現代電氣控制系統PLC網絡組態實驗設備
來源: 作者: 發布時間:2018-8-20 13:00:44
現代電氣控制系統實驗設備
現代電氣控制系統實驗設備結構配置
(1)現代電氣控制系統實驗設備結構
現代電氣控制系統實驗設備是由實驗柜體、門板電氣控制元件(組件)、儀表等,實驗考核單元掛板、網絡組態掛板、PLC控制型機床掛板、電機單元、運動單元、溫度控制組件、網孔掛板等組成。
現代電氣控制系統實驗考核裝置是通過相應的掛板組件組成多種簡單或復雜的電氣控制系統完成教學和實驗。
(2)現代電氣控制系統實驗設備主要組成
主令電氣及儀表單元
主令電氣及儀表單元是控制信號和顯示(指示)單元,在整個電氣控制系統中,起著向系統中的其他單元提供控制信號的作用。
主要組成:
包括進線電源控制與保護、主令電氣控制元件、指示燈、觸摸屏、顯示儀表、緊急停止按鈕等器件。
PLC網絡組態單元
PLC網絡組態單元是電氣系統程序控制的主要(上位機)控制單元,在整個系統中,起著對輸入信號處理和電氣控制信號輸出等重要作用。
主要組成:
包括中型PLC、微型PLC、模擬量模塊、擴展模塊,0~20mA標準恒流源、0~10V標準恒壓源、數字式顯示儀表、伺服驅動器、步進驅動器等器件。
PLC控制單元
PLC控制單元掛板是電氣系統程序控制(下位機)的輔助控制單元,在整個系統中,起著對輸入信號處理和電氣控制信號輸出等重要作用。
主要組成:
包括微型PLC、模擬量模塊、擴展模塊,0~20mA標準恒流源、0~10V標準恒壓源、數字式顯示儀表等。
繼電控制單元
繼電控制單元掛板是實現基本的電機拖動控制的一個單元,在整個電氣自動控制系統中,起著對PLC控制信號放大和執行的作用。同時可實現獨立的繼電拖動功能
主要組成:
包括斷路器、熔斷器、接觸器、中間繼電器、熱保護繼電器、行程開關、時間繼電器等。
同時還安裝由伺服、步進電機驅動的(可相互轉換)小車運動裝置,并且安裝有傳感器、微動開關、滾珠絲杠、增量型編碼器等。
PLC控制型機床電路智能考核單元
該單元通過智能答題器對典型機床電路故障現象的分析和判斷,測量和檢查故障點,使用PLC編程控制使用。
主要組成:
包括X62W銑床電路、T68鏜床電路等。
二、現代電氣控制系統實驗設備技術指標
1、工作電源:三相五線制AC380V±10%50Hz;
2、設備外形尺寸:長×寬×高=850mm×800mm×1700mm;
3、電腦桌外形尺寸:長×寬×高=600mm×530mm×1000mm;
4、臺架材料:柜式鋼結構;
5、整機消耗視在功率:≤1KVA;
6、安全保護措施:具有接地保護、短路保護、漏電過載過流保護功能,具有誤操作保護功能;安全性符合相關的國標標準,所有材質均符合環保標準。
三、現代電氣控制系統實驗設備主要配置表
序號 |
名稱 |
備注 |
1 |
實驗柜 |
鋼結構,帶自鎖腳輪,作為電氣控制系統的機械和電氣設備的安裝載體,設備可自由、靈活的布置、安裝。 |
2 |
主令電氣及儀表單元 |
包括進線電源控制與保護、主令電氣控制元件、指示燈、觸摸屏、顯示儀表、緊急停止按鈕等器件。 每門一組,配置不同。 |
3 |
PLC網絡組態單元 |
包括中型PLC、小型PLC、模擬量模塊、擴展模塊,0~20mA標準恒流源、0~10V標準恒壓源、數字式顯示儀表、臺達伺服驅動器、步科步進驅動器等器件。 |
4 |
PLC控制單元 |
包括微型PLC、模擬量模塊、擴展模塊,0~20mA標準恒流源、0~10V標準恒壓源、數字式顯示儀表、變頻器、伺服驅動器、步進驅動器等器件。 |
