可编程控制器实训装置（PLC）方案

可编程控制器实训装置（PLC）方案

一、设备基本要求
可编程控制器实训装置主要由实训桌、实训模块、实训元器件组成。学生根据实训线路选择合适的元器件，接线全部由学生自行完成，接近工业。能完成机床线路，电机控制线路，照明配电的模拟操作、安装调试的综合实训，训练学生动手能力和实操技能。实训项目可自行确定，根据所选的项目选择相应的元器件。该装置也可作为电工的考核设备。
二、功能特点
可编程控制器实训装置电气控制线路元器件都装在模块上，并由安全插座引出接线端子，只需要使用插拔式安全导线连接实验，为了降低器件损坏和学生安全，设计原则是高低压分别用不能互插的安全插座进行布局，操作方便、更换便捷、易扩展功能或开发新的实训项目。
三、技术性能
3.1.输入电源：三相五线制～380V±10% 50Hz
3.2.温度：-5℃～+40℃，相对湿度≤85%（25℃）
3.3.装置容量：≤1.5KVA
3.4.外形尺寸≥1600mm×700mm×1140mm
四、设备组成要求
实训台由实训桌、实训储物柜、实训挂件三大部分组成。
4.1.可编程控制器实训装置实训桌采用四个工业铝型材立柱为支撑，立柱端部可安装调节脚，方便高度调节，主体结构通过左、右各2个C字形铝压成型构件联接，台面高度约750mm，桌面板下设支撑框架，截面尺寸为40×20mm，承受力不少于300kg。立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，截面尺寸：70×70mm，四面带槽，槽宽约8mm，端部配套塑料堵头，槽内适用工业铝型材通配螺母及配件。C字形铝压成型构件为左、右对称件，采用压铸成型工艺，经机加工、抛丸、喷砂，表面橘红静电喷涂工艺。
4.2.可编程控制器实训装置实训桌桌面采用25mm麻灰色高密度层压板封边特制，有效提高绝缘等级；实验桌底部装有至少4个导向轮，方便实训台架移动；
4.3.实训储物柜采用圆弧卷边冷冲压钣金一体成型，封闭式结构，表面静电喷涂，外形尺寸：约宽450x深550x高705（mm），总重量≥31kg；柜体四边圆弧设计：R=30mm，柜体边框总厚度≤2.5mm；配有承重型卡扣式三节轨，导轨承重量≥30kg，抽屉把手采用卡套式钣金卷边工艺，抽屉采用联体锁设计，底部配有4个万向带刹车脚轮。
五、可编程控制器实训装置设备配置清单及功能描述：

序号	部件名称	功能及技术参数	单位	数量	单价	总计
1	三相交流电源	（1）提供线电压380V交流电源、相电压220V交流电源。交流电源输出设有电源保护系统，相间、线间过电流及直接短路均能自动保护。提供三相漏电保护器作为整个实验平台的电源总开关。三相输出通过停止和启动按钮控制。（2）实验室智慧用电安全控制系统智能电源管理系统具有过温、短路、过流、过压、欠压、失压、功率限定7大保护功能；电源具有一键锁定功能，处理故障时，防止漏电保护器合闸，造成触电危险；电源具有故障锁定功能，发生故障导致跳闸时，不能人为上电，只能通过远程清除故障后，才能上电成功；能通过无线4G和有线以太网与手机APP和PC端云平台通讯，没有网络的情况下，教室整套智能电源管理系统可离线独立运行。智能终端：智能电源管理系统以32位ARM为核心，采用4.3寸彩色触摸屏为人机交互界面，实时监控设备运行情况，提供Zigbee、CAN等多种通信模式，具备语音播报功能。能实时监测三相电压、电流、功率，功率因数、频率、电能等参数，液晶触摸屏监测数值。能监控实验室电源的故障类型和故障次数；设备时间管理包含年月日时间的显示；用户通过刷卡方式请求开启设备，PC端进行授权之后，设备可启动使用，PC端可分时预约设备的启动和停止。	套	10
2	低压交直流电源	提供3V、6V、9V、12V、18V、24V、36V低压交流电源一组，直流24V/5A，一路直流5V/3A一组，0-10V电压源，0-20mA电流源各一组，带数显指示，旋转编码器调节。	套	10
3	PLC主机	配置西门子S7-200 SMART SR40（输入24点，输出16点），包括数字量模块和模拟量模块（2路输入/1路输出），配套通信编程电缆。	套	10
4	触摸屏	TPC7062 7寸彩色触摸屏	套	10
5	变频器	变频器实训组件：配置西门子V20 0.37KW变频器	套	10
6	虚实结合实训	包含模拟量信号和开关量信号，能够模拟工业现场的设备运行状态。提供三层电梯、自动售货机、机械手、自动门、天塔之光、全自动洗衣机、自动成型机、红绿灯、装配流水线、四路抢答器、音乐喷泉、轧钢机、邮件分拣、物料分拣、多级传输带、汽车电路控制、机床PLC改造控制、隧道监控等模拟控制实训（不少于36实训模块），指示灯采用贴片双色LED，面板采用3D立体彩色搭配设计，使模拟对象更直观立体，开关采用自复位兼自锁一体设计使实训能灵活实用，为适用各类PLC模块具有输入信号高低电平切换功能。	套	10
7	电动机组件	三相鼠笼电动机AC380V（Y/△）电机导轨带编码器和转速表	台	10
8	实训导线	4mm/3mm双圈安全插座1批，根据不同实验项目的特点，配备不同规格的实验连接线；强电和弱电导线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）；两种导线都只能配合相应内孔的插座，不能混插。编程和通信电缆1套。	套	10
9	导线架	用于悬挂和放置实验专用连接导线，外形尺寸≥530mm×430mm×1200mm，设有五个万向轮。	个	10
10	电脑桌	钢铝结构，装有4只万向轮，装有黑色钢质网孔电脑后靠、键盘托、主机支架。	张	10
11	学生凳	钢木方凳	张	20
12	实训指导书		本	10
13	配套资源库		套	10
14	电脑	酷睿13代i3-13100 8G DDR5 512G SSD)23.8英寸	套	10
合计：

