FCJX-4型PLC可编程控制器技术综合实训设备

　一、产品概述

实训装置按照职业教育的教学和实训要求研发的产品。适合高职院校、职业学校的机电设备安装与维修、机电技术应用、电气运行与控制、电气技术应用、电子电器应用与维修等专业和非机电类专业的《可编程控制器技术》、《电气及PLC控制技术》、《PLC及其应用》、《变频调速技术》、《现场总线控制技术》课程的教学与技能实训。

实训装置也适合技工学校、职业院校、职教中心、鉴定站/所各工种PLC实操、技能鉴定考核。

二、特点

1、电气控制线路元器件都装在模块上，并由安全插座引出接线端子，只需要使用插拔式安全导线连接实验，为了降低器件损坏和学生安全，设计原则是高低压分别用不能互插的安全插座进行布局，操作方便、更换便捷、易扩展功能或开发新的实训项目。

2、操作台只需三相四线的交流电源即可投入使用，占地面积小、节约实训用房、减少基建投资、经济效益显著。

三、技术参数

1）输入电源：380V±10％ 50Hz；

2）容量：<1000VA；

3）工作环境：温度-10℃～+40℃　相对湿度＜85％（25℃）　海拔＜4000m；

4）外形尺寸：长×宽×高140cm×70cm×158cm+电脑桌63cm×50cm×110cm；

5）安全保护措施：具有接地保护、漏电过载过流保护功能及智慧用电安全控制系统。

四、设备组成要求：

本实训台由实训挂件、实训桌、实训储物柜三大部分组成。

1、实训桌：采用四个工业铝型材立柱为支撑，立柱端部可安装调节脚，方便高度调节，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750mm，桌面板下设支撑框架，截面尺寸为40×20mm，承受力不少于300kg。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。C字形铝压成型构件为左、右对称件，采用压铸成型工艺，经机加工、抛丸、喷砂，表面橘红静电喷涂工艺。桌面采用25mm麻灰色高密度层压板封边特制，有效提高绝缘等级；实验桌底部装有至少4个导向轮，方便实训台架移动；

2、实训储物柜：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，抽屉采用联体锁设计，底部配有4个万向带刹车脚轮。

3、电脑桌：钢铝结构，装有4只万向轮，装有黑色钢质网孔电脑后靠、键盘托、主机支架。

4、学生凳：

（1）凳面采用 240×340×25mm 刨花板贴木纹纸，凳高40cm，凳面与金属凳架使用大扁头防刮螺杆和防退螺帽穿越固定；（4）防锈处理：金属部件均需经酸洗、磷化、表面除锈处理，采用高压静电喷塑、高温烘烤处理，要求附着力强，抗氧化， 不脱剥，光滑美观，金属桌体颜色为灰色；

5、配套软件

1.工业4.0仿真实训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

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、自动门仿真、升降机仿真、分拣仿真、正反转仿真、邮件分拣、流水线、自动分拣等。

2）1）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

2）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

3）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。

4）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

5）液压仿真部分

液压传动原理的动态演示并不少于18种动态演示。

（1）多级高压回路

（2）减压回路

（3）先导式溢流阀缷荷回

（4）顺序平衡回路

（5）回油节流调速回路

（6）旁路节流调速回路

（7）液压缸差动连接回路

（8）三位四通电磁换向阀换向回路

 （9）液控单向阀锁紧回路

（10）顺序阀控制顺序动作回路

（11）压力继电器控制顺序动作回路

（12）行程开关控制顺序同步回路

（13）调速阀控制同步回路

（14）液压马达回油节流调速回路

（15）二位四通电磁阀换向回路

（16）手动阀换向回路

（17）速度换接回路

（18）二位二通缷荷

6）气动仿真部分

（1）软件以气动经典22回路为依据开发出28回路的在线及离线仿真

（2）软件中设置的14路“考考你！”表现为典型气路设备故障。

（3）软件状态含“模拟运行”“联机运行”即离线仿真、在线仿真。两种运行状态自动切换，当连接外部设备时自动切换为在线仿真，无外部设备连接时为离线仿真即模拟运行。

软件中离线仿真13个回路包括：

回路一：单作用气缸的换向回路（a）

回路二：双作用气缸的换向回路（a）

回路三：单作用气缸的速度控制回路（a）

回路四：单作用气缸的速度控制回路（b）

回路五：双作用气缸单向调速回路（a）

回路六：双作用气缸单向调速回路（b）

回路七：双作用气缸的速度控制回路一

回路八：双作用气缸的速度控制回路二

回路九：压力控制回路

回路十：计数回路

回路十一：延时回路

回路十二：用机械行程阀的单往复控制回路

回路十三：过载保护回路。离线、在线自动切换的15个回路包括：01、单作用气缸的换向回路（b）02、双作用气缸的换向回路（b）03、速度换接回路04、缓冲回路05、互锁回路06、用行程开关的单缸往复运动回路07、单缸连续往复动作回路08、直线缸、旋转缸顺序动作回路09、多缸顺序动作回路10、双缸同步动作回路11、四缸联动回路12、卸荷回路13、或门型梭阀的应用回路14、快速排气阀的应用回路15、高低压切换控制回路。

（4）设置14路“考考你！”当点开了“考考你”对话框回路自动设置故障，当回答正确或关闭“考考你”对话框，故障自动接触，回路正常仿真。14路“考考你”包括模拟故障有：

故障一：单作用气缸故障

故障二：电磁阀故障

故障三：双作用气缸故障

故障四：调节阀故障

故障五：节流阀故障

故障六：手动换向阀异常

故障七：节流阀堵死故障

故障八：行程开关故障

故障九：过滤三联件故障

故障十：气容故障

故障十一：行程阀故障

故障十二：顺序阀故障

故障十三：行程开关失灵

故障十四：负载阻力过小。

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）电机软启动及电机保护器的仿真。

五、实训项目

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

1.数码显示控制

2.抢答器控制（优先级、数值运算，具有声效功能）

3.天塔之光控制（闪烁、发射、流水型）

4.音乐喷泉控制（具有声效功能）

5.十字路口交通灯控制

6.水塔水位控制

7.自动送料装车系统控制

8.四节传送带控制

9.装配流水线控制

10.多种液体混合装置控制

11.自控成型机控制      

12.全自动洗衣机控制（具有声效功能）

13.电镀生产线控制

14.自控轧钢机控制

15.邮件分拣机控制

16.自动售货机控制

17.机械手控制

18.四层电梯控制（实物）

19.加工中心控制（实物）

20.步进电机PLC控制（实物）

六、器材配置清单