网络型可编程控制器综合实训装置(西门子)

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一、产品概述
“网络型可编程控制器综合实训装置（西门子）”是根据《中华人民共和国教育行业标准一电工电子类实训基地仪器设备配备标准》，教育部“振兴21世纪职业教育课程改革和教材建设规划”要求按照职业教育的教学和实训要求研发的产品。适合高职院校、职业学校的机电设备安装与维修、机电技术应用、电气运行与控制、电气技术应用、电子电器应用与维修等专业和非机电类专业的《可编程控制器技术》、《电气及PLC控制技术》、《PLC及其应用》、《变频调速技术》、《现场总线控制技术》、《触摸屏技术》课程的教学与技能实训。
实训装置也适合技工学校、职业培训学校、职教中心、鉴定站/所各工种PLC实操、技能鉴定考核。

二、装置特点
1．采用积木组合式结构，含开关量、模拟量、变频调速、触摸屏、总线通信模块等，配套组态监控软件，实现仿真化、信息化、网络实训教学，体现实训教学的网络性和系统性。
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模拟对象、实物模型中的逻辑、模拟、过程、运动等的控制实训，完成学生认知、设计、安装、调试、检修等多种技能实训。
3．基于现场总线的组态监控实训教学：通过现场总线网络，将实训装置(从站)PLC和主站PLC进行1：N通信。从站的PLC运行控制对象的程序，利用工控网络集中监控的功能，主站PLC可以对任意一台从站PLC进行实时监控，符合工业现场控制的要求。学生独立通过PIC完成对各种实训对象的控制，并进行组态实时监控(1：l通信)。
三、技术性能
1、输入电源：三相四线(或三相五线) ~380V±10％ 50Hz
2、工作环境：温度10℃~+40℃相对湿度<85％(25℃)海拔<4000m
3、装置容量：<0. 5KVA
4、重量：100kg
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
四、实训装置的基本配置及功能
实训装置由控制屏、实训桌、主机实训组件、实训模块(含丰富的工业现场设备模拟实训对缘)、变频器挂箱、触摸屏挂箱、交直流电机、总线单元、通信模块、电机导轨、测速机构等组成。
(一)控制屏(铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板)
1．交流电源控制单元
三相四线380V交流电源经空气开关后给装置供电，电网电压表监控电网电压，设有保险丝保护，控制屏的供电由漏电保护开关和启停开关控制；提供三相相四线380V、单相220V电源各一组，由启停开关控制输出，并设有保险丝保护。
2．直流电源、直流电压／电流表、开关指示灯等
直流电压：24V、±12V、+5V输出；直流电流：0～20mA可调输出；直流数字电压表/电流表：电压表量程0-200V、输入阻抗为10MΩ、精度0.5级，电流表量程0~200mA、精度0.5级；拨动开关、LED指示灯等。
3．主机实训组件(用户根据需要选择1种)：
（1）SM31主机实训组件

型号	说明
CPU224CN	（AC/DC/继电器）集成14 输入/10 输出共24 个数字量I/O 点、具有PID 控制器，1 个RS485 通讯/编程口、具有PPI 通讯协议、MPI 通讯协议和自由方式通讯能力；配编程电缆。
EM223模块	数字量4输入/4输出
EM 235 CN	4 路模拟量输入，2 路模拟量输出
网络组件	PPI通信网络

（2）SM32主机实训组件

型号	说明
CPU224XPCN	（ AC/DC/继电器）集成14 输入/10 输出，共24 个数字量I/O 点，2 输入/1 输出共3 个模拟量I/O点，22K 字节程序和数据存储空间，6 个独立的高速计数器(100KHz)，2 个100KHz的高速脉冲输出，2 个RS485 通讯/编程口，具有PPI 通讯协议、MPI 通讯协议和自由方式通讯能力；配编程电缆。
EM223模块	数字量4输入/4输出
EM 235 CN	4 路模拟量输入，2 路模拟量输出
网络组件	PPI通信网络

（3）SM33主机实训组件

型号	说明
CPU226CN	（AC/DC/继电器集成）24 输入/16 输出共40 个数字量I/O 点，6 个独立的30kHz 高速计数器，2 路独立的20kHz 高速脉冲输出，具有PID 控制器。2 个RS485 通讯/编程口，具有PPI 通讯协议、MPI 通讯协议和自由方式通讯能力。配编程电缆。
EM 235 CN	4 路模拟量输入，2 路模拟量输出
网络组件	PPI通信网络

