TWB-228B型電氣自動控制電路裝調維修考核裝置
一、 產品概述
裝置結合當前我國工業(yè)電氣自動化應用技術及器件技術的發(fā)展，充分考慮實用性、先進性。裝置采用模塊式結構，實訓掛箱包含PLC主機掛組件、變頻器組件、觸摸屏組件、伺服控制組件、實物控制模型、模擬負載掛箱及豐富的驗證演示裝置。實訓內容包括PLC的基礎實訓、PLC綜合實訓，變頻器的認識、操作、參數(shù)設定及通訊實訓，觸摸屏的認識、操作、應用實訓，伺服控制實訓、網絡接口擴展、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示、鍵盤控制、定時器、接口實訓等，實訓項目豐富、綜合性強、緊跟工業(yè)自動化發(fā)展潮流。
二、產品特點
1、模塊式結構，掛箱更換方便，便于組織各種實訓項目及擴展新的實訓功能。
2、適合就業(yè)前及崗前綜合技能訓練，適合高級工技能培訓考核。
3、能進行小型工程項目設計、設備選型、安裝調試、操作模擬。
4、只需三相四線交流電源即可投入使用，實訓資源豐富、綜合性強，有效節(jié)約實訓用房。
5、安全性高，除配備電壓型和電流型漏電保護器外，裝置設有單片機全程監(jiān)控的過載或短路軟截止保護功能，確保設備和人身安全。
三、設備特點
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口都可通過光電隔離轉接模塊引出（保護主機元件），可以用于插接式訓練，也可進行線接式實操訓練。
2. 在主機選型S7-1200系列PLC再，全面覆蓋了西門子常用PLC類型，主機可以通過并口連接到實訓區(qū)進行實訓，由簡到繁的學習理念讓學生容易接受，學習起來更加得心應手。
3. 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MCGS工控組態(tài)監(jiān)控軟件，實現(xiàn)仿真化、信息化實訓教學。
4. 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(yè)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。
5.了解PLC的以太網通訊的結構和特點，了解PLC的Profibus-DP總線通訊的結構和特點；
6.了解PLC的數(shù)字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊的使用方法；
7.掌握PLC的基本編程方法以及熟練使用基本的編程語言；
8.掌握觸摸屏的組態(tài)編程方法；
9.掌握PLC與變頻器、觸摸屏的通訊；
10.熟練使用PLC及各種電氣配件組成PLC控制系統(tǒng)；
11.熟練使用PLC及模擬實物控制對象組成各種復雜的控制系統(tǒng)；
12.熟練完成PLC與PLC之間的以太網通訊測試實驗；
13.熟練完成PLC與變頻器通過Profibus-DP總線組成變頻調試控制實驗；
14.掌握PLC實訓教學課程APP軟件的使用。
四、電氣自動控制電路裝調維修考核裝置配置
電氣自動控制電路裝調維修考核裝置：
1.設備主體框架采用優(yōu)質128mm×34mm±1mm工業(yè)鋁型材搭建而成，設備布件區(qū)域采用由1.5mm厚優(yōu)質鋼板經數(shù)控機械精加工制作的標準網孔板，表面經酸洗磷化后，高溫靜電噴塑處理；
2.設備底部帶輪，方便設備的移動和放置。
3. 尺寸：≥W1200*D700*H1800mm
電源箱（ 可脫離實驗臺單獨使用）
4.交流輸出：三相五線交流380V±10％單相三線交流220±10％使用自動空氣開關通斷電源， 設有短路保護系統(tǒng)、漏電保護系統(tǒng)、接地保護、急停保護。
5.直流穩(wěn)壓電源：DC24V/2A以上，調節(jié)精度1%，具有短路軟限流和短路自恢復功能。
6.電源智能保護器具有缺相、欠壓、過壓、漏電、過流、短路、浪涌保護功能可自動重合閘功能；
7.漏電保護設定范圍可設置，漏電保護動作時間不大于0.1s；
8.過壓保護范圍可設定，過壓保護動作時間不超過5s；
9.過流保護范圍可設定，過流保護動作時間不超過5s；短路保護電路為三倍的額定電路，過流保護動作時間不超過0.1s；
10.保護裝置具有防雷擊功能，L與N間高壓脈沖測試2KV不產生誤動作；
