TW-B228型 PLC理论与实践一体化实训装置

PLC理论与实践一体化实训装置功能要求：

1.了解PLC的以太网通讯的结构和特点，了解PLC的Profibus-DP总线通讯的结构和特点；

2.了解PLC的数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块的使用方法；

3.掌握PLC的基本编程方法以及熟练使用基本的编程语言；

4.掌握触摸屏的组态编程方法；

5.掌握PLC与变频器、触摸屏的通讯；

6.熟练使用PLC及各种电气配件组成PLC控制系统；

7.熟练使用PLC及模拟实物控制对象组成各种复杂的控制系统；

8.熟练完成PLC与PLC之间的以太网通讯测试实验；

9.熟练完成PLC与变频器通过Profibus-DP总线组成变频调试控制实验；

10.掌握PLC实训教学课程APP软件的使用。

规格及详细参数

（一）西门子1500PLC系统配置：（西门子/德国）

1.CPU模块

6ES75111AK020AB0，CPU 1511-1 PN，150 KB 程序，1 MB 数据；60 ns；集成 2x PN 接口，带显示屏，屏幕对角线大于3cm，带按键操作，通过按键配合屏幕显示能设定和修改参数；可设置显示屏密码保护。CPU处理时间：位运算60ns，字运算72ns，定点运算96ns，浮点运算384ns；供电电压24VDC；集成工作存储器，内存150KB用于程序和1MB用于数据，集成掉电保持数据区128KB；集成PROFINET接口，100Mbps，2个端口交换机；支持的编程语言：LAD，FBD，STL，SCL，GRAPH。配置多功能信号转接板，将主机I/O信号集成转接至多功能信号转接板上，集成3号快速插接端口，便于方便人员实训接线，压线端子接口可用于训练实操布线工艺。

2.数字量输入/数字量输出模块

6ES75231BL000AA0，DI/DQ16x24VDC/16xDC24V/0.5A，漏型输入，源型输出。DI16/DQ16：数字量输入/输出模块，16x 24VDC/16x 24VDC/ 0.5A BA, 25mm模块，含前连接器。配置多功能信号转接板，将主机I/O信号集成转接至多功能信号转接板上，集成3号快速插接端口，便于方便人员实训接线，压线端子接口可用于训练实操布线工艺。

3.模拟量输入模块

6ES75317KF000AB0，AI8xU/I/RTD/TCST，(支持4通道RTD), 35mm模块，不含前连接器 ，8通道输入，输入类型包括电流、电压、热电阻、热电偶等，16位分辨率。配置多功能信号转接板，将主机I/O信号集成转接至多功能信号转接板上，集成3号快速插接端口，便于方便人员实训接线，压线端子接口可用于训练实操布线工艺。

4.模拟量输出模块

6ES75325HD000AB0，AQ4xU/IST， 35mm模块，不含前连接器，4通道输出，输出类型包括电流、电压。配置多功能信号转接板，将主机I/O信号集成转接至多功能信号转接板上，集成3号快速插接端口，便于方便人员实训接线，压线端子接口可用于训练实操布线工艺。

5.存储卡

6ES79548LC030AA0，专用存储卡，容量4M

6.开关电源

6EP1334-1LB00，电源要求：输入120/230VAC，输出24VDC，10A。

（二）西门子1200PLC系统配置：（西门子/德国）

1.CPU模块

6ES72141AG400XB0，集成14DI/24DC，10DO/24VDC，4输入/10输出,集成2AI2AI，供电电压24VDC，集成PROFINET接口，带6路高速计速器，支持8个模块扩展，布尔运算速度达到0.08μS/指令。配置多功能信号转接板，将主机I/O信号集成转接至多功能信号转接板上，集成3号快速插接端口，便于方便人员实训接线，压线端子接口可用于训练实操布线工艺。

2.数字量输入输出模块

6ES72231BH320XB0，I/O(8DI，24VDC/8DO，24VDC)，8路DC数字量输入，输入额定电压24VDC，8路DC数字量输出，输出类型固态-MOSFET，电压范围20.4-28.8VDC。配置多功能信号转接板，将主机I/O信号集成转接至多功能信号转接板上，集成3号快速插接端口，便于方便人员实训接线，压线端子接口可用于训练实操布线工艺。