5 |
繼電控制單元 |
包括斷路器、熔斷器、接觸器、中間繼電器、熱保護繼電器、行程開關、時間繼電器等。 同時還安裝由伺服、步進電機驅動的(可相互轉換)、傳感器、微動開關、滾珠絲杠、增量型編碼器組成的小車運動裝置。 |
6 |
運動小車控制模塊仿真軟件 |
1、仿真軟件以運動小車為開發模型,結合計算機虛擬仿真技術,PLC控制虛擬映射技術,動態實時仿真技術、數字驅動仿真技術、3D動畫仿真技術、PLC通訊技術、高速動態采集技術等,保證系統的先進性和運行時良好性能,為學生學習PLC控制技術提供了先進的平臺。 2、虛擬載體配置有步進電機,可以用真實的PLC進行控制其運動,通過程序處理的結果反映到虛擬載體上,并帶有一定的物理屬性。 3、虛擬載體具有滾珠絲杠、螺母副載體、導桿支持模型、彈性聯軸器等,可以在外部PLC程序控制下進行實時運動。 4、虛擬載體具有三個固定位置光電傳感器、接近傳感器檢測及電氣與機械兩種類型的極限保護仿真功能,可以實時把傳感器狀態傳遞給外部PLC控制器進行處理。 5、仿真軟件平臺支持所有廠家的PLC機型通訊。支持使用USB接口進行通訊。 6、仿真軟件平臺支持各類型的傳感器信號輸入。 7、所有載體均采用3D技術造型。 8、仿真軟件支持PLC的基本指令、功能指令、計數器、計時器及各類型數據寄存器的使用。 9、仿真軟件支持三菱、西門子、歐姆龍、松下、匯川、霍尼韋爾、AB、發那科等PLC的編程軟件。 10、仿真軟件支持西門子LOGO!、西門子S7-200smart、西門子S7-1200、S7-1500、博圖編程軟件。 11、虛擬載體的運動完全由PLC進行控制,可以任意改變PLC程序,載體動作也會相應的展示PLC程序的處理結果。 12、仿真軟件同時可以支持PLC的虛擬輸入、虛擬輸出、真實輸入、真實輸出功能。 投標時要求提供軟件現場演示 |
7 |
PLC控制型機床電路智能考核單元掛板 |
包括X62W銑床電路、T68鏜床電路。PLC控制。 |
8 |
工具 |
|
9 |
可編程控制器 |
見附表一 |
10 |
維修電工電力拖動仿真軟件 |
可滿足學生對電氣元件結構、作用、安裝、接線、電路分析的多媒體教學和熟悉電氣控制線路的虛擬接線實驗及應知考核測試功能 電力拖動仿真軟件至少應包含電拖專業里最基礎、最重要的12種電路,分為電動機反接制動控制線路、電動機半波整流能耗制動控制線路、Y-△啟動控制線路、電動機串電阻降壓啟動控制線路、順序控制線路、位置控制線路、雙重聯鎖正反轉控制線路、接觸器聯鎖正反轉控制線路、按鈕聯鎖正反轉控制線路、接觸自鎖正轉控制線路、點動正轉控制線路。每種線路分為元件結構、原理分析、實際接線、課堂練習四大模塊。其中原理分析采用文字、聲音、圖像有機合在一起,生動形象。實際接線采用FLASH動畫,與學生交互接線,一邊原理圖顯示要連接的導線,一邊提供元件,供學生根據原理圖連接實物器件,錯誤連接應有相應提示。 |
11 |
機床電路仿真軟件 |
系統應包括M7120平面磨床電、Z3040型搖臂鉆床、6140車床、起重機、鏜床、萬能外圓磨床八種電路仿真。每種電路都采用FLASH動畫技術,可以對電路上的開關進行操作,可以在每種電路上進設置故障,繼電器、電動機及其它元器件運動狀態也可以表示出來。從而仿真的形象、逼真、易懂 |
12 |
智能化電氣控制實驗考核系統 |
