1．掌握機(jī)械手控制編程及調(diào)試方法
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2．可編程控制器實(shí)驗(yàn)箱 1套
3．電腦（安裝編程軟件） 1片
4．程序下載線 1根
5．實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線 若干
（參考圖）
一、概述PLC可編程控制技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備是根據(jù)《中華人民共和國教育行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)——電工電子類實(shí)訓(xùn)基地儀器設(shè)備配備標(biāo)準(zhǔn)》，教育部“振興21世紀(jì)職業(yè)教育課程改革和教材建設(shè)規(guī)劃”要求，按照職業(yè)教育的教學(xué)和實(shí)訓(xùn)要求研發(fā)的產(chǎn)品。適合高職院校、職業(yè)學(xué)校的機(jī)電設(shè)備安裝與維修、機(jī)電技術(shù)應(yīng)用、電氣運(yùn)行與控制、電氣技術(shù)應(yīng)用、電子電器應(yīng)用與維修等專業(yè)和非機(jī)電類專業(yè)的《可編程控制器技術(shù)》、《電氣及PLC控制技術(shù)》、《PLC及其應(yīng)用》、《變頻調(diào)速技術(shù)》、《現(xiàn)場總線控制技術(shù)》課程的教學(xué)與技能實(shí)訓(xùn)。
PLC可編程控制技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備也適合技工學(xué)校、職業(yè)院校、、職教中心、鑒定站/所各工種PLC實(shí)操、技能鑒定考核。
二、裝置特點(diǎn)
1、PLC可編程控制技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備采用積木組合式結(jié)構(gòu)，根據(jù)需要配置開關(guān)量、模擬量、變頻調(diào)速、觸摸彩屏、總線通信模塊等，配套組態(tài)監(jiān)控軟件、仿真實(shí)訓(xùn)軟件，實(shí)現(xiàn)仿真化、信息化、網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，體現(xiàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)性和系統(tǒng)性。
2、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)模塊：利用目前典型的可編程控制器技術(shù)完成對工業(yè)生產(chǎn)中模擬對象，實(shí)物模型中的邏輯、模擬、過程、運(yùn)動等的控制實(shí)訓(xùn)，完成學(xué)生認(rèn)知、設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、檢修等多種技能實(shí)訓(xùn)。
3、虛實(shí)結(jié)合，機(jī)動靈活，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目可擴(kuò)展性強(qiáng)。
三、技術(shù)性能
1、輸入電源：三相四線（或三相五線）～380V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔<400m
3、裝置容量：＜0.5KVA
4、重 量：＜110Kg
5、外形尺寸：（1400mm+600mm）×700mm×1600mm
6、安全保護(hù)：具有漏電壓、漏電流保護(hù)裝置，安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)
三、系統(tǒng)構(gòu)成
1、PLC可編程控制器實(shí)訓(xùn)屏（主機(jī)箱與網(wǎng)孔板構(gòu)成）
2、PLC可編程控制器實(shí)訓(xùn)對象
3、PLC可編程控制器主機(jī)
4、PLC可編程控制器操作桌
5、變頻器：三菱FR-D720S 0.4KW：
6、觸摸屏：7英寸昆侖通態(tài)，256色
7、PLC可編程控制器操作桌
