機電.電氣實驗室設備是根據(jù)《中華人民共和國教育行業(yè)標準---電工電子類實訓基地儀器設備配備標準》,“振興21世紀職業(yè)教育課程改革和教材建設規(guī)劃”要求,我公司聯(lián)合相關單位院校的專業(yè)教師、行業(yè)專業(yè)人員,按照職業(yè)教育教學和實訓要求,結合實際的教學和學生實驗情況,研發(fā)了該實驗室設備。
PLC是微電子技術和自動控制技術相結合的產物,是專門針對工業(yè)環(huán)境應用而設計的一種特殊的計算機系統(tǒng),具有控制功能強、可靠性高、使用靈活方便、易于擴展、通用性強等一系列優(yōu)點,可用于各類機械或生產過程的復雜控制和自動化網(wǎng)絡構建,在工業(yè)控制領域里得到了廣泛的應用,是現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大支柱(PLC、CAD/CAM、機器人)之一。甚至可以說,PLC+變頻器=!
該實驗室內的設備配置了可編程序控制器(SIMATIC S7-200)是選用了SIEMANS公司生產的小型PLC及其擴展模塊,特別值得一提的是,該實驗室的控制箱是自行設計和制作的。
可編程控制器實訓室簡介
一、PLC課程簡介
在可編程控制器(PLC)出現(xiàn)以前,繼電器控制在工業(yè)控制領域占主導地位,由此構成的控制系統(tǒng)都是按預先設定好的時間或條件順序地工作,若要改變控制的順序就必須改變控制系統(tǒng)的硬件接線,因此,其通用性和靈活性較差。
隨著計算機技術的發(fā)展,1969年,美國數(shù)字設備公司 (DEC 公司 ) 研制出了臺可編程控制器,在美國通用汽車公司的生產線上試用成功,并取得了滿意的效果,可編程控制器自此誕生。PLC綜合了計算機技術、電氣控制技術、自動控制技術和通訊技術而發(fā)展起來的一種新型、通用的自動控制裝置。它具有結構簡單、編程方便、性能、靈活通用、使用方便、可靠性高、抗干擾能力強等一系列優(yōu)點,在工業(yè)生產過程自動控制領域得到廣泛的應用。無論是國外引進的自動化生產線,還是自行設計的自動控制系統(tǒng),都廣泛采用單臺或多臺可編程序控制器組成。所以,掌握PLC技術,是改造傳統(tǒng)生產工藝和設備的重要途徑。目前,PLC與電氣控制在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)。
《PLC原理及應用》課程是我院機電一體化技術專業(yè)的核心專業(yè)課程。
一、控制箱的設計思路
1.可編程控制器(PLC)控制實驗箱的設計基本思路,就是要讓學生貼近生產實際,增加學生實驗的自主性,加強動手能力,靈活運用PLC(包括擴展模塊)及各種控制器件而不只是單純地為實驗而實驗。通過實驗、開放、小課題以及畢業(yè)設計,使學生逐步了解并最終達到初步掌握應用PLC的能力。
2.控制箱的設計與生產企業(yè)的實際應用相結合,所使用的元件、導線、連接方式、箱子外型等都盡可能與實際機械設備上的控制箱類似。
3.控制箱內有足夠多的輸入和輸出元件,以及接觸器、時間繼電器、不同電壓等級的中間繼電器等,既能滿足基本教學需要,又便于進一步擴展應用。各種控制電器的類型盡可能多樣化,讓學生能盡快了解不同種類的電器元件。
4.為了限度地提高學生的動手能力,又盡可能減少對元件器本身的損害,各種元器件輸入、輸出端子都被引接至端子排上,編上線號,并將編線號的分布情況繪成圖紙。學生可以根據(jù)圖紙,自行設計電路及接線方式。這樣既能使學生了解編號的設計方式,又能掌握編號接線的優(yōu)勢,同時還能限度地保證元件設備完好。
二、控制箱的性能特點
1.該控制箱的功能齊全,元器件數(shù)量和種類較多,既有實驗、自行設計開發(fā)功能,又有體驗實際的效果。控制箱設計周全,外觀精美、體積小巧,安裝專業(yè)、線號清晰,接線方便、直觀性強,是一種通用型的PLC實驗教學儀器。
2.控制箱只比普通電腦顯示器略寬一點,僅有1根電源線與外界相連,可以放置于普通實驗桌上。建議1個學生使用1臺設備,也可以兩個人及更多學生同時設計、操作同一臺控制箱。必要時,甚至可以將若干臺控制箱進行多個PLC的聯(lián)網(wǎng)操作。
3.每一個使用實驗室控制箱的學生,都是次接觸這些廠礦企業(yè)實際在用的元器件和設備,動手操作的能力非常有限。為此,將部分的接線端子安裝在控制箱頂部,可以讓學生看清線路的安裝方法和線號,也便于接線;同時,對于初學者來說,不需要打開控制箱門就可以完成一般的實驗,提高了實驗的安全性。
4.控制箱的頂部,還有安裝著三個風扇電機和兩個限位開關,是仿照工業(yè)現(xiàn)場中此類元件往往安裝在機械設備上、而不安裝于控制箱內的情況,盡可能將生產實際展現(xiàn)給學生,增強直觀感受。采用軸流電機代替三相交流電動機,以及三個大按鈕全部采用新型的保護式按鈕,能夠更有效地保證學生的安全。