a)軟件的主要特點 i.智能化:隨機發送試卷、自動評分、自動將學生成績發送給學生端。 ii.網絡化:基于以太網的C/S模式,實現教師端PC控制多臺學生端PC。 iii.多種化:可以支持多種實驗設備同時考核。 b)軟件的主要功能 (1)學生信息模塊:添加、修改、查找、刪除學生記錄 (2)教師信息模塊:添加、修改、刪除教師記錄 (3)試卷管理:添加、修改、刪除試題、試卷。 (4)考試管理:考試方案的設置,送試卷,交卷。 (5)成績管理:成績查找、導出、刪除、打印。 c)數碼管答題器的主要功能 (1)考試模塊:接收試卷,排故,交卷,返回當前成績。 (2)通訊模塊:通過RS232通訊實現實驗設備故障的生成、排除。通過以太網通訊實現接收試卷、發送答案、接收信息。 |
13 |
電氣仿真控制整體解決軟件 |
電氣控制整體解決軟件(該軟件為拓展實驗項目,整個實驗室共配置一個點) 軟件介紹: 包含電控系統、主電路、控制電路、人機界面等器件選型測試,同時可對設計成果進行仿真和驗證,和設備完全融合的開發平臺,通過改變設計的相關參數可改變系統的工作效果,如斷路器過載,線徑選型過小,電機堵死等現象。能輕松在現有仿真平臺上進行對系統內器件參數的修改??梢阅M常用液壓電氣元件的故障,以及故障對系統的影響,可以自定義故障,通過仿真模擬出故障對系統的影響。同時也有一系列的故障排除功能允許用戶在仿真過程中查找錯誤并立刻排除。這些工具和實際中用的測量工具作用是一樣的,比如壓力表、多用表、示波器、溫度計,能直觀地模擬現實中的儀表以展示出實際的系統參數。仿真過程中,可以切斷回路并測量回路中的參數變化。 軟件提供直觀的設計、動畫演示、模擬和分析電路。和用戶友好的環境。它與控制系統、傳感器與執行機構的交互極其方便。用它做設計、仿真模擬、調試以至維修及故障判別會非常有用,可大大提高效率。教師能夠在較短的時間內向學生呈現更多的內容,提高學生理解概念和排除故障,更好的理解理論知識,吸收應用知識。 除了上述實現的基本的功能外,用戶還可以自定義宏,元件庫以及模板,用標準的組件、靈活的繪圖工具來實現用戶的理論教學仿真。同時通過仿真教學軟件自帶動態的,實時的可視化仿真。在仿真過程中,組件采用動畫的方式呈現,線和管路根據實時的狀態采用色標方式呈現。在仿真構成中用戶也可以修改,斷開線路和管路進行測量或更換部件的解決系統故障、實時進行整個回路。仿真過程中可以幫助老師解釋系統當前操作和對課堂講解的理論知識探究,同時允許堅持系統參數的變化,例如壓力、流量、位移、任一點上的電流電壓等。仿真可被設定為多種模式進行控制仿真的速度。同時也可以通過剖面圖動畫仿真,進一步深入了解其機構。 在仿真教學軟件中也可以進行建立虛擬的被控對象,通過外部接口,外部設備與其通信操作。同時老師也可以對其仿真的組件進行設置故障,輔助更好的進行教學實驗。 軟件要求與供應商現有的實驗設備進行進一步的整合,融合進入供應商的實驗設備的課程體系中,開發自動化生動課堂,點破理論與實際設備應用中的教學界限,學生在理論中學習,在虛擬實驗室中進行直接驗證,最后到實際設備中得到成果。 軟件參數 (1)系統功能: 在自動化仿真軟件圍繞仿真、動畫、系統的設計的三大功能來實現系統的仿真教學。目前已經建立好的模塊有: ?液壓&比例液壓 ?氣動 ?電氣控制 ?電工 ?PLC邏輯梯形圖 ?順序功能圖 ?電工單線圖 ?數字電子技術 ?2d/3d人機界面(HMI) ?控制面板 ?機械連接 ?OPC客戶端&OPC服務器 ?創建教學用視聽材料 用戶通過這些模塊可以靈活的選擇使用仿真,科研,教學,演示。