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BHENLAB-PX1 PLC电气自动化实训台

【引领未来工程师之路 —— PLC实训设备】

在数字化转型的时代，掌握工业自动化核心技术已成为工程师必备的技能。我们的PLC实训设备正是为此而生，为培养下一代工业自动化专家提供坚实的基础。

【产品亮点】

模块化设计：设备采用模块化结构，易于扩展和升级，能够满足不同层次的教学需求，从基础的逻辑控制到高级的数据处理一应俱全。

真实工业级体验：模拟真实的工业环境，让学生在安全的条件下接触并操作工业标准的PLC系统，提高解决实际问题的能力。

交互式学习平台：配备先进的教学软件，提供丰富的案例和实验项目，支持远程监控与故障诊断，促进学生主动探索和实践。

全面的安全保障：内置多重安全机制，确保实训过程中的人员和设备安全，让教师和学生都能专注于学习而不必担心意外。

灵活的教学模式：适合个人自学、小组合作及在线远程教学，适应现代教育的多样化需求。

【适用范围】

高等教育机构：大学、职业学校、技术学院等，用于专业课程教学和研究项目。

工业企业：内部培训中心，用于新员工培训和在职员工技能提升。

研究机构：用于前沿技术的研究与开发，以及自动化解决方案的测试。

实训台模块：

电源模块

技术参数:

1. 输入AC380V  50HZ电源
2. 模块尺寸：
3. 输出：AC380V,AC220V
4. 安全保护：漏电保护、失压保护、欠压保护、短路保护、过载保护。

电源模块涵盖空气开关、熔断器、启动按钮、急停按钮 、转换开关、停止按钮、交流电压表等元器件。

电源模块可以提供AC380V电源及AC220V电源，同时带有漏电保护功能，在检测到大漏电流是可以及时切断电源，保护使用者的安全。

电源模块可以为其他工作模块提供电源，且使用安全导线防止触电。

继电器模块

模块组成：交流接触器  中间继电器等

可以选择不同的交流接触器作为实训项目，支持380V,220V，36V,24V等

实验内容：

接触器正反转实验

接触器自锁实验

接触器互锁实验

PLC模块

1.使用西门子1200 1214C  DC/DC/DC作为PLC主机，同时添加了两路数字量输入输出模块，防止使用过程中出现端子不够用的情况。

2.PLC模块的电源拥有独立翘板开关控制，使用时按下翘板开关即可为PLC上电，同时PLC的输入输出端子均做成安全端子，使用安全导线进行连接，防止用户触电。

西门子1200介绍：

一、基本规格

型号：西门子S7-1200，CPU 1214C DC/DC/DC

电源：直流20.4-28.8V DC

工作存储器：根据不同资料，有100KB

装载存储器：集成4MB，可支持SIMATIC存储卡进行扩展

固件版本：至少为V4.2

二、输入输出参数

数字输入：14个24V DC数字输入，可用于实现技术功能，如高速计数（HSC）

数字输出：10个24V DC数字输出，其中部分可配置为快速输出端，支持高达100KHz的脉冲序列输出

模拟输入：2个0-10V DC模拟输入，输入电阻≥100千欧姆

三、通信接口

以太网接口：支持PROFINET通信，集成以太网接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）

其他接口：支持通过附加通信接口扩展，如RS485或RS232，具体取决于选配的信号板

四、性能参数

处理器：基于ARM Cortex-M3处理器，工作频率较高（如S7-1200系列一般为200MHz）

CPU处理时间：对于位运算，典型值为0.08µs；对于字运算，典型值为1.7µs

时钟：集成硬件时钟（实时时钟），缓冲持续时间典型值为480小时

五、扩展能力

硬件扩展：支持最多3个通信模块（CM）、1个信号板（SB）、8个信号模块（SM）的扩展

存储扩展：支持SIMATIC存储卡进行装载存储器的扩展

六、其他特性

防护等级：IP20，有效保护内部电路免受外部环境损害

温度范围：标准工作温度范围为0°C到55°C

反极性保护：支持反极性保护，防止电源接反导致设备损坏

七、编程与调试

编程软件：支持使用STEP 7 Basic编程软件包进行全面编程

调试功能：提供在线/离线诊断等易于使用的功能，支持测试和诊断

实验项目：

PLC控制电机正反转

PLC组态

PLC连接

PLC控制电机顺序启动

PLC综合实训

伺服驱动模块

1. 选用西门子V90伺服驱动控制器

西门子V90是一款高性能的伺服驱动系统，主要由SINAMICS V90伺服驱动器和SIMOTICS S-1FL6伺服电机组成。该系统专为动态运动控制和加工任务而设计，适用于广泛的工业应用。以下是对西门子V90的详细介绍：