11.故障信息可保存不少于999個；
12.運行狀態(tài)及故障狀態(tài)均有指示燈指示，可顯示實時電壓、電流、漏電流等參數(shù)，具有聲光報警功能；
13.具有參數(shù)修改設置按鍵便于現(xiàn)場修改設置保護參數(shù)；能夠實現(xiàn)有遠程DI及DO功能可用于遠程控制電源及電源控制柜門打開檢測報警；主控裝置可具有RS485接口能夠實現(xiàn)多設備連接通信。
14.設備支持云系統(tǒng)遠程監(jiān)控功能，可查看遠程實時數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)曲線顯示，保護參數(shù)在線設置等功能，并可遠程控制電源打開及關閉等功能，配有無線/有線控制模塊，可以通過監(jiān)控軟件監(jiān)視電源，并可以對設備進行斷電/啟動控制，配置4路輸入可以控制繼電器工作。
控制模塊Ⅰ
15、PLC：采用西門子S7-1200系列主機，CPU 1214C， 緊湊型 CPU，DC/DC/DC， 機載 I/O： 14 個 24V DC 數(shù)字輸入；10 個 24V DC 數(shù)字輸出； 2 AI 0-10V DC， 電源：直流 20.4-28.8V DC， 程序/數(shù)據(jù)存儲器100 KB；數(shù)字量擴展I/O 16 DI/16 DO，16DI/16DO， 16DI 24V DC，灌電流/拉電流， 16DO，繼電器 2A。
16、變頻器：采用西門子G120C變頻器，配備安全集成STO PROFINET 6DI，3DO，2AI，2AO，最大 1F-DI PTC/KTY接口 USB 和 SD/MMC 接口 防護等級 IP20，輕載功率：0.55KW，重載功率0.37KW。
17、伺服系統(tǒng)： 采用西門子V90系列伺服控制器及伺服電機，輸入電壓：200-240V 單相交流 -15%/+10% 5.0A/3.0A 45-66，可以實現(xiàn)內部定位塊功能，同時具有脈沖位置控制，速度控制，力矩控制模式。
18、觸摸屏：采用西門子KTP700系列觸摸屏，按鍵式/觸摸式操作，7"TFT顯示屏，65536 顏色，PROFINET接口。
19、步進驅動器模塊：兩相步進電機驅動器，可正定電流范圍1.0—4.2A，供電電壓DC18-48V，細分1-128，脈沖控制型。
控制模塊Ⅱ（可脫離實驗臺單獨使用）
20、采用3mm鋁合金長方體為主體結構，包含多組中間繼電器、指示燈、按鈕等模塊。
21、控制電路使用彈簧式端子
分揀任務模塊
22、功能：模擬生產線自動化控制，變頻器控制輸送電機實現(xiàn)調速功能，并通過光纖、光電、金屬、RFID等多種傳感器檢測，PLC控制伺服、步進、多種氣缸動作完成多種功能。
23、結構：模型底板由8mm厚鋁板加工氧化而成，裝有四個黑色鑄鋁拉手，方便搬運。底板上方有環(huán)形輸送帶、氣動機械手、搬運龍門架、分揀機構、變頻電機、伺服電機、步進電機、多種傳感器及氣缸等組成。
24、主要部件：
1.三相交流減速電機
1) 額壓：380V
2) 功率：25W
3) 減速比:1:50
2.伺服電機
1) 工作電壓：230V 3AC
2) PN = 0.1kW；
3) NN = 3000rpm 4) M0 = 0.32Nm；
5) MN = 0.32Nm
6) 軸高度 20mm
7) 增量編碼器TTL：2500 增量/轉
8) 防護等級：IP65
3.步進電機
1) 額定電壓：3V
2) 額定電流：2A
3) 步角距：1.8°
4) 電機長度：49mm
5) 保持轉矩：0.48N.m
6) 電機線數(shù)：4線
7) 步距精度：5%
8) 絕緣電阻:100MΩ Min 500VDC
9) 耐壓:500V AC 1minute
10) 徑向跳動：最大0.02mm(450g負載）
11) 軸向跳動：最大0.08mm(450g負載）
4.工業(yè)RFID讀寫器
1)可支持達至1.5W射頻功率；
2)感應距離可達20cm
3)外形長：82mm；
4)前端直徑：32mm；
5)調整距離外徑：35/38mm；
6) 線長：1500mm；
直流調速模塊
25、直流調速模塊采用測速發(fā)電機反饋電壓和給定電壓形成閉環(huán)調速系統(tǒng)，調速系統(tǒng)由給定電壓、轉速負反饋、放大電路、觸發(fā)產生電路及主電路組成。要求具有數(shù)字顯示系統(tǒng)及透明防護罩等。