3.模拟量输入模块

6ES72314HD320XB0，4路模拟量输入，13位分辩率输入信号类型电压或电流差动输入，精度12位+符号位。配置多功能信号转接板，将主机I/O信号集成转接至多功能信号转接板上，集成3号快速插接端口，便于方便人员实训接线，压线端子接口可用于训练实操布线工艺。

4.模拟量输出模块

6ES72324HD320XB0，4路模拟量输出， 14位分辩率，输出信号类型：电流或电压，精度：电压14位，电流13位。配置多功能信号转接板，将主机I/O信号集成转接至多功能信号转接板上，集成3号快速插接端口，便于方便人员实训接线，压线端子接口可用于训练实操布线工艺。

（三）西门子Smart200PLC系统配置：（西门子/德国）

1.CPU模块

6ES7288-1SR20-0Aa0，模块板载12路数字量输入，8路数字量输出，1个以太网接口。用户存储器包含12 KB程序存储器/8 KB数据存储器/最大10 KB保持性，位存储器256位，共6个高速计数器。2个循环中断。配置多功能信号转接板，将主机I/O信号集成转接至多功能信号转接板上，集成3号快速插接端口，便于方便人员实训接线，压线端子接口可用于训练实操布线工艺。

2.数字量输入输出模块

6ES72882DE080AA0，8路数字量输入，漏型/源型，额定电压24VDC；8路数字量输出，源型，电压范围20.4-28.8VDC。配置多功能信号转接板，将主机I/O信号集成转接至多功能信号转接板上，集成3号快速插接端口，便于方便人员实训接线，压线端子接口可用于训练实操布线工艺。

3.模拟量输入模块

6ES72883AE080AA0，8路模拟量输入，电压或电流差动输入方式，精度：12位。配置多功能信号转接板，将主机I/O信号集成转接至多功能信号转接板上，集成3号快速插接端口，便于方便人员实训接线，压线端子接口可用于训练实操布线工艺。

4.模拟量输出模块

6ES72883AQ040AA0，4路电压，电流输出，精度：11位。配置多功能信号转接板，将主机I/O信号集成转接至多功能信号转接板上，集成3号快速插接端口，便于方便人员实训接线，压线端子接口可用于训练实操布线工艺。

（四）西门子300PLC系统配置：（西门子/德国）

1.CPU模块

6ES73146EH044AB1，SIMATIC S7-300 CPU 组包含:S7-300 CPU314C-2PN/DP(6ES7314-6EH04-0AB0),2X 前连接器(6ES7392-1AM00-0AA0)带有螺钉触点, 40针，集成24个数字量输入通道，16个数字量输出通道，5个模拟量输入通道，其中2个电流/电压通道，1个电阻通道，2个模拟量输出通道。集成两个通讯接口，第1个支持MPI、DP主站、DP从站通讯功能，第2个支持PROFINET以太网通讯功能。配套安装导轨。配置多功能信号转接板，将主机I/O信号集成转接至多功能信号转接板上，集成3号快速插接端口，便于方便人员实训接线，压线端子接口可用于训练实操布线工艺。

2.通讯卡

6GK1561-2AA00，CP5611通讯卡。

3.存储卡

6ES7953-8LM31-0AA0，专用存储卡，容量4M。

4.变频器

6SL32101PE123UL1+6SL32440BB121PA1+6SL32550AA004CA1，,G120 功率单元PM240-2, 无滤波器, 0.75kW/2.2A(L), 0.55kW/1.7A(H), 3AC 380-480V 标准型, FSA+SINAMICS G120 控制单元  CU240E-2 DP+G120L组件, 基本操作面板（BOP-2）三相380VAC输入，内置PID控制器（带参数自整定功能），6个可编程带隔离的数字输入，2个模拟输入（0-10V，0mA-20mA），2个模拟输出（0mA-20mA），3个可编程的继电器输出。配置变频器DP通讯模块、变频器BOP基本操作面板。配置多功能信号转接板，将主机I/O信号集成转接至多功能信号转接板上，集成3号快速插接端口，便于方便人员实训接线，压线端子接口可用于训练实操布线工艺。

5.西门子触摸屏

6AV2124-0GC01-0AX 0，7英寸屏宽，64K色真彩显示，集成RS422/485串口、工业以太网接口、USB2.0host接口。配置触摸屏组态软件、通讯电缆。配置触摸屏安装支架.

