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LGZN-S201型智能控制設(shè)備運行與維護系統(tǒng)

一、設(shè)備概述

“LGZN-S201型智能控制設(shè)備運行與維護系統(tǒng)”，是針對目前大中專院校課程體系，同時考察當今工業(yè)控制發(fā)展狀況而量身定做、設(shè)計的一款實訓(xùn)系統(tǒng)；該系統(tǒng)主要包含PLC、變頻器、工業(yè)仿真控制模型等諸多模塊。控制核心器件如PLC、變頻器等均采用當今控制行業(yè)的知名品牌，控制模型也是按照當今工業(yè)生產(chǎn)中使用率最高的設(shè)備，按照一定比例縮放制作而成，其動作流程、工藝流程均貼近工業(yè)現(xiàn)場；設(shè)備涉及到的控制電路也是目前比較常用的一些經(jīng)典的控制電路。設(shè)備整體貼近現(xiàn)實，讓學(xué)生做到身臨其境的感知，加快對知識的掌握和轉(zhuǎn)化，達到工業(yè)與教學(xué)相結(jié)合的良好的教學(xué)效果。

“LGZN-S201型智能控制設(shè)備運行與維護系統(tǒng)”，設(shè)備整體采用工業(yè)鋁型材搭建而成，桌面采用高密度符合材料制作，具備良好的耐磨、防滑、絕緣等效果。臺體下方設(shè)有主機支架和萬向輪，可放置電腦主機和方便設(shè)備的移動。設(shè)備側(cè)面放有可伸縮式電腦屏幕支架。設(shè)備實操模塊采用掛箱式結(jié)構(gòu)，使用時掛靠在設(shè)備上。

二、設(shè)備特點

1、設(shè)備采用工業(yè)鋁型材搭建而成，設(shè)備整體輕便、美觀大方；設(shè)備底部帶輪，方便設(shè)備的移動和擺放。

2、設(shè)備的核心部件采用知名品牌、與時俱進。所涉及實訓(xùn)內(nèi)容均是當今主流，保證技術(shù)的前沿性。

3、設(shè)備具備多種人身安全防護，多個方面確保操作人員的人身安全。

4、設(shè)備采用模塊化設(shè)計，操作區(qū)域可更換不同模塊，靈活性強、擴展性好，便于設(shè)備的升級和節(jié)約實訓(xùn)成本。

三、技術(shù)參數(shù)

1、使用電源：三相五線制AC380V±10％ 50Hz

2、設(shè)備尺寸：不小于1350*700*1450mm

3、裝置容量：≤1.5KVA

4、使用環(huán)境：-5℃--40℃，相對濕度：＜90％（RH），海拔＜3000M

5、輸出電源：三相AC380V，單相AC220V，直流DC24V

6、安全防護：具備過載、短路、漏電等多重防護，同時還具備急停、鑰匙開關(guān)等安全措施

四、核心器件介紹

1、臺體

采用工業(yè)鋁型材與鈑金相結(jié)合搭建，設(shè)備底部帶輪。桌面采用高密度復(fù)合木板制作而成，設(shè)備設(shè)有主機托盤和屏幕壁掛支架。臺體集成主控電源箱。電源箱可輸出交流三相AC380V電源，交流AC220V電源，直流DC24V電源，結(jié)構(gòu)采用鈑金焊接噴塑而成，具備良好的防腐絕緣特性，電源箱上具備主控器件、狀態(tài)指示、電源輸出插座等。

2、PLC模塊

主機選用西門子S7-1200系列PLC中的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；集成一個RJ45網(wǎng)口，支持S7、PROFINET、TCP/IP等協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)通訊。

該PLC同時還擴展一個8路8出的數(shù)字量模塊，用于對主機IO點的一個拓展。

變頻器模塊：變頻器選用西門子G系列中的G120；SINAMICS G120 變頻器的設(shè)計針對三相交流電機，用于實現(xiàn)精確而又經(jīng)濟的轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩控制。其中功率單元選用PM240-2，輸入AC380V，功率0.55(0.37）KW/輕載/重載；控制單元選用CU240E-2PN，集成6路數(shù)字量輸入，2路模擬量輸入，3路數(shù)字量輸出，2路模擬量輸出。支持PROFINET通訊。操作面板采用BOP-2。

3、觸摸屏模塊

選用昆侖通態(tài)（MCGS）TPC7032Kt，它是 CPU為4核 800M Hz的高性能嵌入式一體化觸摸屏，該產(chǎn)品設(shè)計采用了10.2英寸高亮度TFT液晶顯示屏（分辨率1024×600），四線電阻式觸摸屏（分辨率4096×4096）。同時還預(yù)裝了mcgsPro嵌入式組態(tài)軟件（運行版），具備強大的圖像顯示和數(shù)據(jù)處理功能，豐富的通訊接口。其中集成一個100兆以太網(wǎng)口，一個DB9針串口（232/485復(fù)用），兩個USB口。

4、孔板

提供一個有鈑金沖孔噴塑制作而成的網(wǎng)孔板。

5、半實物單元

帶供料功能的裝配機構(gòu)，裝配工件與分揀機構(gòu)物料匹配主要由供料機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)送料機構(gòu)、裝配機構(gòu)、放料臺、帶保護接線端子單元等組成。該單元將料倉內(nèi)的工件在送料抬上進行裝配。

