一、设备概述:
VS-GL03型 电工综合实训考核平台 根据国家最新《职业标准》及劳动部颁发的“电工技术等级证”和“电工实 操证”等培训、鉴定内容要求,以电工国家职业资格高级工、技师、高级技师考核内容为 基础研发而成。同时该套设备遵循了培训、鉴定、竞赛相结合的原则,适用于各类职业学校、技工学校、中专学校、劳动培训及技能鉴定等单位的教学培训、实操考核、技能鉴定使用。
设备采用模块化设计组合式运用的设计理念,由PLC电气控制应用平台、电力拖动安装平台、立式塑胶机控制电路故障诊断实训平台等组成。该套设备包含了 PLC 控制技术、触摸屏应用技术、变频调速技术、伺服驱动技术、步进驱动技术、工业传感器技术、电动拖动技术、直流调速技术等培训及鉴定内容。设备集成智能物联网模块,实现与各种仪表的数据采集、处理,经过数据处理后上传到服务器平台,同时服务器平台可以对物联网模块下达指令,配合扩展板模块实现远程控制。该套设备还配备了数字孪生仿真系统,通过 3D 仿真模型和仿真数据驱动器取代实体设备, 设备受 PLC 程序控制并反馈相关的传感器信号,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体设备的运动过程。
二、设备功能与结构:
电工综合实训考核平台 由PLC电气控制应用平台、电力拖动安装平台、立式塑胶机控制电路故障诊断实训平台、电脑桌、装配桌、实训仪表工具等组成。
1、PLC 电气控制应用平台
平台上面安装有智能物联网模块、PLC、触摸屏、变频器、伺服驱动器、步进驱动器、 指示灯按钮模块等器件, 融合自动控制系统电气控制电路的接线、PLC 编程与调试于一体,满足实训教学、鉴定培训的需要。
2、电力拖动安装平台
电力拖动安装平台采用万能网孔板开放式设计,自由组合的思路, 平台配套电力拖动 实训套件箱,学员根据实训项目的要求,选取器件、组合成相应的实训电路, 完成电力拖 动线路安装、接线、调试及工艺整理,满足实训教学、鉴定培训及职业竞赛的需要。
3、环形传送分拣任务模型
模型底板由8mm厚铝板加工氧化而成,装有四个黑色铸铝拉手, 方便搬运。底板上方 有环形输送带、气动机械手、搬运龙门架、分拣机构、变频电机、伺服电机、步进电机、 多种传感器及气缸等组成。该任务模拟生产线自动化控制,变频器控制输送带电机实现调 速功能;通过光纤、光电、金属、RFID 等多种传感器检测, PLC 控制伺服、步进、多种气缸动作完成上料、分拣、搬运等多种功能。同时为方便教学,端口采用全开放设计。
4、装配桌
由桌体框架和台面两大部分组成。桌体框架用优质 Q235 冷轧钢板折弯焊接,喷塑后 组装连接,预设电源插座扩展孔,依据用途可加装电源插座,配置 1 个 2 层工具柜, 表面 静电喷塑, 可储藏工具, 放置于装配桌底部一侧。台面用高密度中纤板, 表面贴压防火板, 耐腐蚀、防静电,可随意拆装,方便运输安装。
5、电脑桌
电脑桌采用优质 Q235 冷轧钢板折弯焊接加中纤板台面组装而成,包括台面、键盘抽 屉、主体架等部分,桌腿安装 4 个万向轮,方便移动。
6、产品配件包
包含设备安装、调试、实训所需要的配件、配线、耗材等,包括 PLC 编程线、触摸屏 USB 下载线、通讯线、空气压缩机、排插座、安装耗材等。
三、设备参数:
1、工作电源: AC380V±10% 50Hz
2、额定功率:≤1.5kW
3、安全保护功能:漏电保护、过流保护、短路保护、接地保护
4、PLC: CPU 1214C DC/DC/DC 晶体管型,14 输入/10 输出
5.、数字量输入/输出模块:继电器型,16 输入/16 输出
6、伺服系统:汇川,伺服电机:0.1KW
7、变频器:V20
8、步进驱动器:YKD2305M
9、步进电机:YK42XQ47-02A
10、触摸屏:TPC7032KT
11、RFID:工业 RFID 读写器(DW207)
12、单站尺寸:W800*D700*H1829mm
13、区域尺寸:5000mm*3000mm
四、设备配置详细参数
序号
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名称
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技术参数
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数量
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1
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主体平台
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1、整体尺寸:W800*D700*H1829mm
2、网孔板尺寸:W718*D40*H11490mm
3、平台采用立式结构开放式设计,主体采用 40*80 型材做骨架,周边采用 Q235 冷扎钢板做封板,表面静电喷塑处理,整机既坚固耐 用,又美观大方。底部装有带脚垫万向轮,万向轮移动时用,可调脚固定时用,移动固定两相宜。顶部安装电源模块,中部为实训区域,依据任务安装不同挂板。