8、編程應(yīng)用軟件
9、仿真教學(xué)軟件
10、PLC及轉(zhuǎn)接通訊電纜
11、電腦（用戶自備或代購）
三、PLC可編程控制器實(shí)訓(xùn)臺控制箱技術(shù)指標(biāo)
1、交流電源
1.1電源輸入:工作電壓380V±5%(50Hz)，輸入時(shí)指示燈亮。
1.2電源輸出：有保險(xiǎn)絲和漏電保護(hù)開關(guān)二級保護(hù)功能。輸出三相交流380V工作電壓有指示燈指標(biāo) ，通過負(fù)荷電源開關(guān)控制三相交流電壓輸出。三相五線電源通過5只安全插座輸出。
1.3 直流電源
A組: 直流電壓24V/2A輸出，過流自動保護(hù)功能。
B組:二路0-12V直流穩(wěn)壓電源，內(nèi)置式繼電器自動換檔，連續(xù)調(diào)壓，輸出電流2A。過流自動保護(hù)功能。
C組:多組單相市電輸出，供用戶自備儀器使用。
四、PLC可編程控制器主機(jī)掛箱功能、特點(diǎn)
◆PLC主機(jī)：FX3U-48MR輸入：24點(diǎn) 輸出24點(diǎn)
◆PLC主機(jī)有獨(dú)立控制工作電源開關(guān)與保險(xiǎn)，PLC主機(jī)的輸入輸出端口均已引到面板上，輸入可以接模擬輸入開關(guān)、行程開關(guān)或光電開關(guān)等。輸出可以接面板上的指示燈、數(shù)碼管和繼電器、直流電機(jī)和蜂鳴器，還可以與演示裝置相連接，可應(yīng)用實(shí)際的工業(yè)控制。
五、變頻器：變頻器實(shí)訓(xùn)組件：配置三菱FR-D720S 0.4KW變頻器，帶有RS485通信接口及BOP操作面板
六、觸摸屏：觸摸屏實(shí)訓(xùn)組件：7英寸昆侖通態(tài)，256色。
七、實(shí)訓(xùn)臺結(jié)構(gòu)：
1、實(shí)訓(xùn)屏：左邊PLC可編程控制器實(shí)訓(xùn)臺PLC主機(jī)及交直流電源控制箱，右邊是網(wǎng)孔實(shí)訓(xùn)擴(kuò)展板，網(wǎng)孔實(shí)訓(xùn)擴(kuò)展板采用數(shù)控沖床精加工而成，網(wǎng)孔分布合理、均勻。孔徑統(tǒng)一，可在上面安裝的元?dú)饧ǜ黝惖蛪弘姎狻LC、單片機(jī)、變頻器、觸摸屏等。網(wǎng)孔板厚度1.5mm，大小650*580MM。實(shí)訓(xùn)屏裝有角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，根據(jù)實(shí)訓(xùn)實(shí)際情況需要，網(wǎng)孔板在實(shí)訓(xùn)屏上的角度可以調(diào)節(jié)，并且可以隨意取下或裝實(shí)訓(xùn)屏，大大提高實(shí)訓(xùn)操作舒適度與實(shí)訓(xùn)效率。網(wǎng)孔板左右裝有二個(gè)拉手，方便網(wǎng)孔板移位與安裝。
2、實(shí)訓(xùn)桌：實(shí)驗(yàn)桌一桌兩座，實(shí)驗(yàn)桌規(guī)格為1400（長）*700（寬）*800（高），實(shí)驗(yàn)桌主體結(jié)構(gòu)全部采用高性能表面氧化的鋁型材及一次成型鋁壓鑄框架連接構(gòu)件，連接構(gòu)件采用壓鑄成型工藝（非焊接工藝），經(jīng)機(jī)加工、拋丸、噴砂，表面靜電噴涂工藝，安裝方便、快捷，用戶可自行DIY組裝。桌體立柱采用工業(yè)鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：70mm×70mm，四面帶槽，槽寬約8mm，端部配套塑料堵頭。桌面采用25mmE1級三聚氰胺飾面板，桌面板下設(shè)支撐框架，承受力不少于300kg。配備儲存柜，存放元件及工具，儲存柜底部4只高強(qiáng)度萬向可制動PU腳輪，方便移動。實(shí)訓(xùn)裝置整體簡約不簡單，高端大氣，符合現(xiàn)代化產(chǎn)品審美和發(fā)展趨勢。
實(shí)驗(yàn)桌后面二支桌腳向上延伸，組成電源控制箱的固定支架，固定PLC主機(jī)單元與電源控制箱及網(wǎng)孔實(shí)訓(xùn)板。
3、電腦桌：鋼鋁結(jié)構(gòu)，裝有4只萬向輪，裝有電腦后靠、鍵盤托、主機(jī)支架。
4、儲存柜：配備儲存柜，存放實(shí)訓(xùn)模塊及工具，儲存柜底部4只高強(qiáng)度萬向可制動PU腳輪，方便移動。
八、實(shí)訓(xùn)器材：
