FCJXPLC-5可编程控制技术实训装置设备（PLC、变频器）
一、概述
PLC可编程控制技术实训装置设备适合高职院校、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、装置特点
1、采用积木组合式结构，根据需要配置开关量、模拟量、变频调速、触摸彩屏、总线通信模块等，配套组态监控软件、仿真实训软件，实现仿真化、信息化、网络实训教学，体现实训教学的网络性和系统性。
2、项目实训模块：利用目前典型的可编程控制器技术完成对工业生产中模拟对象，实物模型中的逻辑、模拟、过程、运动等的控制实训，完成学生认知、设计、安装、调试、检修等多种技能实训。
3、虚实结合，机动灵活，实训项目可扩展性强。
三、技术性能
1、输入电源：三相四线（或三相五线）～380V±10% 50Hz
2、工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%(25℃) 海拔<400m
3、装置容量：＜0.5KVA
4、重 量：＜110Kg
5、外形尺寸：（1400mm+600mm）×700mm×1600mm
6、安全保护：具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标准
三、系统构成
1、PLC可编程控制器实训屏（主机箱与网孔板构成）
2、PLC可编程控制器实训对象
3、PLC可编程控制器主机
4、PLC可编程控制器操作桌
5、变频器：三菱FR-D720S 0.4KW：
6、触摸屏：7英寸昆仑通态，256色
7、PLC可编程控制器操作桌
8、编程应用软件
9、仿真教学软件
10、PLC及转接通讯电缆
三、技术指标
1、交流电源
1.1电源输入:工作电压380V±5%(50Hz)，输入时指示灯亮。
1.2电源输出：有保险丝和漏电保护开关二级保护功能。输出三相交流380V工作电压有指示灯指标，通过负荷电源开关控制三相交流电压输出。三相五线电源通过5只安全插座输出。
1.3 直流电源
A组: 直流电压24V/2A输出，过流自动保护功能。
B组:二路0-12V直流稳压电源，内置式继电器自动换档，连续调压，输出电流2A。过流自动保护功能。
C组:多组单相市电输出，供用户自备仪器使用。
四、PLC可编程控制器主机挂箱功能、特点
◆PLC主机：FX3U-48MR输入：24点 输出24点
◆PLC主机有独立控制工作电源开关与保险，PLC主机的输入输出端口均已引到面板上，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。
五、变频器：变频器实训组件：配置三菱FR-D720S 0.4KW变频器，带有RS485通信接口及BOP操作面板
六、实训台结构：
1、实训屏：左边PLC可编程控制器实训台PLC主机及交直流电源控制箱，右边是网孔实训扩展板，网孔实训扩展板采用数控冲床精加工而成，网孔分布合理、均匀。孔径统一，可在上面安装的元气件包括各类低压电气、PLC、单片机、变频器、触摸屏等。网孔板厚度1.5mm，大小650*580MM。实训屏装有角度调节机构，根据实训实际情况需要，网孔板在实训屏上的角度可以调节，并且可以随意取下或装实训屏，大大提高实训操作舒适度与实训效率。网孔板左右装有二个拉手，方便网孔板移位与安装。
2、实训桌：实验桌一桌两座，实验桌规格为1400（长）*700（宽）*800（高），实验桌主体结构全部采用高性能表面氧化的铝型材及一次成型铝压铸框架连接构件，连接构件采用压铸成型工艺（非焊接工艺），经机加工、抛丸、喷砂，表面静电喷涂工艺，安装方便、快捷，用户可自行DIY组装。桌体立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，截面尺寸：70mm×70mm，四面带槽，槽宽约8mm，端部配套塑料堵头。桌面采用25mmE1级三聚氰胺饰面板，桌面板下设支撑框架，承受力不少于300kg。配备储存柜，存放元件及工具，储存柜底部4只高强度万向可制动PU脚轮，方便移动。实训装置整体简约不简单，高端大气，符合现代化产品审美和发展趋势。
实验桌后面二支桌脚向上延伸，组成电源控制箱的固定支架，固定PLC主机单元
与电源控制箱及网孔实训板。
3、电脑桌：钢铝结构，装有4只万向轮，装有电脑后靠、键盘托、主机支架。
4、储存柜：配备储存柜，存放实训模块及工具，储存柜底部4只高强度万向可制动PU脚轮，方便移动。