（4）SM34主机实训组件

型号	说明
CPU224CN	（AC/DC/继电器）集成14 输入/10 输出共24 个数字量I/O 点、具有PID 控制器，1 个RS485 通讯/编程口、具有PPI 通讯协议、MPI 通讯协议和自由方式通讯能力；配编程电缆。
EM223模块	数字量4输入/4输出
EM 235 CN	4 路模拟量输入，2 路模拟量输出
网络组件	1、PPI通信网络 2、PROFIBUS-DP网络（PROFIBUS-DP网络，总需配CP5611网卡一张，每台主机需配置EM277模块一个）

（5）SM35主机实训组件

型号	说明
CPU224XPCN	（ AC/DC/继电器）集成14 输入/10 输出，共24 个数字量I/O 点，2 输入/1 输出共3 个模拟量I/O点，22K 字节程序和数据存储空间，6 个独立的高速计数器(100KHz)，2 个100KHz的高速脉冲输出，2 个RS485 通讯/编程口，具有PPI 通讯协议、MPI 通讯协议和自由方式通讯能力；配编程电缆。
EM223模块	数字量4输入/4输出
EM 235 CN	4 路模拟量输入，2 路模拟量输出
网络组件	1、PPI通信网络 2、PROFIBUS-DP网络（PROFIBUS-DP网络，总需配CP5611网卡一张，每台主机需配置EM277模块一个）

（6）SM36主机实训组件

型号	说明
CPU226CN	（AC/DC/继电器集成）24 输入/16 输出共40 个数字量I/O 点，6 个独立的30kHz 高速计数器，2 路独立的20kHz 高速脉冲输出，具有PID 控制器。2 个RS485 通讯/编程口，具有PPI 通讯协议、MPI 通讯协议和自由方式通讯能力。配编程电缆。
EM 235 CN	4 路模拟量输入，2 路模拟量输出
网络组件	1、PPI通信网络 2、PROFIBUS-DP网络（PROFIBUS-DP网络，总需配CP5611网卡一张，每台主机需配置EM277模块一个）

（二）实训挂箱

序号	实训挂箱编号	实训模块
1	PLC-801（模块挂箱）	（1）艺术灯控制、（2）自动售货机、（3）轧钢机自动控制、（4）交通灯自动控制、（5）交通灯手动控制
2	PLC-802（模块挂箱）	（6）四级传送带控制、（7）自动上料装车控制、（8）水塔水位控制、（9）水塔供水控制、（10）自动冲床控制、（11）电镀自动控制
3	PLC-803（模块挂箱）	12）步进电机控制、（13）全自动洗衣机控制（14）自控成型机、（15）邮件分拣控制
4	PLC-804（双组）（模块挂箱）	（16）LED数码管控制、（17）电机Y/△起动控制、（18）抢答器控制、（19）机械手自动控制、（20）刀库捷径选择控制、（21）四层电机控制
5	PLC-805（交流接触器挂箱）	（22）三相鼠笼式异步电动机点动控制和自锁控制（23）三相鼠笼式异步电动机联锁正反转控制（24）三相鼠笼式异步电动机星/三角（Y/△）换接起动控制（含三个交流接触器、一个时间继电器、一个热继电器、三个控制按钮，配三相鼠笼式异步电动机）

（三）变频器组件(用户根据需要选择1种)

组件号	型号	说明
BSM11	MM420	单相220V交流供电，输出功率0.37KW。集成RS485通讯接口，可选操作面板及PROFIBUS DP接口模块；具有线性V／F控制、平方V／F控制、可编程多点设定V／F控制，磁通电流控制、直接转矩控制、网络控制等工作模式；集成3路数字量输入／1路继电器输出，1路模拟量输入／1路模拟量输出；具备过电压、欠电压保护；变频器、电机过热保护；接地故障保护，短路保护等保护功能。
BSM12	MM440	三相交流电380V供电，0.37KW，线性v/f控制，平方v/f控制，可编程多点设定v/f控制，磁通电流控制免测速矢量控制，闭环矢量控制，闭环转矩控制，节能控制模式；标准参数结构，标准调试软件；数字量输入6个，模拟量输入2个，模拟量输出2个，继电器输出3个；独立I/O端子板，方便维护；采用BiCo技术，实现I/O端口自由连接；内置PID控制器，参数自整定；集成RS485通讯接口，可选PROFIBUS-DP/Device-Net通讯模块；具有15个固定频率，4个跳转频率，可编程；可实现主/从控制及力矩控制方式；在电源消失或故障时具有"自动再起动"功能；灵活的斜坡函数发生器，带有起始段和结束段的平滑特性；快速电流限制（FCL），防止运行中不应有的跳闸；有直流制动和复合制动方式提高制动性能。

