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工业数字化网络PLC综合实验平台

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作者:Zhongren 发布时间:2021-12-15 浏览:
导读:工业数字化网络PLC综合实验平台,智能制造PLC高级应用实验装置主机选型方面由小型FX3U系列PLC到中型FX5U系列PLC再到大型Q系列PLC,全面覆盖了三菱常用PLC类型,主机可以通过

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ZRGYW-05工业数字化网络PLC综合实验平台

工业数字化网络PLC综合实验平台,智能制造PLC高级应用实验装置

一、 产品概述

本装置是根据人力资源和社会保障部制定的“可编程序控制系统设计师”培训及国家职业标准考核大纲内容,适当增加新技术,按照职业教育培训、职业技能鉴定和实训教学要求而研制的。适合职业院校、职业培训学校、职教中心、鉴定站/所对可编程序控制系统设计师的四、三、二级开展培训及技能鉴定。

二、 研发背景

1. 本装置是根据人力资源和社会保障部制定的“可编程序控制系统设计师”培训及国家职业标准考核大纲内容,适当增加新技术,按照职业教育培训、职业技能鉴定和实训教学要求而研制的。

2. 工业迅速发展处理器要求不断提高,教学需要与时俱进设备要不断升级,而教学还需要从基础学起,同时满足需要实验室建设重复会导致浪费资金和实验室空间。

3. 一个产品需要多种加工工艺,导致工业现场设备错纵复杂,一个主机不能完成所有工作,需要多个站点进行相互配合完成。

4. 不同层次的考核需要不同设备,不能有机的进行结合,有些实训完成后无法进行考量检查学生的接受程度。

三、 产品特色

1. 实训建设理念为一次性建设,本设备采用通用型宽展口,所有主机的I/O口都可通过扩展口引出,可以用于插接式训练,也可进行线接式实操训练;还设有两块可拆卸的网孔板可对不同层次的学生进行考核。

2. 在主机选型方面由小型FX3U系列PLC到中型FX5U系列PLC再到大型Q系列PLC,全面覆盖了三菱常用PLC类型,主机可以通过并口连接到实训区进行实训,可从基础小型PLC开始学起,再到中型PIC,最后到大型PLC,由简到繁的学习理念让学生容易接受,学习起来更加得心应手。

3. 采用模块组合式结构,含开关量、模拟量、变频调速、触摸屏、通信模块等,配套MCGS工控组态监控软件,实现仿真化、信息化实训教学。

4. 项目实训模块:利用目前典型的可编程控制器及总线技术完成对工业生产中典型案例的模拟对象、实物模型中的逻辑、模拟、过程、运动等的控制。

5. 仿真实训教学:通过虚拟环境实时显示PLC运行状态,模拟工业现场控制,可以进行编程训练、程序编写测试等功能。

6. 模块化网络系统:网络结构主要由三菱主机Q03UDV、FX5U-32MT、FX3U-32MT构成,根据工业中三菱PLC应用历程构建了一个工业网络,网络通讯涉及CCLINK通讯、三菱变频器专用协议,主从站通讯、以太网通等多层网络通讯。

四、 技术性能

1. 输入电源:三相四线(或三相五线)AC380V±10% 50Hz

2. 装置容量:<0.5kVA

3. 重    量:100kg

4. 外形尺寸:1310mm×700mm×1780mm

5. 安全保护:具有漏电压、漏电流保护装置,安全符合国家标准。

五、 基本配置及功能

实训装置由实训平台、电源模块、PLC模拟控制模块、Q03UDV、FX5U-32MT、FX3U-32MT、变频调速单元、触摸屏单元、以太网交换机、二维控制单元、电工基础实训单元、交流电机、型材电脑桌及实验导线等组成。相关电气部件接口采用多功能端子引出,具有插孔式实验验证和接线式工程训练两种方式,可由学生自主搭建相关电气控制线路。

1. 实训平台

平台采用立式网孔板结构,由工业铝型材搭建而成,左侧网孔板为固定式结构;右侧为两块可拆卸的网孔板,底部设有带刹车万向轮,方便移动布局,造型美观大方。

2. 电源模块

提供三相380V交流电源,同时可得到单相220V交流电源。交流电源输出处设有智能设备管控及安全保护系统,当相间、线间过电流及直接短路均能自动保护。并提供直流24V/5A电源。