一、系统组成

伺服驱动器：SINAMICS V90伺服驱动器是系统的核心部件，负责控制电机的运行。该驱动器具有多种通讯接口选项，如PTI、PROFINET、USS或Modbus RTU，可以方便地集成到不同的控制系统中。

伺服电机：SIMOTICS S-1FL6伺服电机是系统的执行部件，具有高精度和高动态性能。电机内部集成了编码器，用于反馈电机的位置和速度信息，实现闭环控制。

二、技术特点

1. 高动态性能：西门子V90系统具有快速响应和精确控制的能力，适用于需要高动态性能的应用场景。
2. 高精度：系统采用高精度编码器，结合先进的控制算法，能够实现高精度的位置和运动控制。
3. 易于集成：通过提供多种通讯接口选项，西门子V90系统可以轻松地集成到不同的控制系统中，满足多样化的应用需求。
4. 广泛的应用范围：该系统适用于电子装配机、印刷和包装行业、物料搬运机等工业领域，以及定位、输送和绕线等具体的应用场景。

三、产品系列与选型

西门子V90系统提供多种型号的伺服驱动器和伺服电机，以满足不同功率和应用需求。具体来说：

• 驱动器版本：包括脉冲序列版本和PROFINET通讯版本。后者集成了PROFINET接口，可以通过PROFIdrive协议与上位控制器进行通讯。
• 电机类型：根据转动惯量和编码器类型的不同，分为低惯量电机和高惯量电机。低惯量电机适用于高动态性能的应用，而高惯量电机则适用于要求运行平稳的应用。

四、配置与使用

在配置西门子V90系统时，需要根据具体的应用需求选择合适的伺服驱动器和伺服电机。此外，还需要考虑电缆和连接器的选型，以及控制器的配置。在使用过程中，可以通过相应的软件进行参数设置和调试，以确保系统的正常运行和最佳性能。

五、总结

西门子V90作为一款高性能的伺服驱动系统，凭借其高动态性能、高精度和广泛的应用范围，在工业自动化领域具有广泛的应用前景。通过合理的选型和配置，该系统能够满足各种复杂的控制需求，提高生产效率和产品质量。

实验项目：

伺服控制器的使用

PLC驱动伺服电机运转

触摸屏模块

采用MCGS昆仑通态触摸屏，附带触摸屏电源开关，4个通讯串口，包含RS485、USB等等接口。输入电源为额定DC24V，可以与带通讯口的各类器件进行交互，特别是配合PLC模块使用时，可以节省下许多实体按键，同时让PLC控制过程更加直观形象。

MCGS触摸屏技术参数：

2. TPC7032KT（7寸）

外壳颜色：工业灰

外壳材料：工程塑料

显示尺寸：155mm×88mm

外观尺寸：226mm×163mm

机柜开孔尺寸：215mm×152mm

输入电压：24±20%VDC

额定功率：5W

处理器：Cortex-A7 多核 800MHz

内存：128MB

系统存储：128MB

存盘空间：128MB

外部接口：

电源端子接口

串口

百兆网口（10M/100M自适应）

USB2.0（支持通过U盘更新触摸屏运行环境、工程、系统，以及数据导入和导出等功能）

USB公口（B型，可上传或下载工程）

产品认证：符合CE/FCC认证标准

防护等级：IP65（前面板）

电磁兼容：工业三级

实验项目:

