FCS-158型PLC可编程控制器综合实训装置

一、概述

本装置结合当前我国工业自动化应用技术及器件技术的发展，充分考虑实用性、先进性。装置采用模块式结构，实训挂箱包含PLC主机挂箱、PLC模拟负载挂箱、实训网孔板挂箱及丰富的验证演示装置。实训内容包括PLC的基础实训、PLC综合实训，实训项目丰富、综合性强、紧跟工业自动化发展潮流。

二、装置特点

1、装置采用组件式结构，更换实验模块便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加实验模块挂箱即可，永不淘汰。

2、实验对象形象逼真，接近工业现场的实际应用，通过本装置的训练，学生很快就能适应现场的工作。

3、采用西门子S7-200 smart可编程序控制器，功能强大、性能优越，采用模块化设计，组合灵活，用户可根据不同的需要组成不同的控制系统。

三、技术性能

1、输入电源：三相四线（或三相五线）～380V±10%  50Hz

2、电源输出：有漏电型保护器、过载、短路保护装置。

3、三相四线380V输出，由三只电压表指示输出电压

4、～220V通过安全插座输出

5、+24V/2A直流稳压电源输出

6、+5V/1A直流稳压电源输出

7、±12V/1A直流稳压电源输出

8、直流电压：0～10V可调输出；直流电流：0～20mA可调输出

9、工作环境：温度-10℃～+40℃  相对湿度＜85%(25℃)  海拔<400m

10、装置容量：＜1KVA

11、重    量：＜110Kg

12、外形尺寸：1600mm×680mm×1600mm

13、安全保护：具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标准

四、实训装置的基本配置及功能

实训装置由控制屏、实训桌、主机实训组件、实训模块（含丰富的工业现场设备模拟实训对象）、变频器挂箱、触摸屏挂箱等组成。

（一）功能、特点

1）实验台包括

A．直流电压：0～10V可调输出；直流电流：0～20mA；

B．～220V通过安全插座输出

C．三相四线380V输出，由三只电压表指示输出电压

D．+24V/1A直流稳压电源输出

E. +5V/5A直流稳压电源输出

2）PLC主机及实验模块的输入输出端口均已引到面板上。采用插拔式自锁线连接实验，输入可以接模拟输入开关、行程开关或光电开关等。输出可以接面板上的指示灯、数码管和继电器、直流电机和蜂鸣器，还可以与演示装置相连接，可应用实际的工业控制。

3）实验台本身带有24V/2A的电源。可以直接用于输出负载或与演示装置接口或与其它对应装置相连。

4）实验台结构采用挂箱式，便于实验项目扩展和用户第二次开发。

5）PLC主机配置

（1）西门子S7-200smart SR40 数字量24点输入/16点输出， 1 个以太网通信端口；配套编程电缆。

7）实训桌

1、采用铝合金框架，实验台底下设有万向轮，主体结构通过左、右各2个C字形铝压成型构件联接，台面高度约800mm，桌面板下设支撑框架，截面尺寸为30×30mm，承受力不少于200kg。立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，截面尺寸：70×70mm，四面带槽，槽宽约8mm，端部配套塑料堵头，槽内适用工业铝型材通配螺母及配件。4只C字形铝压成型构件为左、右对称件，外形约160×166×70mm，采用压铸成型工艺，经机加工、抛丸、喷砂，表面静电喷涂工艺。

2、桌子上方设有LED照明灯系统，中间设有专用型材设计的横梁，可以挂放配套的铝合金结构的实验模块。桌面为防火、防水、耐磨高密度防火板，采用PU封边工艺，台面厚度约25mm。

3、实验桌下方设有钢制柜子，静电喷塑烤漆工艺处理，柜子采用圆弧卷边冷冲压钣金一体成型，封闭式结构，表面静电喷涂，外形尺寸：约宽450x深550x高705（mm），总重量≥31kg；柜体四边圆弧设计：R=30mm，柜体边框总厚度≤2.5mm；配有承重型卡扣式三节轨，导轨承重量≥30kg，抽屉把手采用卡套式钣金卷边工艺，把手尺寸≥440x45x18mm，抽屉采用联体锁设计，底部配有4个1.5寸万向带刹车脚轮。

8）智能电源管理系统

1）该控制系统由无线远程实验台电源管理终端和实验室电源远程控制软件组成；

2）无线远程实验台电源管理终端启动时需教师输入正确密码才能启动电源，避免学员误操作；

3）无线远程实验台电源管理终端由 2.8 寸显示屏和数据采集模块组成，实时显示实验台三相电流值、三相电压值、三相有功功率值、三相无功功率、功率因数、频率等电参数；

