可编程序控制系统设计师综合实训装置，可编程实训平台
2023-06-15 08:46可编程序控制系统设计师综合实训装置
可编程序控制系统设计师综合实训装置根据人力资源和社会保障部制定的“可编程序控制系统设计师”培训及国家职业标准考核大纲内容，适当增加新技术，按照职业教育培训、职业技能鉴定和实训教学要求而研制的。可编程序控制系统设计师综合实训装置适合职业培训学校、职教中心、鉴定站/所对可编程序控制系统设计师的四级、三级开展培训及技能鉴定。
二、装置特点：
1.可编程序控制系统设计师综合实训装置采用模块组合式结构，含开关量、模拟量、变频调速、触摸屏、通信模块等，配套MCGS工控组态监控软件，实现仿真化、信息化实训教学。
2.项目实训模块：利用目前典型的可编程控制器及总线技术完成对工业生产中典型案例的模拟对象、实物模型中的逻辑、模拟、过程、运动等的控制。
三、主要配置：
可编程序控制系统设计师综合实训装置由控制屏、实训桌、PLC模块、通信模块、变频器模块、模拟实训模块、触摸屏模块、五自由度机器人、交流电机、电机导轨、测速机构、加载系统、MCGS工控组态软件、导线架等组成。
（一）控制屏(铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板)
1.交流电源输入、输出及控制
（1）三相四线电源输入，经漏电保护开关后，通过启动、停止按钮操作，控制三相电源输出的接通和断开,并设有急停按钮；
（2）设有450V指针式交流电压表1只，通过切换开关可分别指示电网输入的三相线电压；
（3）三相交流电源输出：三相电源采用三相四线制，并由启动、停止按钮来控制，设有5A带灯保险丝及短路软保护电路；
（4）交流电源接口：提供三芯、四芯电源插座各1只；
（5）保护体系
1）电流型漏电保护：采用漏电保护型空气开关，控制屏若有漏电现象，当漏电电流达到一定值时，即切断总电源；
2）电压型漏电保护：当对线路有漏电现象时，控制屏内接触器便跳闸，及时切断电源并发出告警声；
3）短路保护：在电路出现相间短路或相线对中线短路时，及时切断三相电源的输出，保护设备的安全，并发出告警声；在短路故障排除后，可重新启动设备。
2.给定信号源：提供4～20mA电流信号源1路，带数码显示；提供0～10V电压信号源1路，带数码显示；
3.定时器兼报警记录仪：平时作时钟使用，具有设定时间、定时报警、切断电源等功能；还可自动记录由于接线或操作错误所造成的漏电告警次数。
（二）实训模块配置
（三）导线架：装置配有欧式ABS工程塑料导线架，用于悬挂和放置实训专用连接导线，外形尺寸为530mm×430mm×1200mm，设有五个万向轮。
（四）实训桌
实训桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，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。
（五）五自由度机器人
实训系统由型材实训桌、五自由度机器人及电气控制三部分组成。五自由度机器人运动机械部分包括底座水平移动、底座旋转、大臂上下摆动、小臂上下摆动、手爪旋转，用于实现定位功能，手爪夹紧与松开，采用电动手爪，伺服电机驱动，齿轮传动，开闭角度自由控制，可对直径60mm以内的任意物体进行抓取，具有力矩保持、速度可调等特点。桌面设有六个工位台，在教学过程中可根据考核要求，调节工作台位置点。电气控制部分包含漏电保护器、PLC、机器人控制器、步进电机及驱动器、空心杯电机、直流减速电机、蜗轮蜗杆、伺服电机、光电编码器、电感传感器、霍尔传感器、开关电源、操作盒（黄、绿、红及急停控制按钮）等组成，其中PLC主机采用西门子CPU224,通过传感器信号采集，PLC编程对五自由度机器人进行位置控制、时序逻辑控制，实现对机器人在工作台面范围内物体抓取、移、放的功能。
五自由度机器人主要技术指标：
三、技术性能：
1.输入电源：三相四线（或三相五线）～380V±10% 50Hz
2.装置容量：＜1.0kVA
3.控制屏尺寸：1780mm×730mm×1460mm
4.对象系统尺寸：1000mm×640mm×1300mm