（一）虛實(shí)結(jié)合PLC可編程控制器實(shí)訓(xùn)模塊
包含模擬量信號和開關(guān)量信號，能夠模擬工業(yè)現(xiàn)場的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。提供三層電梯、自動售貨機(jī)、機(jī)械手、自動門、天塔之光、全自動洗衣機(jī)、自動成型機(jī)、紅綠燈、裝配流水線、四路搶答器、音樂噴泉、軋鋼機(jī)、郵件分揀、物料分揀、多級傳輸帶、汽車電路控制、機(jī)床PLC改造控制、隧道監(jiān)控等模擬控制實(shí)訓(xùn)（不少于36實(shí)訓(xùn)模塊），指示燈采用貼片雙色LED，面板采用3D立體彩色搭配設(shè)計(jì)，使模擬對象更直觀立體，開關(guān)采用自復(fù)位兼自鎖一體設(shè)計(jì)使實(shí)訓(xùn)能靈活實(shí)用，為適用各類PLC模塊具有輸入信號高低電平切換功能。
（二）工業(yè)自動化數(shù)字孿生仿真軟件
軟件通過自動、手動和PLC控制三種模式再現(xiàn)了虛擬工業(yè)場景，3D場景的PLC實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和36個(gè)PLC虛實(shí)結(jié)合控制實(shí)訓(xùn)模塊一致，與各種PLC主機(jī)兼容。
（三）電氣元件：典型電動機(jī)控制實(shí)操單元：交流接觸器3只；時(shí)間繼電器1只，3H按鈕盒1只，1只熱繼電器，直流24V繼電器4只。
（四）三相交電機(jī)一臺：380V/180W，鋁質(zhì)外殼。
九、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
1、與、或、非邏輯功能測試
2、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器功能測試
3、跳轉(zhuǎn)、分支功能訓(xùn)練
4、移位寄存器測試
5、數(shù)據(jù)處理功能訓(xùn)練
6、微分、位操作測試
7）、三層電梯控制
8、自動售貨機(jī)
9、機(jī)械手
10、自動門
11、天塔之光
12、全自動洗衣機(jī)
13、自動成型機(jī)
14、紅綠燈
15、裝配流水線
16、四路搶答器
17、音樂噴泉
18、軋鋼機(jī)
19、郵件分揀
20、物料分揀
21、多級傳輸
22、八段碼顯示
23、多種液體混合
24、雙面銑床
25、電鍍槽
26、交流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制
27、小車運(yùn)動
28、攪拌站
29、汽車燈光控制
30、汽車火花塞點(diǎn)火控制
31、加工中心控制
32、隧道監(jiān)控
33、自動扶梯
34、CA6140普通車床PLC改造控制
35、X62W萬能銑床PLC改造控制
36、T68臥式鏜床PLC改造控制
37、M7120平面磨床PLC改造控制
38、Z3050搖臂鉆床PLC改造控制
39、Z35搖臂鉆床PLC改造控制
41、M1432A萬能外圓磨床PLC改造控制
42、典型電動機(jī)控制實(shí)操實(shí)訓(xùn)（點(diǎn)動、自鎖、正反轉(zhuǎn)、星三角換接啟動等）
（1）三相鼠籠式異步電動機(jī)點(diǎn)動和自鎖PLC控制(實(shí)物)
（2）三相鼠籠式異步電動機(jī)聯(lián)動正反轉(zhuǎn)PLC控制(實(shí)物)
（3）三相鼠籠式異步電動機(jī)帶延時(shí)正反轉(zhuǎn)PLC控制(實(shí)物)
（4）三相鼠籠式異步電動機(jī)Y/△轉(zhuǎn)換起動PLC控制(實(shí)物)
43、PLC、變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)
1）變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作
2）變頻器報(bào)警與保護(hù)功能
3）外部端子點(diǎn)動控制
3）變頻器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)
4）多段速度選擇變頻調(diào)速
5）變頻器無級調(diào)速
6）基于外部模擬量(電壓/電流）控制方式的
變頻調(diào)速
7）瞬時(shí)停電啟動控制
