏现场控制、组态软件控制与监控、远程控制及工业复杂网络架构控制设计、实物对象设计及控制设计及各种传感器及工业元器件的认识与使用，同时还可应用于多个PLC实际应用的模拟及实物控制等教学。
西门子智能控制技术实训平台采用西门子可编程控制器（S7-1200系列），并配用西门子变频器、MCGS触摸屏、电动机组、编程软件、仿真实训教学软件、模拟控制模块、实物模型模块；对象可以单独控制，也可以通过实验台远程及多机组网控制。
二、装置特点
1. 模块化：所有仪表、交直流电源（带数字化设定功能，不烧保险丝，带3个指针表同步显示电压等）、实验部件模块化设计，学校上课学生可以直接替换备品，不影响上课。
2．西门子智能控制技术实训平台采用组件式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加部件即可。
3. 西门子智能控制技术实训平台实验对象形象逼真，接近工业现场的实际应用，通过本装置的训练，学生很快就能适应现场的工作。
4．西门子智能控制技术实训平台实验项目齐全，含变频调速、触摸屏、网络通讯等。
5．西门子智能控制技术实训平台数据采集和工控组态软件的应用开发，所有实验均有组态棒图跟踪教学。
三、技术条件
1.输入电源：380V±10％ 50Hz；
2.容量：<1000VA；
3.工作环境：温度-10℃～+40℃　相对湿度＜85％（25℃）　海拔＜4000m；
4.实验台外形尺寸：不小于1452*700*1560mm（可根据用户需求调整）
5.台架材料：整体铝型材框架结构+钣金柜子；
6.安全保护措施：具有接地保护、漏电过载过流保护功能，具有误操作保护功能；安全性符合相关的国标标准，所有材质均符合国家环保标准。
四、装置装备
（一）桌体结构
实训桌为型材结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板；设有带锁抽屉，用于放置工具及资料，电脑桌联体设计，造型美观大方。桌底设有带刹车万向轮，便于移动和固定；配置钣金吊柜固定于实验台下方，可以用于存放挂件等。
（二）电源部分
1.HKDG-01交流电源模块：提供三相固定 380V 交流电源，380V 交流电源经空气开关控制后输出，面板上设有钥匙开关、启动、停止以及急停按钮，整体设计成独立模块，可以单独使用，工艺采用塑料专用模具设计，操作面板尺寸200mm*250mm*330mm。模块箱后置单相以及三相电源插座；具有短路保护、过流保护和电压型漏电保护模块等，采用施耐德高质按钮。
参考图片：
交流电源模块

2.HKDG-06给定电压模块：尺寸大小约为长290mm×宽210mm，具有24V电源输出，5V电源输出，0-20MA的电流信号，0-10V的正负给定电压模块。
参考图片：

（三）实验组件
1.主控制器部分
（1）PLC模块一：西门子S7-1200 CPU1214C组件
配置西门子S7-1200 CPU1214C主机及配套软硬件。
2. V20变频器组件
与PLC模块1配套,0.37KW功率.
3. MCGS触摸屏模块
采用MCGS昆仑通态触摸屏，液晶屏：7"TFT 液晶屏，接口：1×RS232，1×RS485，2×USB，1×LAN。
4.PLC模拟实验组件挂件
（1）为便于维修及更换，所有主、附件实验设备均设计成独立模块化组件。模块组件面板：采用彩色喷涂工艺的绝缘环氧树脂板；模块组件外壳：采用ABS整体壳体设计，绝缘、轻便、耐磨。
产品实物图片：
PLC模拟实验组件

（2）所有挂件模块采用彩色喷涂工艺，面板尺寸195mm×300mm，具有2个专用拉手，30度ABS开模带底座机箱）：设置LED 流水灯、十字路口交通灯、传送带输送等实验，全部用开关和指示灯模拟各种状态，面板上直接印有实验项目原理图和模拟图。
参考图片：
挂件模块

5.低压电器控制部分
配有一块网孔板、网孔板与挂箱一样便于拆卸及安装；上面装有交流接触器 3 只、时间继电器 1 只、热继电器 1 只端子等满足实验内容要求的电气元件，配合三相异步电机导轨，可以开展电机正反转和星三角控制实验，能实现典型电动机控制实操单元。
低压电器控制部分

6.电机单元
三相异步电动机采用三相 380V，转速：1400r/min，90W，所有端子均引出至面板。

7.配套编程软件
（1）PLC 及触摸屏专用编程软件，每个实验均组态棒图跟踪；配套仿真模型应用软件。
8.实验导线：配备满足实验需求的导线数量，导线需采用高规格安全护套线，2 种规格，区分强弱电。根据不同实训项目的特点，配备两种不同规格的实训连接线，强弱电均采用高可靠护套结构手枪插连接线（不存在任何触电的可能），里面采用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，达到超软目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠；两种导线都只能配合相应内孔的插座，不能混插，大大提高了实训的安全及合理性。
9. 电工工具箱及套件
10. 数字万用表一只：2通道50M波形采集器，3.5寸液晶显示器，DA输出，具有4位交直流电压表、电流表、电阻、电容、二极管测量功能，2通道自动量程数字毫伏表，配置LABVIEW应用程序软件，支持云端显示等功能。
六、可完成的实验内容
1、PLC 基本技能实训
（1）PLC 的认识实训；
（2）PLC 的编程软件认识和使用；
（3）基本指令实训；
（4）定时器指令实训；
（5）计数器指令实训；
（6）传送指令实训；
（7）数据移位指令实训；
（8）算术运算指令实训；
（9）逻辑指令实训。
2、PLC 模拟控制实训
（1）LED 流水灯实验；
（2）十字路口交通灯实验；
（3）传送带输送实验；
3、变频器控制实训
（1）变频器功能参数设置与操作；
（2）变频器报警与保护功能；
（3）变频器外部端子点动控制；
（4）变频器控制电机运行时间操作；
（5）变频器控制电机正反转运行；
（6）外部模拟量（电压/电流）变频调速、多段速度选择变频调速；
（7）三相异步电动机的变频调速。
4、工业网络通讯实验
（1）PLC 与触摸屏的通讯
5、PLC 控制电气线路综合实验
（1）PLC 控制三相鼠笼式异步电动机点动控制线路；
（2）PLC 控制的三相鼠笼式异步电动机 Y／△降压启动控制线路；
（3）PLC 控制的三相鼠笼式异步电动机正反转控制线路。