七、实训器材：
1.电气元件：典型电动机控制实操单元：交流接触器3只；时间继电器1只，3H按钮盒1只，1只热继电器，直流24V继电器4只。
2.三相交电机一台：380V/180W，铝质外壳。
八、实训项目
（一）PLC基本技能实训
1.PLC认知实训（软硬件结构、系统组成、基本指令练习、接线、编程下载等）
2.典型电动机控制实操实训（点动、自锁、正反转、星三角换接启动等）
3.PLC仿真实训
（二）PLC模拟控制应用实训
4.数码显示控制 5.抢答器控制（优先级、数值运算，具有声效功能） 6.天塔之光控制（闪烁、发射、流水型） 7.音乐喷泉控制（具有声效功能） 8.十字路口交通灯控制 9.水塔水位控制 10.自动送料装车系统控制 11.四节传送带控制 12.装配流水线控制 13.多种液体混合装置控制 | 14.自控成型机控制 15全自动洗衣机控制（具有声效功能） 16.电镀生产线控制 17.自控轧钢机控制 18.邮件分拣机控制 19.自动售货机控制 20.机械手控制 21.三层电梯控制 22.四层电梯控制（实物） 23.加工中心控制（实物） |
（三）PLC高级技能实训（设计、安装、调试及检修）
28.C620车床的电气控制线路 29.卧式车床电气控制线路 30.机床两地控制线路 31.M7130平面磨床的电气控制线路 | 32.Z3040摇臂钻床的电气控制线路 33.液压滑台式自动攻螺纹机的电气控制线路 34.运行小车的电气控制线路 |
（四）PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训
35.变频器功能参数设置与操作 36.变频器报警与保护功能 37.外部端子点动控制 38.变频器控制电机正反转 39.多段速度选择变频调速 40.变频器无级调速 41.基于外部模拟量(电压/电流）控制方式的变频调速 42.瞬时停电启动控制 43.PID变频调速控制 44.PLC控制变频器外部端子的电机正反转 45.PLC控制变频器外部端子的电机运行时间控制 | 46.基于PLC数字量控制方式的多段速 47.基于PLC模拟量控制变频开环调速 48.基于PLC通信方式的变频器开环调速 49.基于PLC通信方式的速度闭环控制 50.基于PLC模拟量方式的变频器闭环调速 51.变频器恒压供水系统的模拟 52.基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习 53.基于触摸屏控制方式的LED控制 54.基于触摸屏控制方式的温度PID控制 55.PLC、触摸屏与变频器通信控制 56.基于MCGS的现场总线网络通信技术 |
九、配置清单
名称 | 型号 | 数量 | 单位 | 备注 |
实训屏 | | 1 | 台 | |
电源控制箱 | | 1 | 台 | 钢质喷塑 |
网孔板 | | 1 | 块 | |
实训桌 | | 1 | 张 | 铝木结构 |
电脑桌 | | 1 | 张 | |
PLC主机 | FX3U-48MR 输入24点 输出24点 | 1 | 台 | |
变频器 | 变频器实训组件：配置三菱FR-D720S 0.4KW变频器，带有RS485通信接口及BOP操作面板 | 1 | 台 | |
学生凳 | | 2 | 张 | 钢木结构 |
储存柜 | | 1 | 个 | |
通讯电缆 | | 1 | 条 | |
工业4.0仿真实训软件 | 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。 | 1 | 套 |
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电气控制 | 典型电动机控制实操单元：交流接触器3只；时间继电器1只，3H按钮盒1只，熔断器5P，1只热继电器，直流24V继电器4只。 | 1 | 套 | |
交流电机 | 三相鼠笼式异步电动机380V/180W | 1 | 台 | |
软件 | 三菱编程软件及演示程序 | 1 | 套 | |
组态软件教育版 | 1 | 套 | | |
说明书 | 实训指导 | 1 | 册 | |
专用导线 | 实训连接线50CM自锁线 | 30 | 条 | |
15CM自锁线 | 10 | 条 | | |
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Ф4电机安全叠加连线 | 30 | 条 | |