六、可完成的实训项目
高级综合电气实训
触摸屏指示灯对象实验
触摸屏开关对象实验
触摸屏数据显示实验
触摸屏数据输入实验
触摸屏棒图对象实验
触摸屏对象实验
触摸屏移动元件对象实验
触摸屏异常报警对象实验
触摸屏静态显示实验
触摸屏表针控件对象实验
变频器功能参数设置与操作
变频器报警与保护功能
外部端子点动控制
变频器控制电机正反转
多段速度选择变频调速
变频器无级调速
基于外部模拟量(电压/电流）控制方式的变频调速
PLC可编程控制器基础电路实训
1.与、或、非逻辑功能测试
2.定时器、计数器功能测试
3.跳转、分支功能训练
4.移位寄存器测试
5.数据处理功能训练
6.微分、位操作测试
7.三层电梯控制
8.自动售货机
9.机械手
10.自动门
11.天塔之光
12.全自动洗衣机
13.自动成型机
19.邮件分拣
20.物料分拣
21.多级传输
22.八段码显示
23.多种液体混合
24.双面铣床
25.电镀槽
26.交流电机正反转控制
27.小车运动
28.搅拌站
29.汽车灯光控制
30.汽车火花塞点火控制
31.加工中心控制
32.隧道监控
33.自动扶梯
34.CA6140普通车床PLC改造控制
35.X62W万能铣床PLC改造控制
36.T68卧式镗床PLC改造控制
37.M7120平面磨床PLC改造控制
38.Z3050摇臂钻床PLC改造控制
39.电动葫芦PLC改造控制
40.Z35摇臂钻床PLC改造控制
41.M1432A万能外圆磨床PLC改造控制
七、配套教学资源：
（一）在线教育课程开放平台
1.本系统是互通教学多元化管理平台，将用户传统的各个平台系统实施整合，集中互通管理，解决多平台、多账号难以管理、数据库分散无法集中统计等问题。系统包含了：在线教务管理系统、在线课程资源管理平台、在线习题库平台、在线考试考核平台、线上视频课程管理平台及线上虚拟仿真教学管理平台，真正意义的一站互通数据集中统计！
2.课程资源：多个微课视频实拍采集教学视频素材，后期影视包装，片头10秒左右，片尾5秒左右，视频尺寸不低于1920*1080，视频格式MP4、FLV等；多个虚拟仿真内容采用unity引擎开发，在pc端win系统上运行（win7、win8、win10，注不包含win xp）软件。
3.为了教学的统一性要求在线教育平台与实训装置是同一个生产商！
4.部分微课内容举例：

学习项目	学习任务	参考课时
项目一、三相异步电动机启动线路制作、调试与故障排除	任务一：识别低压电器及异步电动机	2
	任务二：点动与自锁正转控制线路的实施	12
	任务三：联锁正反转控制线路的实施与检测	12
	任务四：Y-△降压启动控制线路分析与接线	6
	任务五：三相异步电动机顺序控制线路安装与测试	6
项目二三相异步电动机行程控制线路的设计及实施	任务一：电动葫芦控制线路设计及实施	6
项目二三相异步电动机行程控制线路的设计及实施	任务二：工作台自动往返线路设计及实施	4
项目三三相异步电动机制动控制线路分析设计及实施	任务一：三相异步电动机反接制动控制线路安装与测试	4
项目三三相异步电动机制动控制线路分析设计及实施	任务二：三相异步电动机能耗制动控制线路安装与测试	4
项目四卷帘门控制电路的安装、调试及故障排除	任务一：卷帘门控制电路的安装、调试及故障排除	10
	任务二：卷帘门PLC控制电路设计	4
	任务三：卷帘门PLC控制控制程序设计与调试	6
项目五传送带送料装置控制线路的安装、调试及故障排除	任务一：传送带送料装置控制电路安装、调试及故障排除	10
	任务二：用PLC技术实现传送带送料装置控制	4
	任务三：编写调试PLC程序及系统总调试	6