5.各種類型的輸入和輸出點引出數(shù)量多達150個,便于學生對PLC進行擴展功能的應用。并且在個別輸入、輸出點損壞的情況下,不影響學生對實驗箱的使用。
6.所有的線號全部是電腦打印的,并采用字母加數(shù)字的方式按一定規(guī)律編排,既美觀又便于學生識別;由此,可以幫助學生進一步理解線號的作用,還提高了接線時的安全性。
7.所有穿導線的金屬面板孔都加裝了橡膠防護套,確??刂葡涫褂脮r不發(fā)生漏電等意外事故。
8.安裝了兩個快速反應的空氣開關,能更好地防止線路短路等事故發(fā)生,還為學生使用220V提供了一路單獨供電的電源。這兩個開關的順序操作功能,可以更好地培養(yǎng)學生分段操作、減少事故發(fā)生的理念。
三、控制箱的可開實驗
可編程序控制器(PLC)實驗控制箱可以由教師實驗項目,也可以由學生自行設計、開發(fā)實驗項目,可完成的實驗主要有:不同電壓等級之間的間接控制,各種電動機的自動控制,模擬交通信號燈控制,藝術造型彩燈控制,步進電機控制,順序控制,自動洗衣機模擬控制等等幾十種既定實驗,以及數(shù)百種設計性實驗。
四、技術性能配置與參數(shù):
可編程控制器(PLC)24點I/O(14個輸入點和10個輸出點),220V指示燈6個,24V指示燈30個,220V和24V繼電器各5個,24V直流電機3個,24V/12V/5V(直流)開關電源一組
實驗桌外觀尺寸:1600X800X800
控制箱外觀尺寸:寬600×高550×厚250(加裝了所有元件后)
輸入電源:220V(交流)/24V(直流)
輸出電源:24V/12V/5V(直流)
裝置容量:100VA
可編程序控制器(PLC)
OGJDX--A機電、電氣實驗室設備實驗項目
可完成的實驗項目:
1、小車循環(huán)運動的控制、
2、傳送帶報警的控制、
3、電機的順序啟動與停止、
4、搶答器、
5、電機啟停的控制、
6、十字路口交通燈控制、
7、多個傳送帶啟??刂?、
8、大小球分撿裝置、
9、傳送帶報警的控制、
10、攪拌器的PLC自動控制實驗、
11、LED數(shù)碼管顯示PLC自動控制實驗、
12、四層電梯的PLC自動控制實驗、
13、藝術彩燈造型的PLC控制實驗、
14、電機的自動控制實驗、
15、步進電機的PLC控制、
16、自動送料裝車系統(tǒng)控制實驗自動售貨機實驗、
17、自動洗衣機控制系統(tǒng)模擬實驗、
18、繼電器控制系統(tǒng)
并可在實際運用中開發(fā)出更多的實驗項目。
DB-A機電.電氣實驗室設備基本配置
序號 | 材料名稱 | 規(guī)格型號 | 數(shù)量 | 備注 |
1 | 計算機 | 1 | 自配 | |
2 | 主控制箱 已裝5-27 | 寬600×高550×厚250,全鋼磷化噴塑 | 1 | |
3 | 鋼木型實驗桌 | 1600X800X800 | 1 | 可選 |
4 | 學生實驗凳 | 鍍鉻鋼管,仿皮 | 1 | |
5 | 斷路器 | D47-2P/10A | 1 | |
6 | 斷路器 | D47-2P/16A | 1 | |
7 | 交流接觸器 | CJX2 0910 | 3 | |
8 | 時間繼電器 | DH48S | 1 | |
9 | 時間繼電器 | H3Y | 1 | |
10 | 中間繼電器 | HH52P | 5 | |
11 | 啟動按鈕 | 2 | ||
12 | 停止按鈕 | 1 | ||
13 | 緊急停止按鈕 | RDA37-11ZS | 1 | |
14 | 開關電源 | 220/24/12/5V | 1 | |
15 | 信號燈 | 220V | 6 | |
16 | 小信號燈 | SAD16-22D/S28 24V | 30 | |
17 | 帶燈自鎖按鈕 | 1 | ||
18 | 帶鑰匙開關 | 1 | ||
19 | 二位轉換開關 | 1 | ||
20 | 三位轉換開關 | 1 | ||
21 | 不帶燈自鎖按鈕 | 1 | ||
22 | 小啟動按鈕 | ZB2-BE101C | 4 | |
23 | 小停止按鈕 | RDA37-11BN | 1 | |
24 | 限位開關 | LX19-001 | 1 | |
25 | 限位開關 | LX19-212 | 1 | |
26 | 直流電機 | 100*100 24V | 3 | |
27 | 可編程序控制器 | 西門子S7 200 | 1 | |
28 | 電源線 | 1.2米 | 1 | |
29 | 數(shù)據(jù)線 | 1 | ||
30 | 數(shù)字萬用表 | 1 | ||
31 | 穩(wěn)壓電源 | 220V、1-3KW | 1 | 自配或代配 |