6.触摸屏（昆仑通态）

MCGS 10寸触摸屏，LED背光灯，24V供电，集成RS232、RS485串口，USB2.0接口，工业以太网接口，配置MCGS嵌入版组态软件、通讯电缆。配置触摸屏安装支架.

7.交换机

6GK5008-0BA10-1AB2，工业以太网交换机，传输速度100Mbps，8口。

(五) PLC控制系统模拟实物控制对象配置：

1、步进电机模块（实物）

该模块是一个典型的PLC控制对象，装有一只三相步进电机，并在面板上标有刻度指示盘，用指针指示步进电机转动的角度。可进行步进电机的单步运行和连续运行，可选择三拍运行和六拍运行方式，可进行正、反转的切换。通过实验，学生可充分了解步进电机的工作原理和控制方式。同时，设有过流保护电路，提高实验器材的使用安全。提供设备架构三维图。

2、直线运动模块（实物）

由运动小车、导轨、电机和两个行程开关等构成。在系统的控制盒上设置有向左和向右运动两个信号输入端。当输入端接入24VDC控制信号后运动小车即可实现相应方向的运动。在导轨的两端安装有两个行程开关，当小车运行过程中碰到行车开关后，行程开关就会发出相应的信号给控制器，实现小车的往复运动。本运动控制系统可与各类可编程控制器(PLC)相配合完成运动控制实验。提供设备架构三维图。

3、温度控制闭环模块（实物）

装有加温室，24V直流电源为功率电源的加温电路和温度检测电路。由直流信号控制加温功率，温度信号由直流信号输出指示，装置的结构直观明了，使实验者易于接受。提供指示表，用于监视加温电路的输入信号和温度检测的温度信号。可进行可编程控制器的模拟量输入、输出实验和PID闭环控制实验。提供设备架构三维图。

4、小型液位控制对象（实物）

单容水箱液位实训对象系统是由有机玻璃水箱、水泵、水槽和液位传感器组成。控制信号经过功率放大电路控制水泵流量，水从有机玻璃水箱的上部进入，下部由一阀门控制水箱出水流量。液位由传感器检测，输出液位信号，通过可编程控制器（PLC）或计算机控制，实现液位的开关和PID闭环控制。提供设备架构三维图。

5、电机闭环调速控制模块（实物）

可进行PLC控制的电机转速闭环控制。在面板上安装有一12V工作的直流电机，可用0～±10V的直流控制信号控制其正、反转，电机转速为0～±1500rpm连续可调。转速通过光电码盘进行检测，产生正交的A、B两相方波脉冲，可接入PLC的高速输入口。高速输入口在PLC的基本单元中均有配置。另外，在面板上还设置有转速设定、比例系数设定、微分时间设定、积分时间设定、四个电位器，可分别调节闭环控制时的PID参数和转速给定值。提供设备架构三维图。

6、交通灯实训模块

可进行PLC编程控制模拟交通灯运行过程。模块使用各种颜色的LED指示灯模拟交通灯的运行状态，交通灯包含十字路口4个方向的黄绿红灯，包括汽车走向指示等。PLC信号通过接线端子方式连接到模块上，学生编辑好PLC程序，下载运行。交通灯实现交替点亮指示。提供设备架构三维图。

7、五层电梯实训模块

可进行PLC编程控制模拟五层电梯运行过程。模块使用各种颜色的LED指示灯模拟电梯的运行状态、停留层数、开关轿厢状态等。按钮输入模拟电梯开关轿厢开关、前往楼层层数等。PLC信号通过接线端子方式连接到模块上。提供设备架构三维图。

8、混料实训模块

可进行PLC编程控制模拟两种物料混合配料运行过程。模块使用各种颜色的LED指示灯模拟两种物料的加料过程、输送过程、混合配料过程。PLC信号通过接线端子方式连接到模块上。提供设备架构三维图。

9、喷泉模拟实训模块

可进行PLC编程控制模拟喷泉运行过程。模块使用各种颜色的LED指示灯模拟喷泉的各种喷射状态。通过PLC编程可实现控制喷泉的不同节奏、不同颜色的特色喷泉效果。PLC信号通过接线端子方式连接到模块上。提供设备架构三维图。

10、抢答器实训模块

可进行PLC编程控制竞赛选手抢答过程。模块使用各种颜色的LED指示灯模拟竞赛选手的抢答状态、优先排序状态、答题对错状态等。按钮输入模拟抢答按钮。PLC信号通过接线端子方式连接到模块上。提供设备架构三维图。