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1套
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2
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电源模块
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1、功能:为实训任务提供各种电源,具有漏电保护、过流保护、短 路保护、接地保护等。
2、尺寸:W718*D98*H158mm
3、结构: 由箱体和面板组成,采用 Q235 冷轧钢板折弯后焊接而成, 表面静电喷塑处理,文字符采用现代 UV 打印技术处理,使面板标 识清晰且经久耐用。
4、直流电源:DC24V/6.5A,带短路保护及自动恢复功能;
5、两组交流电源输出;AC380V、AC220V,采用安全端子及螺钉端子 两种输出方式,方便不同方式接线。
6、电源输出区域设计有透明安全防护罩,提高用电的安全性。防护 罩开合角度大于 110 度,出线孔为拱门型设计。
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1套
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3
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PLC 电气控制模块
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1、功能:模块集成安装有 PLC 控制器、触摸屏、变频器、伺服系统、 步进系统、指示灯按钮模块等,所有器件端口引至接线端子,配 合环形传送分拣任务模型,完成接线、编程、调试等实训。
2、尺寸:W718*D40*H1490mm(不含器件)
3、结构:挂板采用二横二竖通用网孔设计,2.0mm 厚 Q235 冷轧钢板 折弯后焊接而成,表面静电喷塑处理。
4、主要器件参数:
(1)S7-1200 PLC 模块: CPU1214C DC/DC/DC,14 输入/10 输出,集成 2AI
(2)数字量输入输出模块:16 输入 24V DC/16 输出继电器
(3)触摸屏模块:TPC7032KT
液晶屏:7"TFT 液晶屏,分辨率(800×480)
CPU 主板 :Cortex-A8 CPU 为核心(主频 600MHz)
触摸屏:四线电阻式
内存:128M SDRAM,HK/HS 具备图形加速
存储设备 128M NAND Flash,HK/HS 软件支持大数据储存
接口:1×RS232,1×RS485,2×USB(1 主 1 从) ,1×以太网 口
安装方式 :嵌入式安装
电源:DC24V/30W
总体尺寸:226.5mm×163mm×36mm
净重:0.8kg
(4)V20变频器
命令源:操作面板给定、控制端子给定、Profinet通讯给定等
输入端子:数字输入端子
输出端子:继电器输出端子,模拟量输出端子,支持 0-10V 电压输出
显示面板:IOP2高级面板 显示
保护功能:上电电机短路检测、输入输出缺相保护、过流保护、 欠压保护、过热保护等
环境温度:-10℃~+50℃
防护等级:IP20
(5)汇川伺服系统
主电路电源:单相 AC220-240V+10~-15%,50Hz /1.6 A ;
适用电机:0.1kW ;
防护等级:IP10;
频率特性:1.2kHz;
(6)步进系统
两相数字式步进驱动器
型号:YKD2305M
驱动电压:20-50VDV
适配电流:<3A
保护功能:具有过流、过压、欠压等保护
(7)指示灯按钮模块
采用 Q235 冷轧钢板折弯后焊接而成,表面静电喷塑处理,文 字符采用现代丝印技术处理,使面板标识清晰且经久耐用。
安装有自复平钮 4 个、旋钮 2 个、信号指示灯 6 个,端口引 至接线端子。
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1套
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4
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环 形 传 送 分 拣任务模型
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1、功能:该任务模拟生产线自动化控制,变频器控制输送带电机实现调速功能;通过光纤、光电、金属、RFID 等多种传感器检测,PLC 控制多种气缸动作完成上料、分拣、搬运、入仓等多种功能。同时为方便教学实训,端口采用全开放设计。
2、尺寸:约 L710mm*W554mm*H391mm。
3、结构:模型底板由 8mm 厚铝板加工氧化而成,装有四个黑色铸铝拉 手,方便搬运。底板上方有环形输送带、气动机械手、搬运龙门架、 分拣机构、变频电机、伺服电机、步进电机、多种传感器及气缸等 组成。
