LGP-S20型網絡型可編程控制器綜合實驗裝置(S7-200/SMART)

一、實驗裝置基本組成
1、LGP-S20型網絡型可編程控制器綜合實驗裝置適合高等院校、職業學校的機電設備安裝與維修、機電技術應用、電氣運行與控制、電氣技術應用、電子電器應用與維修等專業和非機電類專業的《可編程控制器技術》、《電氣及PLC控制技術》、《PLC及其應用》、《變頻調速技術》、《現場總線控制技術》課程的教學與技能實訓。
2、LGP-S20型 網絡型可編程控制器綜合實驗裝置采用積木組合式結構，含開關量、模擬量、變頻調速等，配套組態監控軟件、仿真實訓教學軟件，實現仿真化、信息化、網絡實訓教學，體現實訓教學的網絡性和系統性。
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模擬對象、實物模型中的邏輯、模擬、過程、運動等的控制實訓，完成學生認知、設計、安裝、調試、檢修等多種技能實訓。
4、仿真實訓教學：通過FLASH虛擬環境實時顯示PLC運行狀態，也可以實現PLC接線，錯誤檢查，編程訓練、程序編寫測試等功能。
5、主機S7-200通過掛箱可以方便升級為S7-300，留有各種通訊接口，網絡接口，方便升級。
6、可實現PPI網絡的組建。
7、可實現PROFIBUS-DP網絡的組建。
8、可實現PPI網絡的MCGS組態監控。
9、可實現PROFIBUS-DP網絡MCGS組態監控。
10、含配合網絡型可編程控制器綜合實驗裝置使用的微型計算機。

二、基本技術性能
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×1520mm
6、安全保護：自身電路要求具有短路保護電路、電壓保護電路、漏電保護電路等實用新型功能。
三、實訓裝置的配置及功能
  LGP-S20型網絡型可編程控制器綜合實驗裝置要求提供控制屏、實訓桌、主機實訓組件、實訓模塊（含工業現場設備模擬實訓對象）、變頻器掛箱、交直流電機、總線單元、通信模塊、測速機構等部件。
1、控制屏：鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板，面板上的圖形文字采用凹字爛板技術工藝，相當于刻在鋁質面板里，手摸上去具有凹凸感，永久不褪色。
2、交流電源控制單元：三相四線380V交流電源經空氣開關后給裝置供電，電網電壓表監控電網電壓，設有帶燈保險絲保護，控制屏的供電由鑰匙開關和啟停開關控制、同時具有漏電告警指示及告警復位。提供三相四線380V、單相220V電源各一組，由啟停開關控制輸出，并設有保險絲保護。
3、定時器兼報警記錄儀：定時器兼報警記錄儀，平時作時鐘使用，具有設定時間、定時報警、切斷電源等功能；還可自動記錄由于接線或操作錯誤所造成的漏電告警次數。
4、直流電源、直流電壓/電流表、邏輯電平輸出及指示等
（1）直流電壓：0～15V可調輸出；直流電流：0～20mA可調輸出。
（2）直流數字電壓表/電流表：電壓表量程0～200V、輸入阻抗為10MΩ、精度0.5級；電流表量程0～200mA、精度0.5級。
（3）輸入輸出模塊：設有8只點動按鈕、4只鈕子開關、8只指示燈。
（4）LED數碼管：可用于電梯模塊指示樓層及運行方向等，體現裝置的擴展性。
（5）八音盒模塊：可用于實訓項目，使實訓效果更加逼真，增加學生興趣。
（6）4只DC24V中間繼電器：可用于交直流轉換實訓；完成電機控制實訓項目時，對PLC起保護作用。
（7）信號轉換接口：用于自行設計電氣控制線路及PLC改造機床的實訓項目的接口轉換。
