工業網絡集成控制技術實驗開發平臺

發布時間：2021-12-10 丨 瀏覽次數：

HYNIA-1A工業網絡集成控制技術實驗開發平臺

      工業網絡集成控制技術實驗開發平臺主要由網孔實訓屏和自動化部件組成，集成西門子現場總線與工業以太網課程而研發的教學系統，基本覆蓋了當今自動化的各種控制方式：常規的電氣技術實訓PLC實訓、變頻技術實訓、智能控制技術實訓、工業控制網絡實訓等。

一、實訓屏

1、外形尺寸： 1000 mm×500 mm×1800mm (長×寬×高) （誤差±3%）。

2、網孔板材質：由厚度為1.5mm以上的加厚鐵板沖壓而成，經除銹、磷化、靜電噴塑、高溫固化等工藝處理。

3、框架采用鋼壁厚度為2mm以上的加厚彩鋼方管，經除銹、磷化、靜電噴塑、高溫固化等工藝處理。

4、腳輪：采用四只橡膠帶鎖萬向輪，前面兩只帶剎車。

二、設備配備要求

系統容量設計為1.5-2kVA，單相AC220V供電。

1．PLC主機1套：

PLC均能與其他相關設備兼容,且采用以太網通信方式。其主體設備參數要求如下:

（1）CPU主機模塊（S7-1200 CPU 1214C DC/DC/DC）

采用DC24V供電，晶體管輸出形式。

晶體管輸出，14輸入/10輸出（配備中間繼電器輸出組件，所有端子全部引至組件表面，以插孔的形式實現互聯），DC/DC/DC數字量輸入14*24V DC，數字量輸出10*24V DC,2 路模擬量輸入，1 個以太網口，最多 8 個信號模塊,產品尺寸和重量：<=110 x 100 x 75mm，<=415g

（2）數字量輸入/出擴展模塊（SM 1223  6ES7223-1PH32-0XB0）：

8點直流24V輸入/8點繼電器輸出。

尺寸：45 x 100 x 75mm。

輸入類型漏型/ 源型（IEC 1 類漏型），輸出類型繼電器，機械壽命（無負載） 10,000,000 個斷開/ 閉合周期。

（3）電源（PM1207）：提供穩定電源

外形尺寸70×100×75 mm。額定輸入電壓120 / 230 V AC,范圍85 ~ 264 V AC。電源緩沖時間> 40 ms (170 V AC)。額定線路頻率50 / 60 Hz。額定輸入電流2.7 / 1.1 A。額定輸出電壓24VDC，設定范圍22.8 ~ 26.4 V DC。額定輸出電流5A，額定效率（約）90%。

運行溫度 / 儲存溫度 -25~+70oC / -40~+85oC。防護等級（EN60529） IP 20。

安裝35 mm DIN 軌安裝。

（7）工業以太網交換機

接口數目: 5個；傳輸速度: 100Mbps；支持三路電源同時輸入，電源冗余供電；支持9.6V-60VDC寬電壓輸入

2. 觸摸屏（KTP700 Basic PN）：

按鍵+觸摸操作，7寸 TFT 真彩液晶屏，64K 色，集成Profinet接口，背光平均無故障時間：20000小時。；用戶可用內存：10MB以上，配方內存：256KB，帶報警緩沖區；帶有PROFINET接口，可與PLC、變頻器進行以太網通信；配置觸摸屏安裝支架1付。

3．變頻器（G120C 0.37KW）

配置西門子G120C 0.37KW變頻器,變頻器為一體式變頻器，集成PROFIBUS以太網接口，它將整流、逆變單元合在一起了。帶矢量軸，實現矢量控制，帶BOP面板。

4、步進控制器

 （1）步進驅動器DM542，DSP數字式驅動器，微步細分為14種，最高步數為51200步/轉；電流范圍1.0A-4.2A，具有半流，過壓、過流等保護電路。本驅動器為直流供電，工作范圍為 直流DC24V-50V。

（2）步進電機57BYG兩相混合步進馬達

5、物料傳送系統

（1）氣動機械手部件單出雙桿氣缸1只，薄型導桿氣缸1只，氣手爪1只，旋轉氣缸1只，磁性開關6只，單控電磁閥4只；

（2）皮帶輸送機部件三相減速電機（380 V，輸出轉速40r/min）1臺，平皮帶1400×100×1.5 mm 1條，編碼器1只，光纖傳感器2只，接近傳感器1只；

