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2022年12月17日

SBGYW-02型工業運動控制技術實訓臺

一、產品概述

工業運動控制技術實訓臺是根據人力資源和社會保障部制定的"可編程序控制系統設計師"培訓及國家職業標準考核大綱內容，適當增加新技術，按照職業教育培訓、職業技能鑒定和實訓教學要求而研制的。適合職業院校、職業培訓學校、職教中心、鑒定站/所對可編程序控制系統設計師的四、三、二級開展培訓及技能鑒定。

二、研發背景

1.工業運動控制技術實訓裝置是根據人力資源和社會保障部制定的"可編程序控制系統設計師"培訓及國家職業標準考核大綱內容，適當增加新技術，按照職業教育培訓、職業技能鑒定和實訓教學要求而研制的。

2.工業迅速發展處理器要求不斷提高，教學需要與時俱進設備要不斷升級，而教學還需要從基礎學起，同時滿足需要實驗室建設重復會導致浪費資金和實驗室空間。

3.一個產品需要多種加工工藝，導致工業現場設備錯縱復雜，一個主機不能完成所有工作，需要多個站點進行相互配合完成。

4.不同層次的考核需要不同設備，不能有機的進行結合，有些實訓完成后無法進行考量檢查學生的接受程度。

三、裝置特色

1.實訓建設理念為一次性建設，本設備采用通用型寬展口，所有主機的I/O口都可通過擴展口引出，可以用于插接式訓練，也可進行線接式實操訓練；還設有兩塊可拆卸的網孔板可對不同層次的學生進行考核。

2.采用模塊組合式結構，含開關量、模擬量、變頻調速、觸摸屏、通信模塊等，配套HMI工控組態監控軟件，實現仿真化、信息化實訓教學。

3.項目實訓模塊：利用目前典型的可編程控制器及總線技術完成對工業生產中典型案例的模擬對象、實物模型中的邏輯、模擬、過程、運動等的控制。

4.仿真實訓教學：通過虛擬環境實時顯示PLC運行狀態，模擬工業現場控制，可以進行編程訓練、程序編寫測試等功能。

5.模塊化網絡系統：網絡結構主要由西門子S7-1200構成，根據工業中西門子PLC應用歷程構建了一個工業網絡，網絡通訊涉及PROFINET通訊、以太網通等多層網絡通訊。

四、技術性能

1.輸入電源：三相四線（或三相五線）～380V±10% 50Hz

2.工作環境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m

3.裝置容量：＜0.5kVA

4.重量：100kg

5.外形尺寸：1780mm×730mm×1460mm

6.安全保護：具有漏電壓、漏電流保護裝置，安全符合國家標準

五、基本配置及功能

實訓裝置由S7-1200單元、變頻調速單元、小車運動控制單元、、實訓組件單元、二維絲桿控制單元、觸摸屏單元、以太網交換機、交流電機等組成。

1.S7-1200單元

S7-1200單元主要由主機1215C和信號轉接板組成。

主機1215C,125 KB 工作存儲器；24VDC 電源，板載 DI14 x 24VDC 漏型/源型，板載 DQ10 x 24VDC 及 AI2 和 AQ2；板載 6 個高速計數器和 4 個脈沖輸出；信號板擴展板載 I/O；多達 3 個用于串行通信的通信模塊；多達 8 個用于 I/O 擴展的信號模塊；0.04 ms/1000 條指令；2 個 PROFINET 端口，用于編程、HMI 和 PLC 間數據通信

2.觸摸屏單元

觸摸屏單元采用西門子KTP700 Basic 7寸彩色觸摸屏，用于1200主機以太網通訊，控制和顯示各單元的運行狀態。

3.以太網交換機

以太網交換機采用非網管型工業以太網 10/100MBIT/S交換機，自帶8個雙絞線端口，RJ45 接口；用于構建小型星形和總線形拓撲結構；自帶LED診斷顯示，供電電源DC 24V 。

4.變頻調速單元

變頻調速單元采用西門子SINAMICS 系列G120變頻器，三相相380V供電，輸出功率0.75KW。集成PN通訊接口，提供BOP操作面板；具有線性V/F控制、平方V/F控制、可編程多點設定V/F控制，磁通電流控制、直流轉矩控制；集成4路數字量輸入，1路模擬量輸入；具備過電壓、欠電壓保護，變頻器、電機過熱保護，短路保護等。

5.實訓組件

實訓組件主要由電源掛箱虛實結合掛箱，掛箱區域采用開放式結構可根據需求增加不同掛箱。

電源掛箱提供AC380V、AC220V、DC24V電源，為實訓掛箱和電機實訓單元提供動力源；設有啟動停止按鈕，各相電源工作指示，具有過流、過壓、短路等保護。

6.二維絲桿控制單元

二維絲桿控制單元主要由伺服驅動和步進驅動組成。

伺服電機用于控制Y軸絲桿，采用交流伺服驅動，工作電壓AC220V，輸出功率200W。采用數字信號處理器（DSP）作為控制核心，智能功率模塊（IPM）內部集成了驅動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路，具有較強的溫度、濕度、振動等環境適應能力和很強的抗干擾的能力；支持位置、速度和力矩三種方式對伺服馬達進行控制。

步進電機用于控制X軸絲桿，采用交流伺服驅動，工作電壓DC24V，輸出功率35W；內部集成控制電路和功率電路，具有自檢線圈和短路保護等功能。

7.三相交流電機

交流額定電壓380V/△接法，轉速1400轉/min，功率40W，頻率50HZ，絕緣等級E級。

六、工業運動控制技術實訓裝置主要配置清單

序號	品名	規格（mm）	數量	單位
1	1215 CPU	6ES7215-1AG40-0XB0+SM1223	1	個
2	V90 Profinet通訊	200W，單相220V	1	個
3	G120變頻器	交流變頻調速部件 G120 PN標準變頻驅動控制系統：1）G120 PN標準變頻驅動控制系統控制單元 CU250-2 PN；2）G120標準變頻驅動控制系統基本操作面板BOP-2；3）G120標準變頻驅動控制系統0.75KW以上,380V電源輸入功率單元 PM240-2。（功率輕載0.75KW重載0.55KW）	1	個
4	觸摸屏	KTP700 Basic PN	1	臺
5	步進電機	57步進電機	1	個
6	三相異步電機	三相異步電動機180W	1	個
7	小車運動單元	定制	1	套
8	二維絲杠單元	定制	1	套
9	傳感器	光電、磁性、電感傳感器	1	套
10	交換機	8口	1	臺
11	試驗臺	定制	1	套
12	掛箱模塊		1	套
13	電梯模型	參數見附件	1	套

七、實訓項目

PLC基本技能實訓

MCGS組態棒圖實驗教學,利用已編輯好組態棒圖,對以下任何實驗進行動態跟蹤教學實驗針對實驗項目的具體要求，學生自行編輯組態棒圖進行實驗。