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電氣設備安裝與控制實訓裝置
設備概述
由網(wǎng)孔板、支撐架及支撐條、4只萬向輪、包括有交流伺服電機及驅(qū)動單元、步進電機及驅(qū)動單元、直流無刷電機及驅(qū)動單元、交流電機及變頻器調(diào)速單元、觸摸屏單元、PLC及A/D D/A單元、傳感器及旋轉(zhuǎn)編碼器單元、皮帶輸送單元、蝸輪蝸桿單元等。采用工業(yè)用元器件，所有傳感器、執(zhí)行器、控制器的接口均是開放的，操作方便，采用模塊化設計，接口統(tǒng)一，可做到電機互換方便，是一種典型的機電一體化實訓考核裝置，適合相關院校相關專業(yè)的教學、培訓以及考核。
本設備適合機電設備安裝與維修、機電技術(shù)應用、機械專業(yè)、電氣運行與控制、電氣技術(shù)應用等的教學與實訓。
通過該設備的實訓，可了解掌握相關PLC控制技術(shù)、傳感器和編碼器應用技術(shù)、常用電機的控制及調(diào)速技術(shù)、典型機械傳動應用技術(shù)和組態(tài)監(jiān)控技術(shù)等。
三、技術(shù)參數(shù)
1、交流電源：三相五線 AC 380 V±10% 50Hz；
2、溫度：-10～50℃；環(huán)境濕度：≤90％無水珠凝結(jié)；
3、外形尺寸約：長×寬×高=H2000*W800*D800；
4、支撐架及支撐條800*800
5、安全保護措施：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國標標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線
四、功能特點
1、本設備有機融合了機械技術(shù)（包括氣動技術(shù)）、傳感器技術(shù)、交流電動機變頻調(diào)速技術(shù)、伺服電機驅(qū)動控制、檢測技術(shù)、觸摸屏技術(shù)、PLC控制技術(shù)、平皮帶傳動技術(shù)、蝸輪蝸桿傳動技術(shù)、同步帶傳動技術(shù)等，體現(xiàn)了現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)過程的特征。
2、整體結(jié)構(gòu)采用開放式和拆裝式，能方便地更換模塊，按具有生產(chǎn)性功能和整合學習功能的原則確定模塊內(nèi)容，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊。
3、用于教學，可按工作過程導向，工學結(jié)合的模式規(guī)劃教學活動，完成不同的工作任務。
4、該實訓考核裝置PLC模塊的I/O 端子、變頻器的接線端子、各常用模塊與PLC的連接端子，均與安全插座連接，使用帶安全插頭的導線進行電路連接；各指令開關、光電開關、傳感器和指示元件的電路，則通過端子排進行連接。插拔線連接電路與端子排連接電路相結(jié)合，既保證學生基本技能的訓練、形成和鞏固，又保證電路連接的快速、安全和可靠。
五、實訓項目
- 觸模屏實訓：觸模屏與PLC之間的通訊，觸模屏監(jiān)視電機的運行狀態(tài)和控制電機的運行參數(shù)，基于觸摸屏→PLC→數(shù)字伺服（步進驅(qū)動）方式的運行曲線組態(tài)顯示控制，基于觸摸屏→PLC→交直流電機方式的運行曲線組態(tài)顯示控制。
- PLC訓練：基本指令編程練習，高級指令編程實訓，PID控制指令應用實訓，利用PLC控制（脈沖、模擬量），變頻器、伺服電機、直流無刷電機，用PLC采集各種傳感器信號，PLC采集旋轉(zhuǎn)編碼器信號。
- 三相異步電機變頻調(diào)速：變頻器功能參數(shù)設置與操作，變頻器報警與保護功能，多段速度選擇變頻調(diào)速，外部端子點動控制，控制電機運行時間操作，控制電機正反轉(zhuǎn)運動控制，外部模擬量（電壓/電流）變頻調(diào)速，三相異步電機的變頻器閉環(huán)調(diào)速。
- 伺服電機：位置模式：通過PLC修改啟動頻率，運行頻率，加減速時間以及運行長度，觀察電機運轉(zhuǎn)特性，速度模式1：將伺服電機的控制模式調(diào)整為速度模式的外部控制方式，通過PLC的模擬量控制伺服電機的運行，學會如何調(diào)速零飄、加減速的調(diào)整、速度增益和輸入增益的調(diào)整，控制零速鉗位端口了解它的作用，通過編碼器反饋做閉環(huán)實現(xiàn)位置控制并通過人機界面進行位置和速度的顯示；速度模式2：將伺服電機的控制模式調(diào)整為速度模式的內(nèi)部控制方式，通過PLC的脈沖輸出和模擬量輸出控制電機的速度和位置，兩個模式通過PLC的輸出點來切換，通過這個實訓可以了解伺服ON與模式切換之間的關系，通過PLC編程加深對伺服運行的理解；位置速度模式：將伺服電機的控制模式調(diào)整為位置速度模式，通過PLC的脈沖輸出和模擬量輸出控制電機的速度和位置，兩個模式通過PLC的輸出點來切換，通過這個實訓可以了解伺服電機ON與模式切換之間的關系，通過PLC編程加深對伺服運行的理解。
六、設備配置
序號 | 名稱 | 主要技術(shù)指標 | 數(shù)量 | 單位 | 備注 |