（3）物料臺1個，光電開關1只；

（4）廢料桶1只

（5）鋁型材框架1套

6、直線運動控制系統 

（1）系統組成：1個絲杠、1個底座、3個光電傳感器、1條定位尺、1個指針、纜等組成；（2）系統功能：通過傳感器檢測、PLC編程、定向控制、定位控制、速度控制、點動控制、位置顯示控制等，能實現小車的精確定位。

（3）主要技術指標：

①工作電源：單相AC220V；

②滑軌有效行程：300 mm；

③導距：5mm；

④絲杠直徑：16mm。

7、數顯三相電力儀表1只

(1)輸入：三相三線（3P3L）、三相四線（3P4L）

(2)額定值：AC220V/AC380V 

(3)測量：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、電網頻率、有功電能、無功電能

(4)計量：正反向有功電能，感性容性無功電能

(5)顯示：液晶顯示，可視度高

(6)通訊：RS485通訊，MODBUS-RTU協議

8．繼電器-接觸器控制部分

（1）電源開關，DZ47LE-32，D10單相兩極漏保，數量1個；

（2）CJX2-0910，9A，線圈AC220V，3對常開主觸點，2對輔助常開，2對輔助常閉，數量3個

（3）MY2N-GS中間繼電器，線圈DC24V，4常開4常閉，數量3個；

（4）熱繼電器，NR2-25，電流范圍：0.25A-0.4A（與負載電機匹配），數量3個；

（5）平頭按鈕， 1常開1常閉紅、黑、綠、藍φ22mm，數量4個；急停按鈕，，紅色5A,AC380V,2常開2常閉φ22mm蘑菇頭，數量1個；選擇開關φ22mm 3檔 2個；指示燈紅、綠、藍φ22mm，數量6個；

（6）直通式接線端子UK3N 50位，C45導軌4條

（7）安裝支架1付

9. 三相電機：180W/380V/Y/△  1臺

10.工具：配有1把剝線鉗、1把冷壓針壓線鉗、1把冷壓叉壓線鉗、2把小型螺絲刀、2把中型螺絲刀，且所有工具均采用優質品牌。

四、實訓項目

1、氣動系統的安裝與調試項目：

1.1氣動方向控制回路的安裝；

1.2氣動速度控制回路的安裝；

1.3擺動控制回路的安裝；

1.4氣動順序控制回路的安裝；

1.5氣動機械手裝置的安裝；

1.6氣動系統安裝與調試；

2、電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫項目：

2.1電動機正反轉控制電路的連接與控制程序編寫；

2.2電動機星三角降壓啟動控制電路的連接與控制程序編寫；

2.3電動機變頻調速控制電路的連接與控制程序編寫；

3、機電設備安裝和機電一體化技術的工作任務：

3.1 傳動裝置同軸度的調整；

3.2 皮帶輸送機的安裝與調整；

3.3 搬運機械手設備安裝與調試；

3.4 自動生產線設備安裝與調試。

3.5自動控制系統安裝與調試項目

3.6 多種傳感器的安裝與調試；

3.7 機械手的自動控制；

3.8 皮帶輸送機的自動控制；

4、觸摸屏實驗題目

4.1.指示燈對象實驗

4.2.開關對象實驗

4.3.數據顯示實驗

4.4.數據輸入實驗

4.5.棒圖對象實驗

4.6.對象實驗 

4.7.移動元件對象實驗

4.8.異常報警對象實驗

4.9.靜態顯示實驗

5、變頻器綜合應用技能實訓

5.1.變頻器功能參數設置與操作

5.2.變頻器報警與保護功能

5.3.外部端子點動控制

5.4.變頻器控制電機正反轉

5.5.多段速度選擇變頻調速

5.6.變頻器無級調速

5.7.基于外部模擬量（電壓/電流）控制方式的變頻調速

6、網絡通訊實驗

6.1 基于PROFINET現場總線 S7-1200主機相互通訊

6.2 基于PROFINET現場總線觸摸屏S7-1200PLC通訊實驗

6.3 基于PROFINET現場總線觸摸屏S7-1200PLC變頻器通訊調速實驗