5.安全保护：具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标准。
五、实训项目：
1.PLC基本编程练习
2.十字路口交通灯控制
3.自动售货机控制
4.四层电梯控制
5.光电检测、定位控制
6.温度PID控制
7.变频器功能参数设置与操作
8.外部端子点动控制
9.变频器无极调速
10.多段速度选择变频调速
11.基于PLC数字量方式的变频器外部端子正反转控制
12.基于PLC数字量方式多段速控制
13.基于PLC模拟量方式变频开环调速控制
14.电动机加载控制
15.基于PLC模拟量方式的变频闭环调速
16.基于触摸屏控制方式的基本指令
17.基于触摸屏控制方式数码显示控制
18.基于触摸屏控制方式的温度PID控制
19.PLC、触摸屏与变频器通信控制
20.五自由度机器人控制
21.RS485网络组建（网络读写控制）
22.RS485网络的MCGS组态监控
1.可编程序控制系统设计师综合实训装置采用模块组合式结构，含开关量、模拟量、变频调速、触摸屏、通信模块等，配套MCGS工控组态监控软件，实现仿真化、信息化实训教学。
2.项目实训模块：利用目前典型的可编程控制器及总线技术完成对工业生产中典型案例的模拟对象、实物模型中的逻辑、模拟、过程、运动等的控制。
三、主要配置：
可编程序控制系统设计师综合实训装置由控制屏、实训桌、PLC模块、通信模块、变频器模块、模拟实训模块、触摸屏模块、五自由度机器人、交流电机、电机导轨、测速机构、加载系统、MCGS工控组态软件、导线架等组成。
（一）控制屏(铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板)
1.交流电源输入、输出及控制
（1）三相四线电源输入，经漏电保护开关后，通过启动、停止按钮操作，控制三相电源输出的接通和断开,并设有急停按钮；
（2）设有450V指针式交流电压表1只，通过切换开关可分别指示电网输入的三相线电压；
（3）三相交流电源输出：三相电源采用三相四线制，并由启动、停止按钮来控制，设有5A带灯保险丝及短路软保护电路；
（4）交流电源接口：提供三芯、四芯电源插座各1只；
（5）保护体系
1）电流型漏电保护：采用漏电保护型空气开关，控制屏若有漏电现象，当漏电电流达到一定值时，即切断总电源；
2）电压型漏电保护：当对线路有漏电现象时，控制屏内接触器便跳闸，及时切断电源并发出告警声；
3）短路保护：在电路出现相间短路或相线对中线短路时，及时切断三相电源的输出，保护设备的安全，并发出告警声；在短路故障排除后，可重新启动设备。
2.给定信号源：提供4～20mA电流信号源1路，带数码显示；提供0～10V电压信号源1路，带数码显示；
3.定时器兼报警记录仪：平时作时钟使用，具有设定时间、定时报警、切断电源等功能；还可自动记录由于接线或操作错误所造成的漏电告警次数。
（二）实训模块配置
| 序号 | 编号 | PLC实训组件 | 备注 |
| 1 | SB10 | 西门子S7-200smart CPUSR40 AC/DC/RLY数字量26点输入/16点输出，1 个以太网口/1 个串口（RS485）；EM AM06模拟量 4路输入2 路输出；配套编程电缆 | |
| 2 | FA11 | 变频器实训模块：配置西门子V20变频器，功率0.4kW,AC220V供电，带有RS485通信接口及基本操作面板。 | |
| 3 | SF11 | 开关量控制模块：十字路口交通灯、自动售货机、四层电梯。 | |
| 4 | SF12 |
温度、光电控制模块： 温度控制：由驱动模块、电加热器、温度变送器、温度传感器、温度表及测温触发按钮等组成。 光电控制：由调光触发控制电路、色标传感器、多种颜色板、直流电机驱动电路、移动滑轨等组成。 |
|
| 5 | SF13 | 触摸屏实训模块：7英寸彩色触摸屏 | |
| 6 | SF14 |
磁粉制动器加载实训组件 该挂件与ML01磁粉制动器配套使用，完成对ML01磁粉制动器加载控制，同时显示相应加载转矩。挂件提供一路连续可调恒流源和一路冷却风扇电源，完成对电机的加载，最大加载转矩为2N·m。 |