3. PLC模拟控制模块

学生在标准的PLC的编程环境编写好控制程序后,编译下载到PLC进行实训,实现对虚拟场景的实时控制。挂箱侧重于学习PLC应用模拟控制编程实训,用手枪插式护套结构实训连接线搭建实训线路。

可完成数码显示控制、抢答器控制、天塔之光控制、音乐喷泉控制、十字路口交通灯控制、水塔水位控制、自动送料装车系统控制、四节传送带控制、装配流水线控制、多种液体混合装置控制、自控成型机控制、自控轧钢机控制、邮件分拣机控制、自动售货机控制、机械手控制控制、三层电梯控制、加工中心控制、自动洗衣机、电镀生产线等实训项目。

4. Q03单元

[控制方式] 存储程序重复运算[输入输出控制方式] 刷新方式(通过指定直接访问方式输入输出(DX□、DY□)时,可以进行直接访问方式的输入输出 )[程序语言(顺控程序控制语言)] 继电器符号语言、逻辑符号语言、MELSAP3(SFC)、MELSAP-L、功能块、结构化文本 (ST)[处理速度(顺控程序指令)] LD X0 1.9ns;MOV D0 D1 3.9ns[恒定扫描(用于保持扫描时间恒定的功能)] 0.5~2000ms(可以以0.1ms为单位进行设置)(根据参数设置)[程序容量] 30K步(120K字节)[存储器容量] . 程序存储器(驱动器0):120K字节. 存储卡(SD)(驱动器2):可安装SD存储卡(SD/SDHC)容量(最大32G字节 ). 标准RAM(驱动器3)未使用扩展SRAM卡盒时:192K字节使用扩展SRAM卡盒时:未使用扩展SRAM卡盒时的容量+扩展SRAM卡盒的容量(扩展SRAM卡盒最大8M字节 ).标准ROM(驱动器4):1025.5K字节.CPU共享存储器:8K字节多CPU间高速通信区域:32K字节[最大存储文件个数]. 程序存储器:124. 存储卡(SD)SD:根文件夹最多512个、子目录最多65534个SDHC:根文件夹最多65535个、子目录最多65534个. 标准RAM:使用/未使用扩展SRAM卡盒时都为323. 标准ROM:256[智能功能模块参数最多设置个数] 初始设置4096,刷新时2048[程序存储器的写入次数] 最多10万次[标准 ROM 的写入次数] 最多10万次[输入输出软元件点数(程序上可使用点数)] 8192点(X/Y0~1FFF)[输入输出点数(实际输入输出模块的可访问点数)] 4096点(X/Y0~FFF)[CPU内置以太网端口的规格] . 数据传送速度:100/10Mbps. 通信模式:全双工/半双工. 传送方法:基带. 集线器与节点的最长距离:100m. 最大节点数/连接:10BASE-T串联连接最多4级、100BASE-TX串联连接最多2级. 连接数:套接字通信、MELSOFT连接及MC协议合计16个,FTP用1个[锁存(停点保持 )范围] L0~8191(默认值8192点)(可以为B、F、V、T、ST、C、D、W设置锁存范围)(通过参数设置)[RUN/PAUSE触点] 可以在X0~1FFF中设置RUN/PAUSE触点各1点(通过参数设置 )[允许瞬停时间] 0.58A(CPU模块本体)/0.6A(安装扩展SRAM卡盒时)