本次采購的為其中的電氣技術軟件培訓整體解決方案包。 (2)用戶對象: 該軟件適合中、高等院校進行教學課程設計、教師備課、教師與學生互動、學生考核、培訓等教學活動。通過軟件實現在課堂中驗證所學理論,以全彩方式動態展示系統行為,加強對不同系統相互作用的理解,直觀地測試所有類型的系統,使多種系統集成展示更便利,在虛擬系統上加強教學和學習,容易地集成到課程內容中,可以容易地被老師和學生使用。 (3)系統環境: 1.硬件運行環境 CPU:IntelCore2雙核1.83GHz或相當。 內存:2GB或多于系統所需量。 顯卡:顯存512MB或更高,最低屏幕分辨率1024x768。 硬盤空間:3GB可用空間 2.軟件運行環境 操作系統:WindowsVistaSP2、7SP1、8or8.1專業版(32位or64位) 二、系統特點 功能庫選型: 液壓與氣動模塊 (1)液壓庫 其符合ISO1219-1和1219-2標準,液壓庫(工業和比例)提供了所需的所有組件符號來創建移動和工業液壓系統和功能。組件是預先配置的。此外仿真性能曲線等參數,外部負載、泄漏、粘度、熱特性可以根據需要配置。 (2)氣動庫 氣動庫包括所有的符號創造必要的氣動,電控氣動和邏輯氣動所需要的組件。與液壓庫一樣,氣動元件的參數也可以根據用戶需求配置。 1、電氣控制模塊 電氣控制庫元可以與其他的所有組件之間進行交互,在自動化仿真環境里組成電控系統。其集成IEC和JIC標準。 2、電工電子模塊 (1)電工庫 電工庫提供了一個廣泛的組件創建的交流和直流電路,從基礎到高級的應用。它支持IEC和NEMA標準。 電機軟啟動器和變頻驅動器,它提供了符合制造商實際模型,比如西門子?組件,AllenBradLey?,等真實摩西構建的組件。配電柜和接線盒工具可以快速實現和設計相關功能模組。并支持安裝導軌與管路設計組件。 (2)數字電路庫 數字電子電路圖庫提供完備的標準配件,包含反相器、邏輯門、觸發器、計數器、移位寄存比較器、開關、LED、7段數碼管顯示、解碼器、多路傳輸器等,從簡單到復雜的邏輯元件一一俱全。 3、可編程控制器與傳感器應用模塊 (1)PLC邏輯庫 仿真軟件提供三種PLC邏輯梯形圖編程:AllenBradLey?,西門子?和IEC61131-3。很容易創建和模擬控制一個自動化系統的一部分。 (2)功能圖(SFC/GRAFCET)庫 順序功能圖庫是實現控制結構的首選工具。除了使用宏步驟外,Famic自動化仿真軟件也支持使用等級封裝步驟來建立。 4、供配電模塊 這個元件庫為各電壓等級的發電、輸電和配電提供了采用單線的方式表示設計組件。 5、2D/3D人機界面(HMI)模塊 該模塊提供了便攜課時強的設計工具,可以形象的設計動畫和控制面板,通過AutomationStudio?提供的3D編輯器可以實現3D動畫的仿真。支持STEP,STL以及IGES三種格式3D零件的導入.在仿真中實現各種機器設備的操作行為與過程。 6、機械連接(可選) 使用機械管理器、機械機構可以與流體動力執行機構來模擬和動畫效果。 軟件的特色 1.OPC客戶端與OPC服務器(可選) 軟件提供OPC客戶端和OPC服務器模塊。OPC客戶端是一個標準的軟件接口,允許軟件?交換數據與任何公司或其他控制設備的OPC服務器是可用的,反之亦然。 2.使用現場總線(CANBUS)連接虛擬設備(可選) 軟件可以與任何兼容OPC/CANBUS的控制設備進行通信。 3.