（四）触摸屏组件Screen-01（可选配）
显示屏 5.6" TFT 液晶屏,分辨率 320 × 234 像素 ,亮度 300 cd/m² , 64K彩色,背光灯 1 CCFL (zui低保证寿命 >30000 小时) ,存储器 8 MB Flash ROM + 16 MB DRAM, 通信端口 2个RS/232/485/422口,1个USB SLAVE口, 打印端口 1 个DB15。
（五）DS电机导轨、测速系统及转速显示
包含测速系统、数显转速表及固定电机的导轨等，提供电压反馈信号。能够完成各种速度开/闭环及定位实训。
（六）三相鼠笼异步电动机
交流380V Y/△
（七）SMZ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，造型美观大方。（八）单片机挂箱（可选配）
1、MCU-1型（51模块）
2、MCU-2型（51，96，88模块）
（八）PLC-3D 3D虚拟交互仿真软件（可选配）
DICE-PLC-3D是启东计算机总厂与国际公司合作研发的PLC可编程控制器虚拟教学系统。该系统引进国际的3D交互技术使得可编程控制器课程变得易于理解同时更加有趣。应用的3D画面，物理系统，音效以及交互式系统，使得虚拟的工业现场获得从来没有的真实感。给每一位学生都带来了上手训练的机会，同时也避免了由于学生不熟悉流程，而在实际工业环境产生的财产和人员风险。 DICE-PLC3D集中解决了学生从学校到实际工厂环境的过渡问题。
五、实验项目
PLC基本技能实训
1．PLC认知,Gi~lI(软硬件结构、系统组成、基本指令、接线、编程下载等)
2．典型电动机控制实操实训(点动、自锁、正反转、星三角换接启动等)
3．PLC仿真实训
PLC模拟控制应用实训
4．艺术灯控制
5．自动售货机控制
6．轧钢机自动控制
7．交通灯自动控制
8．交通灯手动控制
9．四级传送带控制
10．自动上料装车控制
11．水塔水位控制
12．水塔自动供水控制
13．自动冲床控制
14．电镀自动控制
15．步进电机控制
16．全自动洗衣机控制
17．自控成型机控制
18．邮件分拣控制
19．LED数码管控制
21．电机Y/△起动控制
22．抢答器控制
23．机械手自动控制
24．刀库捷径选择控制
25．四层电机控制
PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训
26．变频器功能参数设置与操作
27．外部端子点动控制
28．变频器控制电机正反转
29．多段速度选择变频调速
30．变频器无级调速
31．外部模拟量(电压／电流)方式的变频调速控制
32．瞬时停电起动控制
33．PID变频调速控制
34．基于PLC的变频器外部端子的电机正反转控制
35．基于PLC数字量方式多段速控制
36．基于PLC模拟量方式变频开环调速控制
37．基于PLC模拟量方式变频恒压供水模拟控制
38．基于PLC通信方式的变频开环调速
39．基于PLC通信方式的速度闭环定位控制(需配DS导轨)
40．基于PLC模拟量方式的变频闭环调速(需配DS导轨)
41．基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习
42．基于触摸屏控制方式的数码显示控制
43．PIC、触摸屏与变频器通信控制((需变频器组件+EV4300)
44．基于MCGS的现场总线网络通信技术
PLC-3D实物仿真系统（选配）
（1）物料分拣3D实训
（2）液体混合3D实训
（3）码垛堆集3D实训
（4）自动挑选放置系统3D实训
（5）自动仓库3D实训
单片机挂箱（选配）
MCU-1型
完成的实验项目有（带星号的需选配件支持）：
（一）软件实验
（1）清零程序；
（2）拆字程序；
（3）拼字程序；
（4）数据区传送子程序；
（5）数据排序实验；
（6）查找相同数据个数；
（7）无符号双字节快速乘法子程序；
（8）多分支程序；
（9）脉冲计数实验；
（10）电脑时钟实验。
(二)硬件实验
（1）P1口亮灯实验；
（2）P1口转弯灯实验；