4、三相交流减速电机
型号:4IK25GN-S3/4GN50K
额定电压:380V
功率:25W
减速比:1:50
5、伺服电机
额定功率:0.1kW;
额定转矩:0.32Nm;
额定电流:1.3A;
额定转速:3000;
电压:220V;
编码器类型:23bit 多圈绝对值编码器
6、步进电机
额定电压:3V
额定电流:2A
步角距:1.8°
电机长度:49mm
保持转矩:0.48N.m
电机线数:4 线
步距精度:5%
7、数字光纤传感器
电源电压:12V 至 24VDC±10%
控制输出:NPN 型
保护电路: 电源具有逆电极保护、输出具有过流保护、过电压 保护功能
输出功能:LIGHT-ON/DARK-ON(开关选择)
延时功能:断开延时计时器/开启延时计时器/单次计时器
8、光纤头
检测距离:20 至 190mm
最小弯曲半径:R20。
9、金属传感器
检测头尺寸:M18
检测距离:10mm±10%,
设定距离:0-8mm,
电源电压:DC12-24V,
输出 NPN 格式;
10、圆柱型光电传感器
控制输出:NPN 型,
检测范围:11cm,
反应时间:最迟 1.5ms,
电源电压:12V 至 24VDC±10%。
11、工业 RFID 读写器
型号:DW207
可支持达至 1.5W 射频功率;
感应距离可达 20cm
外形长:82mm;
前端直径:32mm;
调整距离外径:35/38mm;
线长:1500mm;
重量:150g
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1套
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5
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电力拖动挂板
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1、功能:采用万能网孔板开放式设计,自由组合的思路,平台配套 电力拖动实训套件箱,学员根据实训项目的要求,选取器件、组 合成相应的实训电路,完成电力拖动线路安装、接线、调试及工 艺整理实训;
2、尺寸:W718*D40*H1490mm(不含器件)
3、结构:挂板采用二横二竖通用网孔设计,2.0mm 厚 Q235 冷轧钢板 折弯焊接而成,表面静电喷塑处理。
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1套
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6
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电动机组
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1、功能:底板采用 Q235 冷扎钢板折弯后焊接而成,表面静电喷塑处 理,底板安装有三相异步电动机及双速电动机, 电动机引线采用 高绝缘性安全型接线柱引出,以便于学员接线。装有两个黑色铸 铝拉手,方便搬运。在设备中作为电路负载模块使用。
2、尺寸:W600*D260*H160mm(含器件)
3、三相异步电动机 4 台
电压: 380V±10%
功率:180W
频率:50HZ
接法:Y/△
电流:0.4A
转速:1400r/min
4、双速电机 1 台
电压: 380V±10%
频率:50HZ
接法:Y Y/△
电流:0.7A
转速:1400/700r/min
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1套
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7
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电脑桌
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1、功能:单工位设计,用于放置编程电脑,方便学员实训使用。
2、尺寸:L600mm×W600mm×H780mm
3、桌身:桌身采用 Q235 冷轧钢板折弯焊接而成,桌体底装有带刹车 万向轮,移动和固定两相宜,方便调整设备的摆放位置。
4、台面:采用25mm 厚高密度中纤板外贴防火板,PVC 截面封边,桌边半圆型设计,台面具有耐磨、耐热、耐污及易清洁等特点。
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1套
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8
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装配桌
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1、功能: 由桌身、工具柜、台面组成,用于电气及机械结构的装配 平台。