5、主機實訓組件：SM14主機實訓組件，含有CPU224 PLC（AC/DC/RELAY）主機，集成數字量I/O（14路數字量輸入/10路數字量輸出）、RS-485通信口、6路高速計數器； EM235模擬量模塊，集成模擬量I/O（4路模擬量輸入/1路模擬量輸出）；EM277 PROFIBUS-DP通信模塊；配套PC/PPI編程電纜。組建PROFIBUS-DP網絡用的CP5621網卡一張。
四、實驗掛箱及配套設備
1、搶答器/音樂噴泉：通過對搶答系統中各組人員搶答時序的監視和控制，掌握條件判斷控制指令的編寫方法；通過對音樂噴泉控制系統中的“水流”及音樂的循環控制，掌握循環調用指令的編寫方法。
2、裝配流水線/十字路口/交通燈：通過對“生產流水線”順序加工過程及十字路口交通燈路況信號的控制，掌握順序控制指令的編寫方法。
3、水塔水位/天塔之光：通過對“水塔水位”和“儲水池水位”變化過程的判斷，了解簡單邏輯控制指令的編寫方法。通過對天塔之光閃亮過程的移位控制，掌握移位寄存器指令的編寫方法。
4、自動送料裝車/四節傳送帶：通過對傳送帶啟停、傳送狀態的控制和對貨物在自動送料裝車系統中流向、流量的控制，掌握較復雜邏輯控制指令的編寫方法。
5、多種液體混合裝置：通過對 “液體混合裝置”中不同液體比例及液體混合時攪拌時間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類型的定時器指令的編寫方法
6、自動售貨機：通過對用戶投幣數目的識別和自動售貨機中各種“貨物”的進出控制，掌握各種計數器指令及比較輸出指令的編寫方法。
7、自控軋鋼機/郵件分揀機：通過對自控軋鋼機和郵件分揀機原材料（“鋼錠”、“郵件”）來料數量、來料類別識別及對各種執行器（例如“電機”）啟停時序的控制，掌握數值運算指令及中斷指令的編寫方法。
8、機械手控制/自控成型機：通過對機械手停留“位置”及自控成型機各方向“液缸位置”的控制，掌握一個完整工業應用系統中的較簡單邏輯控制程序的編寫能力。
9、加工中心：通過對加工中心中各方向“電機”運行方向及“刀庫”進出刀、換刀過程的控制，掌握一個完整工業應用系統中的較復雜邏輯控制程序的編寫能力。
10、四層電梯控制：通過對一個完整的四層電梯模型的綜合控制，初步掌握PLC控制系統的分析、I/O分配、設計I/O接線圖、接線、編程、調試等工作過程的綜合知識。
11、淡水過濾器控制：通過油氣田現場淡水過濾器的控制，使學員掌握水處理系統的PLC控制工藝、程序分析、故障處理等知識。
12、直流電機控制/溫度控制(模擬量控制)：通過對直流電機系統中脈沖信號采集、轉速控制(電壓量)及溫度控制系統中的溫度參數的控制，掌握高速計數器指令、模擬量處理指令、PID指令的使用。
13、變頻器實訓組件：配置西門子MM420變頻器，功率0.37kW，帶有RS485通信接口及BOP操作面板，初步具有綜合應用變頻器的能力，了解變頻調速在實際中的應用，掌握變頻器與PLC之間USS通信協議的建立連接方法。
14、計算機（自配）：一線品牌臺式電腦，能與網絡型可編程控制器綜合實驗裝置配套使用，含主機和19－20英寸寬屏顯示器。
主機配置要求：
機箱類型：大機箱
平臺： Intel平臺
處理器類型：酷睿三代i3處理器
內存容量： 4GB ；顯卡：1G獨立
硬盤容量： 500G
輸入設備：有線光電鼠標、鍵盤
五、PLC仿真實訓軟件
①作為PLC 技術相關系列教學輔助類軟件，采用計算機交互技術設計，使得學生非常容易理解每一種控制單元的工作過程和原理。
②通過計算機交互技術實時顯示PLC的運行狀態，可以實現PLC虛擬接線、接線的錯誤檢查。