導出功能(可選) 在軟件中允許用戶導出SFC.GRAFCET到XML格式或者到SIEMENSSTEP7,并且支持用戶下載到SIEMENSS7-300系列PLC中,這是其他仿真軟件所不具備的。 4.故障診斷 創建組件故障或啟動一個預定義組件故障可以訓練學生排除故障的能力,學生在“假設”的場景中學習快速查找和解決系統潛在問題??梢栽O置兩種條件自動或手動。 5.教學視頻課件制作 用戶在仿真自動化平臺提供的工作流程管理里面制作相對應的教學課件,方便老師進行教學管理,理論講解。 6.創建用戶自定義宏和模板 測控試驗儀選用標準組件,靈活的繪圖工具,以及分組功能,用戶可以創建自定義自己的庫和模板。 |
四、現代電氣控制系統實驗設備實驗考核功能舉例:
1)轉換開關與電壓表連接測量三相電壓;
2)電力綜合顯示儀表的使用;
3)三相異步電動機直接起動、停車的控制電路連接;
4)接觸器聯鎖的三相交流異步電動機正、反轉控制電路的連接;
5)按鈕聯鎖的三相交流異步電動機正、反轉控制電路的連接;
6)按鈕、接觸器聯鎖的三相交流異步電動機正、反轉控制電路的連接;
7)萬能轉換開關控制三相異步電動機的正反轉;
8)三相交流異步電動機Y-△(手動切換)啟動控制電路的連接;
9)三相交流異步電動機Y-△(時間繼電器切換)啟動控制電路的連接;
10)定子繞組串聯電阻啟動控制電路的連接;
11)三相交流異步電動機能耗制動控制電路的連接;
12)三相交流異步電動機反接制動控制電路的連接;
13)多臺(3臺及以下)電動機的順序控制電路的連接
14)電動機的往返行程控制電路的連接;
15)普通車床控制電路的連接;
16)電動葫蘆控制電路的連接;
17)三相交流異步電動機既能點動,又能連續轉動的控制電路連接;
18)兩地控制電路的連接;
19)按鈕切換的雙速電動機調速控制電路的連接;
20)時間繼電器切換的雙速電動機調速控制電路的連接;
21)離心開關配合的反接制動控制電路的連接;
22)變頻器面板功能參數設置和操作實驗;
23)變頻器對電機點動控制、啟??刂?;
24)電機轉速多段控制;
25)工頻、變頻切換控制;
26)基于模擬量控制的電機開環調速;
27)基于面板操作的電機開環調速;
28)變頻器的保護和報警功能實驗;
29)基于PLC的變頻器開環調速;
30)PLC控制電機順序啟動;
31)PLC控制三相異步電動機Y-△啟動電路;
32)微型PLC的使用;
33)中型PLC的組態與基礎使用;
34)多臺PLC網絡組態、主從站控制實驗;
35)觸摸屏的參數設置;
36)觸摸屏的編程;
37)觸摸屏、PLC、變頻器的綜合實驗;
38)步進電機的控制;
39)步進驅動器的參數設置;
40)步進電機的PLC開環控制;
41)增量型編碼器的使用;
42)基于增量型編碼器的步進電機控制
43)交流伺服電機的控制;
44)交流伺服驅動器的參數設置;
45)交流伺服電機的PLC半閉環控制;
46)基于增量型編碼器的伺服電機控制
47)熱電阻或熱電偶的使用;
48)溫度控制器的參數設置;
49)基于熱電阻(熱電偶)的溫度控制;
50)基于熱電阻(熱電偶)的PLC溫度控制;
51)模擬量模塊的使用;
52)基于模擬量的PLC控制;
53)傳感器的使用;
54)基于傳感器的PLC位置控制;
55)PLC控制機床電路實驗;
56)電氣系統的排故實驗
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