26、直流調速PCB線路板采用插放式設計，方便學員取出。學員根據(jù)功能要求進行測量分析，完成故障診斷與排除。
電機組模塊
27、包含步進電機、伺服電機、交流電動機
電腦桌
28、功能：工業(yè)鋁型材框架結構，單工位，設有電腦主機位及鍵盤支架，用于放置編程電腦。
29、尺寸：不小于L600mm×W700mm×H780mm
30、桌身：桌體底裝有帶剎車萬向輪，方便移動和固定。
裝配桌（防靜電裝配平臺）
31、功能：由桌身、工具柜、臺面組成，用于電氣及機械結構的裝配平臺。
32、尺寸：不小于L1500mm×W700mm×H780mm
33、桌身：裝配桌預設電源插座擴展孔，依據(jù)用途可加裝電源插座。整個裝配桌可隨意拆裝，方便運輸安裝。
34、工具柜：采用冷軋鋼板折彎焊接而成，工具柜有多個抽屜，可儲藏工具，放置于裝配桌底部一側。
35、臺面：采用50mm厚高壓復合成型纖維板,表面覆蓋2mm綠色防靜電膠皮，四邊并以5mm ，PVC截面封邊，臺面具有耐磨、耐熱、耐污及易清潔等特點。具有耐沖擊、耐酸堿、吸震、防靜電的功能。
資源包
36、實訓項目的相關指導教材及參考資料
37、模擬訓練題目、參考程序、手冊、編程軟件
電氣自動控制電路裝調維修考核裝置主要考核內容
38、主要考核內容：
（1）觸摸屏的工程創(chuàng)建、編輯與下載操作
（2）觸摸屏的離線模擬應用
（3）觸摸屏的動畫元件應用
（4）觸摸屏的數(shù)值、文本輸入顯示元件應用
（5）觸摸屏的系統(tǒng)綜合應用
（6）步進電機驅動器的接線與調試
（7）步進電機驅動器參數(shù)的設置
（8）步進電機驅動器與PLC的脈沖定位控制
（9）伺服電機驅動器的接線與調試
（10）伺服電機驅動器參數(shù)的設置
（11）伺服電機驅動器與PLC的脈沖定位控制
（12）伺服電機驅動器與PLC的通信定位控制
（13）PLC與RFID通信讀寫編程調試
（14）變頻器控制電機的接線與調試
（15）變頻器參數(shù)的設置
（16）變頻器控制環(huán)形傳送分揀任務模型多段速運行
（17）PLC與變頻器通信運行
（18）分揀任務模型接線與調試
（19）分揀任務模型運行控制程序設計
（20）PLC、觸摸屏、變頻器、伺服系統(tǒng)綜合應用實訓
（21）檢查雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)組成 雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)調試及分析
工具及儀表
39、配套設備
（1）專用螺絲刀：與彈簧端子配套使用 1把
（2）大兩用螺絲刀 6寸 1把
（3）小兩用螺絲刀1把
（4）棘輪式冷壓端子鉗 1把
（5）內六角 中長桿，9件套裝 1套
（6）扒皮鉗 6寸 1把
（7）尖嘴鉗 6寸 1把
（8）工具箱 10寸 1個
（9）萬用表 UT39A+ 1把
（10）安全帽 加厚型 1個
（11）放線器 5種導線 1套
（12）臺虎鉗 臺鉗口寬度應大于75mm（不可鉆眼安裝）1個
（13）小型空壓機 24L-750W 1套
（14）配套線材、氣管及連接配件，按實際需求提供
數(shù)字孿生仿真教學軟件
40、要求采用三維仿真技術而研制的大型仿真實訓軟件，涵蓋了PLC實訓仿真的全部模塊。具有職業(yè)性、情境性、交互性、工藝性和智能性。實訓單元總共包含幾十個典型的實訓項目， 每個實訓單元又根據(jù)需要安排了場景展示、語音視頻電路原理講解、仿真實訓操作、器件檢測、接線實操、線路檢查、故障排查、通電試車等若干實訓任務，以便操作者循序漸進地得到訓練。
41、PLC仿真實訓軟件要求包括基本指令、應用指令、順序控制指令：
一、基本指令：電動機啟?？刂啤㈦妱訖C正反轉控制、電動機循環(huán)正反轉、可逆運行反接制動、三速電機控制、星角降壓啟動控制、數(shù)碼管點亮控制、交通燈控制、恒壓供水系統(tǒng)控制九項。
1、電動機啟停控制包括：實訓要求、實訓器件、器件布局、I/O分配、T型圖、電路連接、通電運行等七項
（1）實訓要求：文字、圖片的形式展示。將主要掌握的知識點予以概括，了解本模塊主要的學習內容包括兩地控制電路的編程方法，學會實際控制設計PLC的外圍電路，學會分局實際控制要求設計簡單的梯形圖等。