|
| 7 | ML01 | 采用磁粉制动器克服涡流测功机在低转速时无法保证恒转矩加载的缺点，同时磁粉制动器内部还设有强制冷却风扇和温度传感器。 | |
| 8 | DD03-3 |
电机导轨、光码盘测速系统及数显转速表： 包含光码盘测速系统（配有欧姆龙1024光电编码器）、数显转速表及固定电机的不锈钢导轨等。不锈钢导轨平整度好，能保证电机与编码盘之间连接的同心度不超过±5丝，能较好满足实训要求。 |
|
| 9 | WDJ16 | 交流380V/△，功率100W,三相鼠笼异步电机 |
（四）实训桌
实训桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，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。
（五）五自由度机器人
实训系统由型材实训桌、五自由度机器人及电气控制三部分组成。五自由度机器人运动机械部分包括底座水平移动、底座旋转、大臂上下摆动、小臂上下摆动、手爪旋转，用于实现定位功能，手爪夹紧与松开，采用电动手爪，伺服电机驱动，齿轮传动，开闭角度自由控制，可对直径60mm以内的任意物体进行抓取，具有力矩保持、速度可调等特点。桌面设有六个工位台，在教学过程中可根据考核要求，调节工作台位置点。电气控制部分包含漏电保护器、PLC、机器人控制器、步进电机及驱动器、空心杯电机、直流减速电机、蜗轮蜗杆、伺服电机、光电编码器、电感传感器、霍尔传感器、开关电源、操作盒（黄、绿、红及急停控制按钮）等组成，其中PLC主机采用西门子CPU224,通过传感器信号采集，PLC编程对五自由度机器人进行位置控制、时序逻辑控制，实现对机器人在工作台面范围内物体抓取、移、放的功能。
五自由度机器人主要技术指标：
| 名称 | 单位 | 规格 | |
| 动作自由度 | 5 | ||
| 安装方式 | 台面 | 基座安装 | |
| 驱动方式 | 步进伺服混合驱动 | ||
| 最大可搬运的重量 | kg | 1 | |
| 动作范围 | J1 | 度 | 水平移动 |
| J2 | 340 | ||
| J3 | 135 | ||
| J4 | 320 | ||
| J5 | 360 | ||
| 最高速度 | J1 |
Mm 度/S |
300mm/S |
| J2 | 60°/S | ||
| J3 | 120°/S | ||
| J4 | 60°/S | ||
| J5 | 180°/S | ||
| 最大合成速度 | mm／sec | 1500 | |
| 重复定位精度 | mm | ±0.5 | |
| 周围环境温度 | 度 | 0～40 | |
| 臂可达到范围半径 | mm | ≥400 | |
| 本体重量 | kg | ≤30 | |
1.输入电源：三相四线（或三相五线）～380V±10% 50Hz
2.装置容量：＜1.0kVA
3.控制屏尺寸：1780mm×730mm×1460mm
4.对象系统尺寸：1000mm×640mm×1300mm
5.安全保护：具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标准。
五、实训项目：
1.PLC基本编程练习
2.十字路口交通灯控制
3.自动售货机控制
4.四层电梯控制
5.光电检测、定位控制
6.温度PID控制
7.变频器功能参数设置与操作
8.外部端子点动控制
9.变频器无极调速
10.多段速度选择变频调速
11.基于PLC数字量方式的变频器外部端子正反转控制
12.基于PLC数字量方式多段速控制
13.基于PLC模拟量方式变频开环调速控制
14.电动机加载控制
15.基于PLC模拟量方式的变频闭环调速
16.基于触摸屏控制方式的基本指令
17.基于触摸屏控制方式数码显示控制
18.基于触摸屏控制方式的温度PID控制
19.PLC、触摸屏与变频器通信控制
20.五自由度机器人控制
21.RS485网络组建（网络读写控制）
22.RS485网络的MCGS组态监控