4）输入正确密码登录以后可以设置定时开关机、过压报警开与关、过压报警值、欠压报警开与关、欠压报警值、过流报警开与关、过流报警值、余额不足报警开与关

5）登录以后可以进行报警记录查看，电量充值和剩余电量清零等操作；并且可以更改登录密码，系统对时、模式设置、热点配网；

6）通过APP软件可以查询电源管理终端电源开关状态，可以单独开启关闭学生实验台电源；全部开启或全部关闭实验台电源功能；定时预约实验台电源开启关闭功能。

7）APP软件实时显示设备温度、用电量柱状图、三相总有功功率、总无功功率、A相有功功率、A相无功功率、A相功率因数、B相有功功率、B相无功功率、B相功率因数、C相有功功率、C相无功功率、C相功率因数、电网频率

8）APP软件可以设置过压报警开与关、过压报警值、欠压报警开与关、欠压报警值、过流报警开与关、过流报警值、余额不足报警开与关

9）APP软件可以给电表设备进行电量充值。

10）通过APP可以把设备分享给其他成员

11）APP软件的操作会实时的同步到电源管理终端

（二）实验项目

1)PLC基本技能实训

1.PLC认知实训                             

2.PLC仿真实训

3．跳转、分支功能实验                    

4．移位寄存器实验                 

5．数据处理功能实验                       

6．微分、位操作实验    

7．与、或、非逻辑功能实验                

8．定时器、计数器功能实验

2)PLC模拟控制应用实训

3）PLC、触摸屏综合应用技能实训

1.基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习

2.基于触摸屏控制方式的数码显示控制

3.基于触摸屏控制方式的温度PID控制

4）PLC、变频器综合应用技能实训

5）PLC电力拖动实训

1、三相鼠笼式异步电动机点动和自锁PLC控制(实物)

2、三相鼠笼式异步电动机联动正反转PLC控制(实物)

3、三相鼠笼式异步电动机带延时正反转PLC控制(实物)

4、三相鼠笼式异步电动机Y/△转换起动PLC控制(实物)

（三）PLC实训模块

3)、电脑（用户自备或代购）

（四）配套软件

1工业4.0仿真实训软件（正版软件，投标现场提供著作权证书原件和演示）软件采用三维建模基于虚拟现实技术的计算机仿真模拟技术，可以进行PLC电气控制仿真、电工电子仿真、气动仿真、液压仿真、传感器仿真等工业常用技术仿真

软件采用三维建模基于虚拟现实技术的计算机仿真模拟技术，可以进行电气仿真、电子仿真、在线学习，气动仿真、液压仿真、传感器仿真等常用工业技术仿真

1）PLC仿真可以通过PLC编程控制模型的相应动作从而完成工序动作包含机械手仿真、正反转仿真、装配流水线仿真、自动门仿真、交通灯仿真、电梯仿真、升降机仿真、天塔仿真、抢答器仿真、分拣仿真、水塔仿真、运料小车仿真等。

2）电子仿真 

（1）电子产品制造技术：电子产品制造过程；焊接与拆焊技术；SMT技术

（2）仪器仪表的使用：万用表使用仿真；示波器使用仿真；信号发生器使用仿真

（3）原件识读与检测：电阻种类、识别、检测仿真；电容种类、识别、检测仿真；电感与小型变压器种类、识别仿真；二极管种类、识别、检测仿真；电阻种类、识别、检测仿真；三极管种类、识别、检测仿真；集成电路种类、识别仿真；晶闸管种类、识别仿真；贴片原件种类、识别仿真；传感器种类仿真；开关种类仿真；接插件种类仿真；

（4）综合技能实训

①调光台灯电路的连线组装仿真、测试、排故②数字时钟电路的连线组装仿真、测试、排故③放大电路的连线组装仿真、测试、排故④收音机电路的连线组装仿真、测试、排故⑤稳压电源电路的连线组装仿真、测试、排故⑥声光报警电路的连线组装仿真、测试、排故