使用過程中需用到機電一體化專業(yè)學(xué)習中所涉及的諸如電機驅(qū)動、機械傳動、氣動控制、可編程控制器應(yīng)用技術(shù)、傳感器等多項應(yīng)用技術(shù)，為學(xué)生提供了一個典型的系統(tǒng)綜合實訓(xùn)環(huán)境，使學(xué)生掌握的各項專業(yè)知識得到全面、綜合地加深鞏固并靈活應(yīng)用。本單元執(zhí)行機構(gòu)主要三相異步電機、直流電機以及氣動回路組成。

1、料倉結(jié)構(gòu)

主要由筒形料倉、氣動推手、檢測傳感器以及固定支架組成。可實現(xiàn)料塊檢測、供料、送料等功能。

2、物料裝配結(jié)構(gòu)

主要由氣動推缸、氣手指、吸盤、檢測傳感器以及支架等組成，主要用于為料塊裝配蓋子。

3、皮帶運輸單元

主要由皮帶傳輸機構(gòu)、三相異步電機、同步帶、支架等組成，主要作用是對物料的運輸。

4、倉儲模塊

主要由轉(zhuǎn)盤、直流電機、倉位、傳感器等組成，主要用于倉庫入庫功能控制。

6、氣源

電源AC220V，最大壓力0.7MPA，容量24L

五、配置清單（單工位）

設(shè)備主要配置

編號	名稱	規(guī)格型號	數(shù)量	備注
1	臺體	DLPLC-SIMKZ	1套
2	電源箱	DLPLC-SIMKZ-DY	1套	安裝在臺體上
3	PLC掛箱	西門子1214C	1臺
4	變頻器掛箱	G120	1套	含功率、控制、操作單元
5	觸摸屏	TPC7032Kt	1臺	內(nèi)置在電源箱
6	網(wǎng)孔板		1個
7	測試線		1套
8	實訓(xùn)指導(dǎo)書		1本
9	半實物單元		1套
10	氣泵	AC220V/0.7MPA/24L	1臺

元器件列表

編碼	名稱	型號	數(shù)量	備注
1	斷路器	3P 10A	1
2	斷路器	2P 6A	1
3	熔斷器	RT18-32	5
4	熔芯	5A	3
5	熔芯	2A	2
6	交流接觸器	CJX2S-0910,AC220V	4
7	熱繼電器	JRS1D-25 0.63-1A	1
8	中間繼電器	兩開兩閉，DC24V	4
9	輔助觸點	F4-22	4
10	行程開關(guān)	直動式	3
11	時間繼電器	通電延時，AC220V	1
12	導(dǎo)軌		3根
13	線槽	3030	2米
14	端子	ST2.5	50節(jié)
15	堵頭		4個
16	短接片		3條
17	按鈕盒	4孔	2
18	自復(fù)位按鈕	一開一閉，黃	1
19	自復(fù)位按鈕	一開一閉，紅	1
20	自復(fù)位按鈕	一開一閉，綠	2
21	指示燈	紅，AC220V	1
22	指示燈	黃，AC220V	1
23	指示燈	綠，AC220V	2
24	兩位置旋鈕	一開一閉	1
25	三相異步電機	AC380V,180W	1

工具列表

編號	名稱	規(guī)格	數(shù)量	備注
1	小一字螺絲刀	3*75mm	1	得力
2	大一字螺絲刀	6*100mm	1	得力
3	大十字螺絲刀	6*100mm	1	得力
4	斜口鉗	6寸	1	得力
5	尖嘴鉗	6寸	1	得力
6	剝線鉗		1	得力
7	壓線鉗	壓針型鼻	1	得力
8	萬用表		1	得力

六、可完成的實驗項目

1、PLC基本指令練習

2、基于PLC控制的變頻器多段速控制

3、基于PLC控制的變頻器啟停、正反轉(zhuǎn)控制

4、基于PLC與變頻器的PROFINET通訊控制

5、基于PLC控制的電機正反轉(zhuǎn)

6、PLC與觸摸屏通訊實驗

7、于外部電位器控制的變頻器開環(huán)調(diào)速

8、基于外部按鈕控制的變頻器多段速

9、基于BOP-2面板控制的變頻器啟停

10、變頻器參數(shù)設(shè)置實驗

11、基于外部按鈕控制的變頻器啟停、正反轉(zhuǎn)實驗

12、觸摸屏組態(tài)實驗

13、觸摸屏與PLC、變頻器綜合應(yīng)用

14、三相異步電動機的直接啟動控制

15、三相異步電動機接觸器點動控制線路

16、三相異步電動機接觸器自鎖控制線路

17、Y-△啟動自動控制線路

18、接觸器聯(lián)鎖的三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路

19、按鈕聯(lián)鎖的三相異步電動機接觸器正反轉(zhuǎn)控制線路

20、雙重聯(lián)鎖的三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路

21、三相異步電動機能耗制動控制線路

22、三相異步電動機的多地按制

23、工作臺自動往返控制線路

24、PLC 控制電動機點動和自鎖控制

25、PLC控制電動機手動正反轉(zhuǎn)控制

26、PLC控制電動機帶延時正反轉(zhuǎn)控制

27、PLC控制電動機兩地啟動停止控制

28、PLC控制電動機順序控制

29、PLC控制電動機星/三角啟動自動控制

30、PLC控制電動機星/三角啟動手動控制

31、基于PLC控制的皮帶傳輸控制

32、基于PLC控制的物料組裝控制

33、基于PLC控制的物料加過程控制

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