（3）P3.3口输入，P1口输出实验；
（4）工业顺序控制实验；
（5）8255 A、B、C口输出方波实验；
（6）8255 PA口控制PB口；
（7）8255控制交通灯；
（8）简单I/O扩展实验；
（9）A/D0809转换实验；
（10）D/A0832转换实验；
（11）8279键盘显示实验；
*（12）通用打印机实验；
（13）*微型打印机打印字符、曲线、汉字实验；
（14）*日历时钟DS12887控制实验；
（15）I2C储存卡读写实验；
（16）语音芯片ISD1420控制实验（录音）；
（17）语音芯片ISD1420控制实验（放音）；（18）继电器控制实验；
（19）步进电机控制；
（20）8253方波实验；
（21）小直流电机调速实验；
（22）16*16 LED点阵显示实验；
（23）128*64 LCD液晶显示实验；
（24）8250可编程异步通讯接口实验（自发自收）；
（25）8251可编程通讯接口实验（与PC机）；（26）单片机RS232/485串行发送实验（双机通讯）；
（27）单片机RS232/485串行接收实验（双机通讯）；
（28）单片机通过RS232/485与PC机通讯实验
（三）新型实用接口实验
（29）*CAN总线通讯接口实验
（30）*以太网TCP/IP协议接口实验；
（31）*USB2.0通讯接口实验
（32）DS18B20单总线温度测量实验
（33）红外线遥控收发实验
（34）TLC549串行A/D转换实验
（35）TLC5615 10位D/A串行转换实验
（36）PCF8563 I²C日历时钟实验
（37）MAX813看门狗实验
（38）V/F转换电路
（39）93C46串行EEPROM读写实验
（40）AT24C02读写实验
（41）PWM转换实验
（42）串并转换实验（74LS164）
（43）并串转换实验（74LS165）
（44）电子音乐实验
（45）8155实验
*数控式实验演示模拟装置可完成的控制类项目：（需选配扩展模块）
闭环控制:
1）机器人扫地雷
（2）刀库捷径选择
（3）四层电梯
（4）四级传送带
（5）邮件分拣
（6）水塔水位控制
（7）交流电机Y/△起动
开环控制:
（8）交通信号灯
（9）步进电机
（10）舞台灯
（11）LED显示、
（12）液体混合装置
（13）八通道逻辑分析
（14）温度压力
（15）连线自检
*CPLD/FPGA部分实验项目（需选配CPLD/FPGA扩展模块）
(1)3×8译码器的设计；
(2)编码器的设计；
(3)数码转换（二~十进制）及显示；
(4)算术运算（4位全法器的设计）；
(5)四位并行乘法器；
(6)存储器设计（SRAM）；
(7)设计基本触发器（D，JK）；
(8)设计74LS160计数器功能模块；
(9)状态机电路设计；
(10)可控脉冲发生器；
(11)占空比可调信号发生器；
(12)高精度频率计设计；
(13)模数转换实验（ADC0809）；
(14)数模转换实验（DAC0832）；
(15)步进电机；
(16)点阵显示（16*16 LED）；
(17)电子时钟实验；
(18)LCD液晶显示（128*64）；
(19)电子音乐演奏实验；
(20)RS232串口发送实验（send）；
(21)RS232串口接收实验（receive）
注：实验项目前打*号为选配扩展卡实验
MCU-2型
完成的实验项目（带星号的需选配件支持）
51部分实验：（CPU：AT89S52）
软件实验：
（1）清零程序；
（2）拆字程序；
（3）拼字程序；
（4）数据区传送子程序；
（5）数据排序实验；
（6）查找相同数据个数；
（7）无符号双字节快速乘法子程序；
（8）多分支程序；
（9）脉冲计数实验；
（10）电脑时钟实验。
硬件实验：
1）P1口亮灯实验；
（2）P1口转弯灯实验；
（3）P3.3口输入，P1口输出实验；
（4）工业顺序控制实验；
（5）8255 A、B、C口输出方波实验；
（6）8255 PA口控制PB口；
（7）8255控制交通灯；
（8）简单I/O扩展实验；
（9）A/D0809转换实验；