8）PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)正反轉(zhuǎn)
9）PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)運(yùn)行時(shí)間控制
10）基于PLC數(shù)字量控制方式的多段速
11）基于PLC通信方式的變頻器開環(huán)調(diào)速
12）基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)
13）基于觸摸屏控制方式的LED控制
14）PLC、觸摸屏與變頻器通信控制
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
6．實(shí)驗(yàn)原理
機(jī)械手是典型的機(jī)電一體化設(shè)備，在很多生產(chǎn)線上用它來代替手工操作。它的基本工作要求是將傳送帶A上的工件抓起送到傳送帶B上。傳送帶B是連續(xù)運(yùn)行的（接+24V）；傳送帶A每送一個(gè)工件到位后停止運(yùn)行。當(dāng)機(jī)械手拿走工件后再傳送下一個(gè)工件。按照控制要求，作為輸入信號的應(yīng)該有：機(jī)械手上的5個(gè)限位開關(guān)SQ1~SQ5，分配用來檢測抓動作、左旋、右旋、上升、下降。傳送帶A上的光電開關(guān)SQ6，用來檢測工件是否到位，如果工件到位則傳送帶A運(yùn)行停止。此外，系統(tǒng)還需要有啟動和停止按鈕。作為輸出信號的有：控制傳送帶A運(yùn)動的輸出，驅(qū)動機(jī)械手左旋、右旋、上升、下降、抓動作、放動作的輸出。它的工作過程如圖所示，有八個(gè)動作，即為：
上升 → 左旋 → 下降 → 抓緊
↑ ↓
放松 ← 下降 ← 右旋 ← 上升
7．配套程序
本實(shí)驗(yàn)配套程序?yàn)?ldquo;機(jī)械手控制實(shí)驗(yàn)”。
8．接線對照表9-1
| 對應(yīng)結(jié)點(diǎn) | PLC | 機(jī)械手控制模塊 | ||
| 1 | 輸入端口 | I0.0 | 輸出端口 | 抓限位 SQ1 |
| 2 | I0.1 | 左限位 SQ2 | ||
| 3 | I0.2 | 右限位 SQ3 | ||
| 4 | I0.3 | 上限位 SQ4 | ||
| 5 | I0.4 | 下限位 SQ5 | ||
| 6 | I0.5 | 檢測開關(guān) SQ6 | ||
| 對應(yīng)結(jié)點(diǎn) | PLC | 直流電源 | ||
| 7 | 輸入端口公共端 | 1M | 電源 | GND/0V |
| 8 | 1L+ | 24V | ||
| 對應(yīng)結(jié)點(diǎn) | PLC | 機(jī)械手控制模塊 | ||
| 9 | 輸出端口 | Q0.0 | 信號輸入端口 | 傳輸帶A |
| 10 | Q0.1 | 傳送帶B | ||
| 13 | Q0.2 | 松開 | ||
| 14 | Q0.3 | 夾緊 | ||
| 15 | Q0.4 | 左旋 | ||
| 16 | Q0.5 | 右旋 | ||
| 17 | Q0.6 | 上升 | ||
| 18 | Q0.7 | 下降 | ||
| 對應(yīng)結(jié)點(diǎn) | PLC | 直流電源 | ||
| 19 | 輸出端口公共端 | 4L | 電源 | 24V |
| 20 | 4M | 0V | ||
| 對應(yīng)結(jié)點(diǎn) | 實(shí)驗(yàn)箱直流電源 | |||
| 21 | 電源 | 24V | 電源 | GND/0V |
|
注意： 1、禁止帶電插拔實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線，接線完成后需仔細(xì)檢查確認(rèn)無誤后可開啟電源開關(guān)！ |
||||
四、實(shí)驗(yàn)步驟
9．使用編程電纜連接電腦及PLC。
10．對照接線表連接實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線。
11．檢查確認(rèn)接線無誤后開啟實(shí)驗(yàn)箱電源。
12．下載程序至CPU。
13．設(shè)置CPU至運(yùn)行狀態(tài)，并控制輸入信號觀察輸出狀態(tài)是否與設(shè)計(jì)程序一致。