多功能端子,电气接口采用多功能端子引出,具有插孔式实验验证和接线式工程训练两种方式,可由学生自主搭建相关电气控制线路。

5. FX5U单元

高速计数器功能、脉冲宽度测定功能、输入中断功能、PWM输出功能。定位功能二、FX5-16ET/ES-H产品规格说明1、输入规格[输入点数] 8点[连接形式] 端子排(M3螺丝)[输入形式] 漏型/源型[输入信号电压] DC24V +20%、-15%[输入信号电流] 5.3mA/DC24V[输入阻抗] 4.3kΩ[输入ON灵敏度电流] 3.5mA以上[输入OFF灵敏度电流] 1.5mA以下[输入响应频率] X□~X□+5为200kHz、X□+6、X□+7为10kHz[输入响应时间(H/W 滤波器延迟)] . X□~X□+5:2.5μs以下. X□+6、X□+7:ON时30μs以下、OFF时50μs以下[输入响应时间(数字式滤波器设定值)] 无、10μs、50μs、0.1ms、0.2ms、0.4ms、0.6ms、1ms、5ms、10ms (初始值)、20ms、70ms在噪音较多的环境中使用时, 请对数字式滤波器进行设定。[输入信号形式] 无电压触点输入漏型:NPN集电极开路型晶体管源型:PNP集电极开路型晶体管[输入回路绝缘] 光耦绝缘[输入动作显示] 输入接通时LED灯亮2、输出规格[输出点数] 8点[输出种类] 晶体管/漏型输出[外部电源] DC5~30V[最大负载] 1.6A/8点公共端[开路漏电流] 0.1mA以下/DC30V[ON时压降] . Y□、Y□+1、Y□+4、Y□+5:1.0V以下. Y□+2、Y□+3、Y□+6、Y□+7:1.5V以下[响应时间] . Y□、Y□+1、Y□+4、Y□+5:2.5μs以下/10mA以上(DC5~24V). Y□+2、Y□+3、Y□+6、Y□+7:0.2ms以下/200mA以上(DC24V)[输出回路绝缘] 光耦绝缘[输出动作显示] 输出接通时LED灯亮

功能端子,电气接口采用多功能端子引出,具有插孔式实验验证和接线式工程训练两种方式,可由学生自主搭建相关电气控制线路。

5. FX3U单元

 电源电压:DC24V +20% -15%纹波(p-p) 5%以内,允许瞬时停电时间:对5ms以下的瞬时停电会继续运行,电源丝:125V 3.15A,冲击电流:30A 0.5ms/DC24V

, DC5V内部供电电源(mA):560【FX3UC-32MT/DDC24V漏型输入规格】,输入形式:DC24V漏型输入点数:16点,输入连接方式:连接器,输入信号电压:DC24V

 

+20% -15%纹波(P-P) 5%以内,输入阻抗:.9KΩ(X000~X005);3.3KΩ(X006~X007);4.3KΩ(X010以后); 输入信号电流:6mA/DC24V (X000~X005);7mA/DC24V (X006~X007);5mA/DC24V (X010以后); 输入灵敏度电流:OFF->ON 3.5mA(X000~X005);4.5mA(X006~X007);3.5mA(X010以后);ON->OFF 1.5mA,输入响应时间:约10ms,输入信号形式:无电压触点输入或是NPN集电极开路型晶体管,回路隔离:光耦隔离,输入动作显示:输入接通时LED灯亮, 输入回路的结构图,【FX3UC-32MT/D晶体管漏型输出规格】,输出形式:晶体管漏型输出,输出点数:16点,输出连接方式:连接器,外部电源:DC5~30V,电阻负载:0.3A/1点(Y000~Y003),0.3A/1点(Y004以后),电感性负载:7.2W/1点DC24V (Y000~Y003),2.4W/1点DC24V(Y004以后),开路漏电流:0.1mA以下/DC30V,ON电压:1.5V以下, 输出响应时间:Y000~Y002:5μs以下/10mA以上(DC5~24V)Y003:FX3uc-口口MT/D 0.2ms以下/100mA (DC24V时)

  Y004以后:0.2ms以下/100mA (DC24V时),回路隔离:光耦隔离,输出动作显示:输入接通时LED灯亮

多功能端子,电气接口采用多功能端子引出,具有插孔式实验验证和接线式工程训练两种方式,可由学生自主搭建相关电气控制线路。

6. 触摸屏单元

触摸屏单元采用昆仑通态 7寸彩色触摸屏TPC7062TI,用于PLC主机以太网通讯,控制和显示各单元的运行状态。配置昆仑通态编程软件。

7. 变频调速单元

变频调速单元采用FR-D700系列FR-D720S,功率0.4KW ,电压380V,多功能端子,电气接口采用多功能端子引出,具有插孔式实验验证和接线式工程训练两种方式,可由学生自主搭建相关电气控制线路。

8. 以太网交换机

采用非网管型工业以太网10/100MBIT/S交换机,自带5个双绞线端口,RJ45接口;采用双电源供电接口,自带LED诊断显示,供电电源DC 24V。

9. 小车运动控制单元

主要由运动小车(直流电机驱动)、同步带轮传动机构、直流电机、光电传感器、电感式传感器、电容式传感器、行程开关等组成,通过传感检测、PLC编程,实现传动控制、键值优化比较行走控制、定向控制、定位控制、报警运行控制、点动控制等,能实现小车的精确定位。该系统外观精美,体积紧凑,重量轻。