（二）仿真软件
1.西门子PLC仿真实训软件
软件以西门子PLC S7-200系列型号为依据，对重点、难点PLC控制电路展开仿真实训。通过3D Max建模，结合Flash编程技术，融合教学设计，每个实训项目精心设计了实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行等训练模块，基本涵盖了国家维修电工中级、高级和技师鉴定考核对于可编程控制器的应知应会全部要求。
本软件在研制中力争贯彻如下的设计思想：以就业为导向，以技能训练为核心，体现职业性；以三维职场的构建与再现为训练环境，体现情境性；以真实项目为引领、任务为驱动、工艺过程主线，体现过程性；以学生自主训练为主，教师演示为辅，体现以学生为主的主体性；以职业生产活动为中心，强化技能养成，体现养成性。
本软件主要以网络形式发布，供学生在C/S架构的微机室使用，标准配置为30个终端，可供至少一个班的学生上机仿真实训。单机版另配，主要供教师演示性教学以及实训教师备课使用。
本软件适用于机电一体化技术、电气自动化技术、电力系统自动化技术、电气技术应用、机械工程与自动化、机械设计制造及其自动化、自动化生产设备应用、机电设备安装与维修等专业学生的实训教学，也可作为维修电工、可编程控制器程序设计师、电梯安装与维修工等职业培训与仿真技能鉴定，是电工电子实训中心、机电一体化技术、电气自动化技术、电力系统自动化技术等专业仿真实训室的主体虚拟仿真实训软件之一。

一级模块	二级模块	三级模块
基本指令	电动机启停控制	实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行
	电动机正反转控制	实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行
	电动机循环正反转	实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行
	可逆运行反接制动	控制要求、I/O分配、T型图、指令表、电路连接、通电运行
	三速电机控制	实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行
	星角降压启动控制	实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行
	数码管点亮控制	实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行
	交通灯控制	控制要求、I/O分配、T型图、指令表、电路连接、通电运行
	恒压供水系统控制	实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接
应用指令	循环彩灯控制	实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行
	停车场车位控制	实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行
	小推车控制	实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行
	简易三层电梯控制	实训目的、控制要求、I/O分配、T型图、指令表、电路连接、通电运行

2.无纸化考核平台（基于云平台无纸化理论试题库考试系统）
1）.用户登录；2）.用户注册；3）.用户管理（3.1用户查询、3.2添加用户、3.3修改用户、3.4用户删除）；4）.级别管理（4.1级别查询、4.2添加级别、4.3修改级别、4.4删除级别）；5）.题库类别管理（5.1 题库类别查询、5.2 添加题库类别、5.3 修改题库类别信息、5.4 删除题库类别信息）；6） .题库管理（6.1 题库查询、6.2 添加单项选择题、6.3 添加多项选择题、6.4 添加判断题信息、6.5 导入Excel题目信息、6.6 题目信息修改、6.7 删除题目信息）；7）. 试卷管理（7.1 试卷查询、7.2 添加试卷、7.3 自动抽题、7.4手动组卷、7.5 编辑试卷、7.6 删除试卷、7.7 启用试卷、7.8 打印试卷）；8）.模拟成绩（8.1模拟成绩查询、8.2模拟成绩详细、8.3导出成绩）；9）. 实战成绩（9.1实战成绩查询、9.2导出实战成绩）；10）.在线考试；11）.历史成绩（历史模拟成绩查看、历史实战成绩查看）
3、配套PLC可编程多媒体课件教学系统适应所有的教材，内容丰富并可随意调取。合理地运用多媒体课件教学系统，可以很大程度上减轻老师讲课的工作量。
为了教学的统一性要求PLC可编程多媒体课件教学系统与实训装置要一致。
(包含以下内容):
第1章常用低压电器
第2章电气控制基本环节和典型线路分析
第3章电气控制系统设计
第4章可编程序控制器的组成与工作原理
第5章可编程序控制器的基本指令
第6章可编程序控制器的功能指令
第7章可编程序控制器的特殊功能模块
第8章可编程序控制器控制系统的
第9章可编程序控制器的联网与通信
第10章 FX3U系列可编程序控制器介绍
第11章电动机正反转控制线路新
第12章 Z3050摇臂钻床电气控制
第13章卧式镗床控制
第14章铣床电气控制
第15章桥式起重机的电气控制
第16章工作台自动往返PLC控制系统
第17章昼夜报时器PLC控制系统
第18章全自动洗衣机PLC控制系统
第19章广告牌循环彩灯PLC控制系统
第20章综合控制系统
（三）为了确保提供的软件不受到第三方关于侵犯专利权、商标权或著作权等知识产权的指控，中标后两日内需提供这四个著作权证书复印件加盖单位公章1.在线教育课程开放平台，2.无纸化考核平台，3.西门子PLC仿真实训软件，4.PLC可编程多媒体课件教学系统，提供开发单位“授权书”原件并盖公章。

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