PLC、触摸屏、变频器综合实训

触摸屏与PLC之间的通讯建立

触摸屏组态设置

触摸屏画面设置

变频器模块

该变频器模块选用西门子V20变频器，同时附带保险丝以及模块电源开关，将变频器的端子全部做成安全端子，使用时，只需要使用配套的安全导线。

西门子V20变频器技术参数介绍：

一、基本参数

型号：西门子V20系列

用途：广泛应用于各种工业自动化场合，用于控制电机的速度和扭矩。

二、输出特性

输出频率范围：0...550 Hz，具有较宽的频率调节范围，适用于不同速度需求的场合。

输出频率精度：0.01 Hz，确保精确控制电机的运行。

基准频率参数P2000：默认值为50Hz，但可根据需要进行调整，以实现不同频率下的精确控制。

频率限幅参数P1082：用于限制变频器的最高输出频率，防止电机超速运行，可根据实际需要进行设置。

三、电源与输入

输入电压范围：根据具体型号和配置，西门子V20变频器支持多种输入电压范围，以适应不同国家和地区的电网标准。

输入电流：根据负载和输出功率的不同而有所变化。

四、控制与通讯

控制方式：支持多种控制方式，如V/f控制、矢量控制等，可根据应用需求选择合适的控制方式。

通讯接口：提供RS485等通讯接口，支持多种通讯协议，如Modbus、USS等，便于与上位机或其他设备进行数据交换和远程监控。

五、保护功能

过载保护：当电机负载超过额定值时，变频器会自动进行过载保护，防止电机损坏。

短路保护：在输出侧发生短路时，变频器能迅速切断电源，保护设备和人员安全。

其他保护功能：如过压保护、欠压保护、过热保护等，确保变频器在各种恶劣工况下都能稳定运行。

六、其他技术参数

用户访问级别：通过参数P0003设置，可定义不同用户访问变频器的参数集权限，分为标准、扩展、专家、维修等四个级别。

参数过滤：通过参数P0004设置，可按照功能性对参数进行过滤，便于用户更有针对性地进行调试和维护。

背景光延时：通过参数P0007设置，可定义操作面板显示屏的背景光关闭延时时间，提高设备的易用性。

综上所述，西门子V20变频器具有输出频率范围广、控制精度高、保护功能完善、通讯接口丰富等技术特点，广泛应用于各种工业自动化场合。用户可根据实际需求选择合适的型号和配置，并通过调整相关参数来优化变频器的性能表现。

实训项目：PLC控制变频器进行电机正反转实验

PLC控制变频器进行电机调速实验

信号发生器模块

集成了两块高精度带数字量显示的信号发生器，可以输出不同种的信号，例如方波、三百如正弦波、方波、三角波、脉冲波等，这些波形信号是电子测试和校准中不可或缺的信号源。正弦波主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等；方波和脉冲波则常用于数字电路和系统的测试。

信号发生器可以通过调节频率和幅度来改变信号的特性，以满足不同测试需求。用户可以根据需要设置信号的频率和幅度，以模拟实际工作中的信号环境，从而更准确地测试电子设备的性能。

信号发生器不仅能够产生模拟信号（连续变化的信号），还能够产生数字信号（离散的信号序列）。这使得信号发生器在模拟和数字电子设备的测试中都具有广泛的应用。

信号发生器可以对信号进行调制，如调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）等，以模拟实际通信信号。调制信号在通信、广播等领域具有广泛应用，信号发生器的调制功能为这些领域的测试提供了便利。

物料输送模块

该模块由三相交流异步电动机，电磁阀，笔形气缸，料仓，输送带，光电开关，磁性开关等元器件组成。

该模块能模拟物料从料仓推出后，输送带电机开始运行，将物料传送到指定位置后，输送带停止。

实训项目：物料传输实验

滑块运动与电机旋转模块

该模块由两部分组成：

1. 滑块直线运动部分
2. 步进电机旋转部分

滑块直线运动部分：

由滑块、丝杆、伺服电机、伺服控制器构成，通过伺服电机带动滑块在丝杆上进行直线运动。

步进电机旋转部分：

由步进电机、步进电机控制器等构成，可以通过步进电机控制器进行步进电机的各项控制，正反转、绝对运动、相对运动等，可以通过电机旋转标识清晰的认知电机当前的运动姿态。

实训项目：滑台的直线往返运动

步进电机的旋转控制

步进电机的相对运动和绝对运动

气缸实训模块

由两个电磁阀以及两个笔形气缸构成。

可以通过两个电磁阀分别控制两个气缸，同时附带的磁性开关可以检测气缸的伸出到位以及缩回到位。

可以与PLC模块联动，完成气缸伸出缩回实验，气缸顺序动作实验。

实验项目：

气缸的伸出与缩回

PLC控制的气缸顺序动作