10. 二维控制单元

二维控制单元主要由伺服驱动和步进驱动组成。

伺服驱动用于控制Y轴丝杆,采用三菱MR-JE-10C交流伺服驱动及电机,工作电压AC220V,输出功率400W。采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,智能功率模块(IPM)内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,具有较强的温度、湿度、振动等环境适应能力和很强的抗干扰的能力;支持位置、速度和力矩三种方式对伺服马达进行控制。

步进驱动用于控制X轴丝杆,采用直流伺服驱动,工作电压DC24V,输出功率35W;内部集成控制电路和功率电路,具有自检线圈和短路保护等功能。

(4)多功能端子,电气接口采用多功能端子引出,具有插孔式实验验证和接线式工程训练两种方式,可由学生自主搭建相关电气控制线路。

11. 三相交流电机

交流额定电压380V/△接法,转速1400转/min,功率40W,频率50HZ,绝缘等级E级。

12. 实验连接线

每套配有高可靠护套结构手枪插连接线,无氧铜抽丝而成,插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片,强弱电导线的插头插座尺寸分开,不可混插,安全可靠。

六、 实训项目

PLC基本技能实训

MCGS组态棒图实验教学,利用已编辑好组态棒图,对以下任何实验进行动态跟踪教学实验针对实验项目的具体要求,学生自行编辑组态棒图进行实验。

1. PLC认知实训(软硬件结构、系统组成、基本指令、接线、编程下载等)

PLC虚拟控制应用实训

2. 数码显示控制

3. 抢答器控制

4. 天塔之光控制

5. 音乐喷泉控制

6. 十字路口交通灯控制

7. 水塔水位控制

8. 自动送料装车系统控制

9. 四节传送带控制

10. 装配流水线控制

11. 多种液体混合装置控制

12. 自控成型机控制

13. 自动洗衣机控制

14. 电镀生产线控制

15. 自控轧钢机控制

16. 邮件分拣机控制

17. 自动售货机控制

18. 机械手控制控制

19. 四层电梯控制

PLC实物控制应用实训

20. 步进电机定位控制

21. 步进电机的速度控制

22. 步进电机的正反转控制

23. 伺服电机定位控制

24. 伺服电机的速度控制

25. 伺服电机的正反转控制

26. 伺服电机和步进电机的综合控制

典型电动机控制实操实训

27. 三相鼠笼式异步电动机点动和自锁PLC控制

28. 三相鼠笼式异步电动机联动正反转PLC控制

29. 三相鼠笼式异步电动机带延时正反转PLC控制

30. 三相鼠笼式异步电动机Y/△转换起动PLC控制

PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训

31. 变频器功能参数设置与操作

32. 外部端子点动控制

33. 变频器控制电机正反转

34. 多段速度选择变频调速

35. 变频器无级调速

36. 外部模拟量方式的变频调速控制

37. 基于PLC的变频器外部端子的电机正反转控制

38. 基于PLC模拟量方式变频开环调速控制

39. 基于PLC通信方式的变频开环调速

40. 基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习

41. 基于触摸屏控制方式的数码显示控制

网络通讯综合实训

42. PLC与变频器通讯实训

43. PLC、触摸屏与变频器通信控制

44. PLC主机之间通讯实训

45. PLC、变频器、触摸屏组网综合应用实训

序号

名称

型号

数量

单位

备注

1

三菱模块

Q03UDV

1

 

2

三菱电源单元基板

Q35B

1

 

3

三菱模块

Q61P

1

 

4

三菱模块

QX40

1

 

5

三菱输出模块

QY10

1

 

6

三菱cclink通信模块

QJ61BT11N

1

 

7

三菱通讯线

 

1

 

8

三菱可编程控制器

FX3U-32MT

1

 

9

三菱模块

FX3U-3A-ADP

1

 

10

三菱cclink通信模块

FX2N-32CCL

1

 

11

FX系列下载线

RS-232

1

 

12

485通讯模块

FX3U-485-BD

1

 

13

三菱变频器

FR-D720-0.4K-CH

1

 

14

伺服电机

HGKN13J-S100

1

 

15

伺服驱动器

MR-JE-10C

1

 

16

触摸屏

TPC7062TI

1

 

17

 

 

 

 

 

 

本文关键词:工业数字化网络PLC综合实验平台,智能制造PLC高级应用实验装置
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