11、全自动洗衣机实训模块

可进行PLC编程控制全自动洗衣机洗衣过程。模块使用各种颜色的LED指示灯指示当前洗衣状态，包括浸洗、洗涤、漂洗、脱水，还模拟指示各种水量和衣物分离，按钮输入进行设置。PLC信号通过接线端子方式连接到模块上。提供设备架构三维图。

12、实验电气配件

24VDC指示灯10个，自恢复按钮开关10个，转换开关10个，采用不锈钢卡座固定在网孔板上。

13、开放式PLC网孔安装滚轮支架

网孔板板厚3mm，钢制喷塑，带抽屉。框架材质：铝合金。

1.输入电源：三相四线（或三相五线）～380V±10% 50Hz

2.工作环境：温度-20℃～+40℃  相对湿度＜85%(25℃)

3.装置容量：＜0.5kVA

4.重    量：100kg

5.外形尺寸：800×600×2100mm

6.安全保护：具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标准

7.配置电源供给挂箱及实训挂箱区，实训挂箱区域采用开放式结构可根据需求增加不同挂箱。

电源供给挂箱提供AC380V、AC220V、DC24V电源，为实训挂箱和电机实训单元提供动力源；设有启动停止按钮，各相电源工作指示，具有过流、过压、短路等保护。

8.电气控制实训单元主要由交流接触器、中间继电器、时间继电器、按钮等元器件组成，用于电机正反转、星三角转换、启停自锁等实训

14、实验电机

三相380VAC，0.75KW。交流额定电压380V/△接法，转速1400转/min，频率50HZ，绝缘等级E级。

（一）	工程师站操作台：（选配）
1	工程师站计算机	品牌计算机：不低于以下配置要求：CPUIntel处理器I5-9400，内存：8GDDR42666MHz，1T机械硬盘，支持多机械硬盘位扩展，具有硬盘减震结构设计，显卡：集成显卡，网卡：主板集成1000M自适应以太网卡，显示器：23.8寸高清液晶显示器，键盘鼠标：USB有线光电抗菌鼠标、有线防水键盘，正版Windows10操作系统。	联想	北京	台	2
2	操作台	双工位电脑操作台，1600*730*700。包含两个24寸翻转器，桌面颜色灰白色，显示器放下去之后，桌面平整。电源线和网线从电脑操作台下端进线。			台	1
(二)	PLC软件系统：
1	TIAPortal软件	TIAPortal V15或以上版本软件。	西门子	德国	套	1
2	实验软件	基于TIAPortal平台开发的实验程序软件。			套	1
3	实验指导书	基于实训装置编写的实验指导书。			套	1
(三)	PLC实训教学课程APP软件：
1	PLC实训教学课程APP软件	实训教学课程APP软件是一套基于移动互联网构建的移动端学习平台，提供课程发布、在线学习、在线考试、在线互动等课程学习功能。软件包含主要如下功能：			套	1
		教学管理系统：配备测验、笔记、教学资源、问答、评论等辅助系统，教师能进行教学资源管理、学习活动设计、教学任务安排等各种网络教学活动，可以采用视频教学、图文教学等形式在线制作课程，从多方面、多角度的阐释知识点，辅助教学。
		在线学习系统：配备课程目录，笔记，资料，问答，测验、小组等助学工具，学生能进行课程学习、小组交流、在线测试等各种网络学习活动。
		在线考试系统：平台的题库系统与其他教学元素如课程、作业等联系起来，并结合客观题自动评分，主观题教师进行批改并实时推送给学生，具有快速组卷发布试卷以及考试辅助功能。具有高可扩展性的考试系统架构，支持人工、半自动、自动化等多种组卷方式。
		互动交流系统：学生或教师可以在班级内创建讨论话题，通过发帖和回帖互相交流。学生也可以和他所在平台的教师进行互动，学生在问答区提出问题，教师给出答复。
(四)	实训室网络系统
1	网络机柜1台，钢质喷塑标准网络机柜，立柱厚度不小于1.2mm的钢成型，带玻璃门，带一块安装板，带风扇，尺寸600×600×700。交换机一台，24口交换机，100Mbps，机架式安装。提供足够实训使用的网线。				套	1