③PLC運行模擬等功能，可選擇西門子S7-200系列PLC、三菱FX系列PLC、歐姆龍CPM系列PLC。軟件包含十字路口交通燈控制、裝配流水線控制、電梯控制、郵件分揀控制等二十多個實訓項目。
8、PLC 3D虛擬仿真實訓軟件
①用途及功能：軟件構建3D虛擬環境，利用采集卡采集PLC的輸入輸出信號，計算機串口與PLC主機通訊，控制3D模型的動作，利用虛擬仿真技術實時展現PLC的運行狀態和各種復雜的整體工藝流程。軟件具有獨立性、不受實驗（實訓）裝置以及地域限制的優點，可以不受自動化控制實物的限制，隨時進行PLC程序的測試操作。
②運行環境及第三方硬件和軟件：Windows 系統；PLC虛擬對象實訓系統
③用戶可以根據需要對通訊端口和不同廠商的PLC有效電位進行設置；操作鼠標可以調節觀察距離的遠近。
④至少可以完成五個模擬實驗（物料分揀、自動倉儲、機械手控制、碼垛堆積和自動封蓋）。
9、PLC與變頻器技能實訓仿真軟件
①用途及功能：通過FLASH動畫與3D虛擬仿真技術相結合的方式，展示PLC和變頻器的工作原理和基本操作，學習相關知識和技能。
②軟件組成及要求:系統共設16個實訓項目，內容涵蓋PLC及變頻器的認識、編程軟件的使用、采用PLC來實現實際中的一些基本電力拖動控制、PLC控制模擬量、PLC連網及一些采用PLC和變頻器實現較復雜功能的綜合實訓項目。
③適用范圍：適合各類學校電氣運行與控制、電氣技術應用等電類相關專業學生開展實訓教學。
MCGS工控組態軟件：供貨時至少完成3個用方指定實驗的組態監控項目。
三相鼠籠異步電機：WDJ26 交流380V/△
導線架：裝置配有歐式導線架，用于懸掛和放置實訓專用連接導線，外形尺寸為530mm×430mm×1200mm，設有五個萬向輪，造型美觀大方。
六、實訓桌
實訓桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板；設有帶鎖抽屜，用于放置工具及資料，電腦桌聯體設計，造型美觀大方。
七、實訓項目
    第一部分：PLC基本技能實訓
1、PLC認知實訓（軟硬件結構、系統組成、基本指令、接線、編程下載等）
2、典型電動機控制實操實訓（點動、自鎖、正反轉、星三角換接啟動等）
3、PLC仿真實訓
    第二部分：PLC模擬控制應用實訓
1、數碼顯示控制
2、搶答器控制（優先級、數值運算，具有聲效功能）
3、天塔之光控制（閃爍、發射、流水型）
4、音樂噴泉控制（具有聲效功能）
5、十字路口交通燈控制（具有聲效、倒計時功能）
6、水塔水位控制（自動/手動，自診斷）
7、自動送料裝車系統控制
8、四節傳送帶控制
9、裝配流水線控制
10、多種液體混合裝置控制
11、自控成型機控制
12、自動洗衣機控制(具有聲效功能)
13、電鍍生產線控制
14、自控軋鋼機控制
15、郵件分揀機控制
16、自動售貨機控制(具有聲效功能)
17、機械手控制控制
18、四層電梯控制(具有樓層、方向指示及聲效功能)
19、加工中心管理控制（刀具選擇、位置模擬）
20、淡水過濾器控制
第三部分：PLC、變頻器綜合應用技能實訓
1、變頻器功能參數設置與操作
2、外部端子點動控制
3、變頻器控制電機正反轉
4、多段速度選擇變頻調速
5、變頻器無級調速
6、外部模擬量（電壓/電流）方式的變頻調速控制
7、瞬時停電起動控制
8、PID變頻調速控制
9、基于PLC的變頻器外部端子的電機正反轉控制
10、基于PLC數字量方式多段速控制
11、基于PLC模擬量方式變頻開環調速控制
12、基于PLC模擬量方式變頻恒壓供水模擬控制
13、基于PLC通信方式的變頻開環調速

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