（2）實訓器件：列出電動機啟停控制單元所用到的全部器件，包括三相異步電動機、PLC、交流接觸器、三相斷路器、熔斷器、熱繼電器、啟動按鈕、停止按鈕。
（3）器件布局：將器件庫中的仿真器件放到仿真配電柜中的相應位置，用于訓練學生對器件及電路的了解。電路上要有相應的符號，器件拖拽錯誤器件會拖拽不上去并會有相應的聲音顯示。
（4）I/O分配：軟件中有I/O分配地址和電路圖，將鼠標點到分配地址資源后會有相應的事物圖片展示，用來讓學生更好的了解器件模型與電路圖。
（5）T型圖：給出缺失符號的T型圖和相應的符號，學生根據(jù)所學知識用鼠標將符號拖拽到T型圖上，如果正確則符號保留在T型圖上，錯誤則消失。
（6）電路連接：
原理圖中閃爍的線條即為當前應連接的電路，用鼠標點擊連接此線的兩觸點中的一個觸點，然后拖動鼠標，找到另一個觸點并點擊，若正確將出現(xiàn)連接線，不正確此線消失，只有當該連線連接正確后，才能進行下一條線的接線操作。如果接線中出現(xiàn)困難可點擊“答案” 按鈕，點擊后將出現(xiàn)已完成的接線圖，可參考該圖完成你所進行的操作，再次點擊“答案” 按鈕，答案將消失?？梢宰杂山泳€，參照電路圖可以進行自由接線，如果不會可以點擊提示，鼠標點擊任何一個接線熱點另外的一端熱點會閃爍顯示。
（7）通電運行：以仿真實訓方式實現(xiàn)。通電后，可按照操作步驟按下相應開關，即可直觀地觀察到電路的運行情況，同時配合模擬真實場景的聲效，達到仿真的效果。
教師版三維虛擬仿真實時交互式教學軟件
42、實訓仿真部件/模塊要求采用兩種接線方式，一種為快速接口，將I/O接口集成連接，實現(xiàn)快速接線，另一種將I/O接口單點連接，實現(xiàn)訓練接線；將I/O接口分別接于這些插座上，插座表面印有相關的符號，實訓時可與PLC進行集成或點對點的連接。所有組件的實訓端口能夠與晶體管型輸出類型（繼電器型輸出類型）的可編程主機的輸入輸出端口直接連接。通過內部線路鋪設，高電平和低電平都可以使發(fā)光管點亮
43、可編程控制器仿真教學系統(tǒng)
（1）要求包含了工業(yè)自動化自主搭建、PLC編程、PLC控制系統(tǒng)調試等諸多機電專業(yè)技術、電氣自動化技術訓練的“三維虛擬仿真實時交互式教學軟件”。
（2）要求使用全三維虛擬仿真技術，全場景漫游，實時構建工業(yè)自動化系統(tǒng)。
（3）無需編程，面向三維圖形，通過鼠標拖拽三維元件，簡單快捷地部署工業(yè)應用場景并測試運行。
（4）系統(tǒng)具有物理特性規(guī)則仿真，無需編程設置，模型按物理規(guī)則運行。如當流水線上的工件碰到擋塊或障礙物時，會根據(jù)物理碰撞特性運動。
（5）系統(tǒng)要求支持VR眼鏡，實現(xiàn)沉浸式虛擬現(xiàn)實3D體驗。包含逼真工業(yè)現(xiàn)場3D音效仿真， 使體驗者身臨其境。
（6）要求允許用戶導入3D模型，必須支持FBX、OBJ、STL等格式文件。
（7）要求3D模型支持云端更新，可從云端下載3D模型。
（8）要求系統(tǒng)包含一組完整且典型的工業(yè)設備部件庫：工業(yè)機器人、傳送帶、氣動器件、電機、按鈕開關、傳感器、數(shù)控機床，立體倉庫、AGV、機器人夾具、定制執(zhí)行機構等。
（9）要求系統(tǒng)可接外部信號采集盒，虛擬設備可被各種外部控制器驅動。例如：PLC、機器人、單片機、工業(yè)現(xiàn)場總線，不限規(guī)格、不限品牌。
（10）要求信號采集盒支持32數(shù)字輸入，32數(shù)字輸出，4個模擬輸入，2個模擬輸出。至少3 路端口支持100K高速采樣，支持脈沖數(shù)據(jù)計數(shù)采樣，支持伺服電機控制。
（11）要求系統(tǒng)支持PLC專用總線通訊，采用底層開發(fā)，系統(tǒng)能讀取所有PLC內部資源。
（12）要求系統(tǒng)內置已構建完成的工業(yè)系統(tǒng)范例不少于12個 ，包括但不限于：十字路口交通燈控制、傳輸線基本控制、傳輸線接力控制、多層升降電梯控制、桁架機器人機床上下料、傳輸線并線控制、機器人碼垛、機器人搬運、傳輸線分撿、立庫控制、立體停車庫、液位控制等。
（13）教學資源，提供一套PLC實驗指導手冊，至少包含12個PLC實驗。學生通過學習實驗
指導手冊，可在系統(tǒng)軟件上直接完成PLC實驗。