2、尺寸:L1500mm×W700mm×H780mm
3、桌身:采用冷轧钢板折弯焊接而成,喷塑后组装连接,装配桌预 设电源插座扩展孔,依据用途可加装电源插座。整个装配桌可随 意拆装,方便运输安装。
4、工具柜:采用冷轧钢板折弯焊接而成,工具柜有多个抽屉,可储 藏工具,放置于装配桌底部一侧。
55、台面:采用 25mm 厚高密度中纤板外贴防火板,PVC 截面封边, 台 面具有耐磨、耐热、耐污及易清洁等特点。
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1套
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9
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数字孪生技术实训系统
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1、数字孪生产线方案展示与虚拟仿真:
2、支持物理碰撞检测、摩擦力、重力、速度、加速度、惯性等近物理仿真;
3、整线运动仿真时,充分考虑工件、设备的物理场特性,以及可能发生物理碰撞检测,包括碰撞、滑动、掉落地上等物理现象;
4、虚拟场景支持运行、暂停、重置、以及倍数运动。
5、虚拟电控功能:具有丰富的通信接口,如Modbus、S7等,支持常用工业通信协议的连接控制,支持PLC编程接口进行虚拟控制,支持PLC逻辑验证、设备调试;
6、数字孪生模型可与实物工业控制器通信,数字孪生体模型与实际设备间可进行数据实时交互,可以与实物设备进行联动,能以实控虚和虚控实;
7、立体仓库含3轴以上堆垛机,分别由变频器、步进系统、伺服系统组成。
8、含立体货架,可真实仿真货架位置控制。
9、仿真任务模型系统具有真实自动化设备的所有功能,通过与PLC控制系统进行相关线路连接,编制PLC控制程序和HMI人机界面,可实现对仿真模型设备的控制。
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1套
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10
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云智能实验室安全管理系统
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本平台将无线传输、信息处理等物联网技术应用用于自动化远程控制。设备端运行状态、数据参数等上传至云平台。物联网系统的传感层、传输层和应用层关联掌握数据与分析数据。
★电压、电流等模拟量数据显示
★输入开关监控,输出开关等数字量控制。
★远程控制启停状态,给定输出电压值的。
显示输入输出电压值的历史数据
可按照日期、日间进行查询历史数进行查询。
★报警信号为PLC主机模拟量采集数值或者开关量可以自由设定,如当模拟量输入超过设定电压时产生报警,通过物联网自动化应用软件将报警信号上传到云平台,通过云平台向设置的终端推送报警信号,每台设备可对应多个终端设备。
通过手机端可以实现远程控制PLC的输出及监视PLC的输入状态变化。
数据显示画面:画面显示输入电压数值,输出电压监控,开关状态输入,开关控制输出,以及云端连接二维码。
联网设置界面:设置现场数据连接云平台后台数据库管理。
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1套
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五、配套软件要求
1、PLC编程软件、MCGS
2、PLC控制编程仿真软件
1)软件特点:
(1)软件以PLC为原型,实现基本指令、应用指令以及顺序控制指令的仿真模拟。
(2)软件通过实训要求,了解实训目的和控制要求。
(3)实训器件采用三维仿真实物组件,让学生了解控制实验中所需的元件。
(4)通过器件库,学生可进行器件布局,对各控制回路进行模拟接线。
(5)通过I/O分配布置,将鼠标移到I/O分配地址资源相应部分能查看到相对应的实物。
(6)通过符号库,选择正确的符号放置有T型图正确位置,实现接线仿真。
(7)在原理图中进行模拟仿真连接电路,按步骤连接正确后才能进行下一条的接线操作。
(8)接线完成实现通电运行,通过鼠标进行上电运行,软件会以动画形式进行动作演示。
2)软件仿真项目
(1)双面铣床控制
(2)工业洗衣机控制
(3)皮带运输线控制
(4)电镀生产线控制
(5)运料小车控制
(6)音乐喷泉控制
(7)简易机械手控制
(8)大小球传送装置控制
(9)循环彩灯控制
(10)停车场车位控制
(11)小推车控制
(12)三层电梯控制
(13)电动机启停控制
(14)电动机正反转控制
(15)电动机循环正反转控制
(16)可逆运行反接制动控制
(17)三速电机控制
(18)星角降压启动控制
(19)数码管点亮控制
(20)交通灯控制
(21)恒压供水系统控制