（10）D/A0832转换实验；
（11）8279键盘显示实验；
（12）*通用打印机实验；
（13）*微型打印机打印字符、曲线、汉字实验；
（14）*日历时钟DS12887控制实验；
（15）I2C储存卡读写实验；
（16）语音芯片ISD1700控制实验（录音）；（17）语音芯片ISD1700控制实验（放音）；（18）继电器控制实验；
（19）步进电机控制；
（20）8253方波实验；
（21）小直流电机调速实验；
（22）16*16 LED点阵显示实验；
（23）128*64 LCD液晶显示实验；
（24）8250可编程异步通讯接口实验（自发自收）；
（25）8251可编程通讯接口实验（与PC机）；（26）单片机RS232/485串行发送实验（双机通讯）；
（27）单片机RS232/485串行接收实验（双机通讯）；
（28）温度压力实验；
*（29）CAN总线通讯接口实验；
*（30）以太网TCP/IP协议接口实验；
*（31）USB2.0通讯接口实验。
（32）DS18B20单总线温度测量实验
（33）红外线遥控收发实验
（34）TLC549串行A/D转换实验
（35）TLC5615 10位D/A串行转换实验
（36）PCF8563 I²C日历时钟实验
（37）MAX813看门狗实验（38）V/F转换电路
（39）93C46串行EEPROM读写实验
（40）AT24C02读写实验
（41）PWM转换实验
（42）串并转换实验（74LS164）
（43）并串转换实验（74LS165）
（44）电子音乐实验
96部分实验（CPU：80C196KB）
软件实验
(1)清零程序
(2)拆字程序
(3)拼字程序
(4)数字区传送子程序
(5)数据排序实验
(6)查找相同个数
(7)无符号双字节快速乘法子程序
(8)多分支程序
硬件实验
(1) P1口亮灯实验
(2) P1口转弯灯实验
(3) P2.6口输入，P1口输出
(4) 工业顺序控制
(5) 8255 A、B、C口输出方波
(6) 8255 PA口控制PB口
(7) 8255控制交通灯
(8) 简单I/O扩展
(9)A/D转换实验
(10)D/A转换实验
(11)8279键盘显示实验
(12)通用打印机
(13)继电器控制
(14)8253方波
(15)步进电机控制
88实验部份
软件实验：
（1）二进制多位加法实验
（2）二进制转换为BCD码实验
（3）BCD码转换为二进制码
（4）十进制数的BCD码相减运算
（5）内存清零实验
（6）数码显示实验
（7）求zui大数和zui小数
（8）数据块传送实验
（9）分支程序设计。
硬件实验：
1）A/D转换实验
（2）D/A转换实验（一）
（3）D/A转换实验（二）
（4）8255A并行口实验（一）
（5）8255A并行口实验（二）
（6）定时器/计数器实验
（7）8259单级中断控制器实验
（8）串行口发送实验（双机通讯）
（9）串行口接收实验（双机通讯）
（10）小直流电机调速实验；
（11）步进电机控制
（12）继电器控制
（13）存贮器读写实验
（14）电子琴实验
（15）简单I/O口扩展实验
（16）8251可编程通讯接口和PC机通讯
（17）16*16 LED点阵显示实验
（18）128*64 LCD液晶显示实验
（19）8237 DMA传送实验
（20）8250可编程异步通讯接口实验
（21）8279 键盘显示实验
（22）温度控制实验
（23）压力测量实验
*数控式实验演示模拟装置可完成的控制类项目：（产品，USB接口）
闭环控制：
（1）机器人扫地雷
（2）刀库捷径选择
（3）四层电梯
（4）四级传送带
（5）邮件分拣
（6）水塔水位控制
（7）交流电机Y/△起动
开环控制:
（8）交通信号灯
（9）步进电机
（10）舞台灯
（11）LED显示
（12）液体混合装置
（13）八通道逻辑分析
（14）温度压力
（15）连线自检。
注：实验项目前打*星号为选配扩展卡实验。

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