一、PLC可编程控制器实训装置概述
可编程控制器实训装置”集可编程控制器、STEP7 Micro WIN编程软件、仿真实训教学软件、实训模块、实物、电机实操板等于一体。在本装置上，可直观地进行PLC的基本指令练习、多个PLC实际应用的模拟及实物控制。装置配备的主机采用德国西门子S7-200型(CPU224 AC/DC/RELAY内置数字量I/O﹤14路数字量输入/10路数字量输出﹥)可编程控制器，配套PC/PPI通信编程电缆、三相鼠笼异步电机，并提供实训所需的＋24V/1A、＋5V/1A直流电源。
本实训装置适合高职院校、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》的实训教学。也适合技工学校、职业培训学校、职教中心、鉴定站的PLC实操、技能鉴定考核。

二、PLC可编程控制器实训装置系统构成
1、PLC可编程控制器实验台  
2、PLC可编程控制器实验装置   
3、PLC可编程控制器操作桌   
4、编程应用软件   
5、PLC及转接通讯电缆
6、电脑或手持编程器（自备）
三、PLC可编程控制器实训台
（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．+24V/1A直流稳压电源输出
D．+5V/5A直流稳压电源输出
E. ±12V/1A直流稳压电源输出
2）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。
3）配置西门子s7-200 CPU224XP AC/DC/RLY主机，集成数字量I/O（14路数字量输入10路数字量输出）、模拟量（2路AD输入1路DA输出）RS-422通信口、SC-09通信编程电缆。
4）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。
5）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。
6）可完成PLC控制原理基本实验、应用实验以及用于真正的工业控制。
7)工业4.0仿真实训软件
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）电工电子仿真
（1）接线仿真
01具有过载保护的正转控制接线仿真、02双重互锁的正反转控制接线仿真、05接触器星形、三角形控制接线仿真、06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具有过载保护的正转控制仿真、02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自耦降压起动仿真、05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、12利用电流继电器控制绕线式异步电动机起动控制线路排故、13c620车床电气控制排故、两地控制连线等
（4）原理仿真
变压器工作原理、步进电动机工作原理、单向异步电动机工作原理、电度表工作原理、两地控制灯电路、钳型电流表原理、热继电器工作原理、伺服电动机工作原理、兆欧表工作原理、塑壳式断路器工作原理、交流接触器原理等
（5）电机拆装仿真，三相异步机拆分、单相异步机拆分等
（6）仪器仪表的使用仿真万用表、双踪示波器、信号发生器、频谱仪、钳形表等
3）气动回路仿真
（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：1、单作用气缸的换向回路（a）2、双作用气缸的换向回路（a）3、单作用气缸的速度控制回路（a）4、单作用气缸的速度控制回路（b）5、双作用气缸单向调速回路（a）6、双作用气缸单向调速回路（b）7、双作用气缸的速度控制回路一 8、双作用气缸的速度控制回路二 9、压力控制回路 10、计数回路 11、延时回路 12、用机械行程阀的单往复控制回路 13、过载保护回路。
离线、在线自动切换的15个回路包括：1、单作用气缸的换向回路（b）2、双作用气缸的换向回路（b）3、速度换接回路4、缓冲回路5、互锁回路6、用行程开关的单缸往复运动回路7、单缸连续往复动作回路8、直线缸、旋转缸顺序动作回路9、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：1单作用气缸故障2、电磁阀故障3、双作用气缸故障4、调节阀故障5、节流阀故障6、手动换向阀异常7、节流阀堵死故障8、行程开关故障9过滤三联件故障10、气容故障11、行程阀故障12、顺序阀故障13、行程开关失灵14、负载阻力过小
4）液压回路仿真其界面可清楚的展示液压元器件的内部结构以及液压回路的工作过程。液压传动原理的动态演示并不少于18种动态演示。
a)多级高压回路b) 减压回路c)先导式溢流阀缷荷回路d)顺序平衡回路e)回油节流调速回路 f)旁路节流调速回路 g)   液压缸差动连接回路 h)三位四通电磁换向阀换向回路 i)液控单向阀锁紧回路 j)顺序阀控制顺序动作回路k)压力继电器控制顺序动作回路 l)         行程开关控制顺序同步回路 m)调速阀控制同步回路 n)液压马达回油节流调速回路 o)二位四通电磁阀换向回路 p)手动阀换向回路 q)       速度换接回路 r)二位二通缷荷
5）传感器仿真
（1）温度变送传感器器仿真包含温度变送传感器模拟拆装；温度变送传感器模拟接线；温度变送传感器模拟运行仿真
（2）液位传感器仿真包含液位传感器模拟拆装；液位传感器模拟接线；液位传感器模拟运行仿真
（3）流量传感器仿真包含流量传感器模拟拆装；流量传感器模拟接线；流量传感器模拟运行仿真
（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