1 | 操作墻 | H2000*W800*D800 | 1 | 張 |
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2 | 西門子PLC | CPU1214C主機模塊 14DI/10DO | 1 | 套 |
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3 | 西門子擴展模塊 | 數(shù)字量擴展模塊SM1223 8輸入8輸出 | 1 | 臺 |
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4 | 西門子變頻器 | G120 功率≥0.37kW | 1 | 臺 |
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5 | 觸摸屏控制 | 西門子觸摸屏7寸 | 1 | 臺 |
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6 | 伺服電機 | V90伺服電機 | 1 | 臺 |
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7 | 接口模塊 | 6ES7 155-6AU00-0BN0 | 1 | 臺 |
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8 | 遠程輸入模塊 | 6ES7131-6BF01-0BA0 | 1 | 臺 |
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9 | 遠程輸出模塊 | 6ES7132-6BF01-0BA0 | 1 | 臺 |
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10 | 基座單元 | 6ES7193-6BP00-0DA0 | 1 | 臺 |
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11 | 基座單元 | 6ES7193-6BP00-0BA0 | 1 | 臺 |
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12 | 交換機 | 8口 | 1 | 臺 |
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6 | 電源模塊 | 三相電源總開關（帶漏電和短路保護）1個 | 1 | 塊 |
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7 | 按鈕模塊 | 開關電源24V/5A 、12V/2A各1組、轉(zhuǎn)換開關2只、復位按鈕（紅、黃、綠各1只）、自鎖按鈕（紅、黃、綠各1只）、24V指示燈（紅黃綠各2只）、急停按鈕1只、蜂鳴器1只 | 1 | 塊 |
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8 | 接線端子排 | 本系統(tǒng)的執(zhí)行器、控制器接口全部引到操作面板及接口單元，并配備配套實訓導線。 | 1 | 套 |
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9 |
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10 | 電源線 | 單相三芯電源線 | 2 | 根 |
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11 | 實訓導線 | 強電、弱電連接導線 | 1 | 套 |
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12 | PLC編程電纜 |
| 2 | 根 |
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13 | 配套光盤 | PLC編程軟件、使用手冊、程序等 | 1 | 套 |
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14 | 配套工具 | 工具箱：十字長柄螺絲刀、大、中、小號一字螺絲刀，中、小號十字螺絲刀，鐘表螺絲刀，剝線鉗，尖嘴鉗，剪刀，電烙鐵，驗電筆，鑷子，活動扳手，內(nèi)六角扳手（8把） | 1 | 套 |
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16 | 電腦桌 |
| 1 | 個 |
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17 |
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實驗內(nèi)容
- PLC脈沖控制伺服電機的位置控制
- PLC模擬量控制伺服電機
- PLC控制步進電機勻速控制
- PLC模擬量變頻器恒速控制
- PLC外部端子控制變頻器
- PLC通訊控制變頻器
- PLC 總線通訊控制