3）电气仿真  

（1）电工基本常识与操作：

①安全用电常识：触电方式；防护措施；接地接零；急救措施

②常用电工工具：通用工具；线路工具；设备工具

③常用导线连接：绝缘连接；线头连接；接线桩；绝缘恢复

④手工焊接工艺：焊接工具；焊接过程；焊接质量；拆焊过程

（2）电工仪表

①万用表：外形仿真，结构仿真，面板仿真，使用仿真；

②电能表：外形仿真，原理仿真，检测仿真，布局仿真，连仿真线，使用仿真；

③钳形电流表：外形仿真，原理仿真，使用仿真；

④兆欧表：外形仿真，原理仿真，使用仿真；

⑤直流电桥：外形仿真，使用仿真；

⑥配电板：外形仿真，布局仿真，连线仿真，使用仿真；

（3）照明电路安装

①荧光灯：器材仿真，电路仿真，原理仿真，连线仿真，排故仿真；

②两地控制线路：器材仿真，电路仿真连线仿真

（4）电机与变压器

①三相异步电动机：外形仿真，结构仿真，装配仿真，维修仿真；

②单相异步电动机：外形仿真，结构仿真，装配仿真；

③伺服电动机：外形仿真，结构仿真，原理仿真；

④步进电动机：外形仿真，原理仿真；

⑤直流电动机：外形仿真，结构仿真，装配仿真；

⑥变压器：外形仿真，结构仿真，原理仿真，装配仿真；

（5）低压电器

①交流接触器：外形仿真，结构仿真，原理仿真，组装仿真，检测仿真；

②继电器：外形仿真，结构仿真，原理仿真，检测仿真；

③常用闸刀开关：外形仿真，结构仿真；

④低压断路器：外形仿真，结构仿真，原理仿真；

⑤熔断器：外形仿真，结构仿真；

⑥启动器：外形仿真

⑦主令电器：外形仿真，结构仿真；

（6）电动机控制仿真

①接线仿真：01具有过载保护的三相电动机正转控制接线仿真、02双重互锁的三相电动机正反转控制接线仿真、05三相电动机接触器星形、三角形控制接线仿真、06三相电动机时间继电器接线仿真、07三相电动机机械制动控制电路仿真

②电路仿真：01三相电动机具有过载保护的正转控制仿真、02三相电动机双重互锁的正反转控制仿真、03生产机械行程控制电路仿真、04三相电动机自耦降压起动仿真、05三相电动机接触器星形、三角形控制仿真、06时间继电器仿真、07三相电动机机械制动控制电路仿真、08电动机反接制动控制电路仿真、09有变压器全波整流能耗制动控制电路仿真、10接触器控制的双速电动机调速电路仿真、12利用电流继电器控制绕线式异步电动机起动控制线路仿真、c620车床电气控制仿真，电动葫芦仿真，z35摇臂钻床仿真

③排故仿真：01具有过载保护的正转控制排故、02双重互锁的正反转控制排故、03生产机械行程控制电路排故、04自耦降压起动排故、05接触器星形、三角形控制排故、06时间继电器排故、07三相电动机机械制动控制电路排故、08电动机反接制动控制电路排故、09有变压器全波整流能耗制动控制电路排故、10接触器控制的双速电动机调速电路排故、

（7）电工识图

4）电工基础仿真：能进行39个仿真实验如下（包含但不局限于）

实训一  电位、电压的测定仿真；实训二  电源的外特性仿真；实训三  欧姆表工作原理仿真；实训四  电阻的串、并、混联仿真；实训五  电压控制电流源仿真；实训六  电压控制电压源仿真；实训七  电容器的串、并、混联电路仿真；实训八  电容在交直流电路中的作用仿真；实训九  一阶RC电路的过渡过程仿真实训十  二阶电路的响应仿真；实训十一  负载获得最大功率的条件仿真；实训十二  惠斯通电桥仿真；实训十三  电阻与温度的关系仿真；实训十四  直流电路星形和三角形电路的等效互换仿真；实训十五  RL串联电路仿真；实训十六  RC串联电路仿真；实训十七  RCL并联电路仿真；实训十八  电感在交直流电路中作用仿真；实训十九  一阶RL电路的过渡过程仿真；   实训二十  谐振电路仿真；实训二十一  RC选频电路仿真；实训二十二  通断电自感现象仿真；实训二十三  电压表电流表的工作原理仿真；实训二十四  单相交流电路功率因数的改善及日光灯的接法仿真；实训二十五  变压器实验仿真；实训二十六  单相交流电路实验仿真；实训二十七  电焊变压器原理仿真；实训二十八  交流互感器原理仿真；实训二十九  电压互感器原理仿真；实训三十  磁耦合线圈的反、顺接法仿真；实训三十一  三相负载的星、三角形连接电路仿真；实训三十二  楼梯开关两地控制仿真；实训三十三  戴维南定理实验仿真；实训三十四  欧姆定律仿真；实训三十五  互易定律仿真；实训三十六  基尔霍夫第一定律仿真；实训三十七  基尔霍夫第二定律仿真；实训三十八  迭加定律仿真；实训三十九  诺顿定律仿真

5）在线学习培训

（1）提供免费远程单片机培训PLC培训,伺服,步进,触摸屏,变频器, 单片机，数控，机器人，工业组态及网络通信等全系列自动化技术培训

（2）教师可以远程通过新建不同班级、不同课程并上传课程资料，可进行网上试卷批阅，作业批阅，回答学生问题。

（3）教师可以自由组合不同教学手段，实现各种不同的教学方法，比如谈话式、研讨式、活动式、竞赛式等等，学习体验；

（4）学生可以登录在线学习系统，进行不同老师和不同课程学习，可以通过在线学习系统向老师提问，做笔记，评价及参与话题讨论

6）液压传动原理的动态演示并不少于18种动态演示。

7）传感器仿真（1）温度变送传感器仿真（2）液位传感器仿真（3）流量传感器仿真

8）气动回路仿真演示：28回路的仿真，14路“考考你！”典型气路设备故障。

9）PLC运行数据显示：PLC输入电压监控，PLC输出电压监控，PLC输入开关监控，PLC输出开关控制以及PLC输入电压模拟量实时数据，可根据实际需求添加128路。

10）PLC运行历史数据：显示PLC运行历史数据，可按时、天、月进行查询历史数据曲线，以及历史数据表格，可表格数据导出处理。

11）电机软启动及电机保护器的仿真

五、配置清单