数码显示控制 抢答器控制（优先级、数值运算，具有声效功能） 天塔之光控制（闪烁、发射、流水型） 音乐喷泉控制（具有声效功能） 十字路口交通灯控制 水塔水位控制 自动送料装车系统控制 四节传送带控制 装配流水线控制 多种液体混合装置控制 自控成型机控制

全自动洗衣机控制（具有声效功能） 电镀生产线控制 自控轧钢机控制 邮件分拣机控制 自动售货机控制 机械手控制 四层电梯控制（实物） 加工中心控制（实物） 步进电机PLC控制（实物）

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)
4）PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训

变频器功能参数设置与操作 变频器报警与保护功能 外部端子点动控制 变频器控制电机正反转 多段速度选择变频调速 变频器无级调速 基于外部模拟量(电压/电流）控制方式的变频调速 瞬时停电启动控制 PID变频调速控制 PLC控制变频器外部端子的电机正反转 PLC控制变频器外部端子的电机运行时间控制

基于PLC数字量控制方式的多段速 基于PLC模拟量控制变频开环调速 基于PLC通信方式的变频器开环调速 基于PLC通信方式的速度闭环控制 基于PLC模拟量方式的变频器闭环调速 变频器恒压供水系统的模拟 基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习 基于触摸屏控制方式的LED控制 基于触摸屏控制方式的温度PID控制 PLC、触摸屏与变频器通信控制 基于MCGS的现场总线网络通信技术

◆PLC主机：输入：14点  输出10点
◆PLC型号：西门子s7-200 CPU224XP AC/DC/RLY；
◆输出电压：直流24V，电压表指示
◆利用应用软件编程
◆电源输入：交流220V，50Hz
◆电流 ≥2A，电流具有过载保护
◆外形尺寸：160×70×140 cm3
四、PLC可编程控制器实训装置
1、该装置是为了配合PLC可编程控制器实验台使用而设计的外接演示装置。它由LED发光二极管、大型
LED数码管、直流电机、步进电机等执行机构用其他外围电路模拟实际工业控制过程中的状态，它形象生动的演示了PLC的整个执行过程。通过该装置，可以锻炼学生的动手能力，能够形象生动的执行机构验证自己编写程序的正确性，掌握PLC的实际应用，增强学生对PLC的学习兴趣。该装置在演示屏上位置可任意移动、互换。
2、PLC实训模块

序号	编号	控制对象实训模块	实训教学目标
1	SX1	抢答器/音乐喷泉	通过对抢答系统中各组人员抢答时序的监视和控制，掌握条件判断控制指令的编写方法；通过对音乐喷泉控制系统中“水流”及音乐的循环控制，掌握循环指令的编写方法。
2	SX2	装配流水线/十字路口交通灯	通过对“生产流水线”顺序加工过程及十字路口交通灯路况信号控制，掌握顺序控制指令的编写方法。
3	SX3	水塔水位/天塔之光	通过对“水塔水位”和“储水池水位”变化过程的判断，了解简单逻辑控制指令的编写方法。通过对天塔之光闪亮过程的移位控制，掌握移位寄存器指令的编写方法。
4	SX4	自动送料装车/四节传送带	通过对传送带启停、传送状态的控制和对货物在自动送料装车系统中流向、流量的控制，掌握较复杂逻辑控制指令的编写方法。
5	SX5	多种液体混合装置	通过对“液体混合装置”中不同液体比例及液体混合时搅拌时间的控制，掌握条件判断指令及各种不同类型的定时器指令的编写方法。
6	SX6	自动售货机	通过对用户投币数目的识别和自动售货机中各种“货物”的进出控制，掌握各种计数器指令及比较输出指令的编写方法。
7	SX7	自控轧钢机/邮件分拣机	通过对自控轧钢机和邮件分拣机材料（“钢锭“邮件”）来料数量、来料类别识别及对各种执行器（例如“电机”）启停时序的控制，掌握数值运算指令及中断指令的编写方法。
8	SX8	机械手控制/自控成型机	通过对机械手停留“位置”及自控成型机各方向“液缸位置”的控制，掌握一个完整工业应用系统中的较简单逻辑控制程序的编写能力。
9	SX9	加工中心（实物）	通过对加工中心中各方向“电机”运行方向及“刀库”进出刀、换刀过程的控制，掌握一个完整工业应用系统中的较复杂逻辑控制的编写能力。
10	SX10	四层电梯（实物）	通过对一个完整的四层电梯模型的综合控制，初步掌握PLC控制系统的分析、I/O分配、设计I/O接线图、接线、编程、调试等工作过程的综合知识。
11	SX11	步进电机（实物）步进电机系统由驱动电路、步进电机、刻度盘、指针等组成；	通过利用PLC对步进电机的控制，初步了解步进电机方向、拍数的控制及直线运动检测、定位控制。
12	SX12	自动洗衣机/电镀生产线	通过对洗衣机进出水时间、洗涤流程及电镀生产线中物块侵入不同溶液的时间、方式、先后顺序的控制，掌握多点PLC控制系统的综合应用能力。
13	CM-01	7寸触摸屏模块采用smart 700ie	了解工业触摸屏的功能及使用方法、掌握与PLC之间的通信知识，并掌握复位、置位、交替等功能键、图形（曲线）显示、动态画面跟踪在触摸屏中的实现方法。
14	BP1	变频器实训组件：配置西门子MM420 0.37KW变频器，带有RS485通信接口及BOP操作面板	初步具有综合应用变频器的能力，了解变频调速在实际中的应用，掌握变频器与PLC之间USS通信协议的建立连接方法。
16	WK1	交流接触器挂箱	掌握一般强电系统的安装和调试工作过程知识，实现PLC方式的电机典型运行控制；掌握安装和调试PLC电气控制系统的有关知识。
17	WK2	工业4.0仿真实训软件	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。

（1）通过FLASH虚拟环境实时显示PLC的运行状态
（2）可以实现PLC虚拟接线，并对接线进行错误检查
（3）PLC编程训练、PLC程序编写测试等功能
（4）实现PLC运行模拟，对错误程序进行检查
五、配置清单

序号	名称	单位	数量	备注
1	电源、信号源、仪器控制屏	台	1
2	实训考核桌	张	1
3	PLC实训模块	块	1	挂箱一	音乐喷泉/抢答器/基础实验
		块	1	挂箱二	装配流水线/交通信号灯/自动供水/天塔之光
		块	1	挂箱三	自动送料装车/传送带/多种液体混合装置/自动售货机/自动轧钢机
		块	1	挂箱四	自动成型系统/机械手控制/温度控制/直流电机控制
		块	1	挂箱五	邮件分检系统/步进电机的控制
		块	1	挂箱六	加工中心刀具库/洗衣机自动控制
		块	1	挂箱七	四层电梯的PLC控制/中间继电器
		块	1	挂箱八	电镀自控系统PLC控制/数码显示控制
		块	1	挂箱九	变频器模块MM420 0.37KW
		块	1	挂箱十	继电器控制实验挂箱（一）
4	电机导轨及转速表	台	1	导轨+1024编码器+转速表
5	PLC主机挂箱	个	1	CPU224XP AC/DC/RLY
6	触摸屏挂箱	个	1	smart 700ie
7	双速电机	台	1	180W/380V/Y
8	PLC工控组态软件	套	1
9	PLC编程软件及演示程序	套	1
10	实验说明书	套	1	指导学生实训
11	实验导线	条	30	红色Ф4自锁线（100CM）
		条	2	黑色Ф4自锁线（100CM）
		条	6	黄色Ф4自锁线（30CM）