JG
-S400型 西門子S7-400PLC綜合實訓裝置（網絡型）
一、概述
JG-S400型 網絡型西門子S7-400PLC綜合實訓裝置 適合高等院校、企業工廠的機電設備安裝與維修、機電技術應用、電氣運行與控制、電氣技術應用、電子電器應用與維修等專業和非機電類專業的《可編程控制器技術》、《電氣及PLC控制技術》、《PLC及其應用》、《變頻調速技術》、《現場總線控制技術》課程的教學與技能實訓、技能鑒定考核。
二、裝置特點
1、采用積木組合式結構，含開關量、模擬量、變頻調速、觸摸彩屏、總線通信模塊等，配套組態監控軟件、仿真實訓軟件，實現仿真化、信息化、網絡實訓教學，體現實訓教學的網絡性和系統性。
2、項目實訓模塊：利用目前典型的可編程控制器及總線技術完成對工業生產中模擬對象，實物模型中的邏輯、模擬、過程、運動等的控制實訓，完成學生認知、設計、安裝、調試、檢修等多種技能實訓。
3、基于現場總線的組態監控實訓教學：通過現場總線網絡，將實訓裝置（從站）PLC和主站PLC進行1：N通信。從站的PLC運行控制對象的程序，利用工控網絡集中監控的功能，主站PLC可以對任意臺從站PLC進行實時監控，符合工業現場控制的要求。學生獨立通過PLC完成對各種實訓對象的控制，并進行組態實時監控（1：1通信）。
4、仿真實訓教學：通過FLASH虛擬環境實時顯示PLC運行狀態，也可以實現PLC接線、錯誤檢查、編程訓練、程序編寫測試等功能。
三、技術性能
1、輸入電源：三相四線（或三相五線）～380V±10% 50Hz
2、工作環境：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：1600mm×700mm×1600mm
6、安全保護：具有漏電壓、漏電流保護裝置，安全符合國家標準
四、基本配置及功能
實訓裝置由控制屏、實訓桌、主機實訓組件、實訓模塊（含豐富的工業現場設備模擬實訓對象）、變頻器掛箱、觸摸屏掛箱、交直流電機、總線單元、通信模塊、電機導軌、測速機構等組成。
（一）控制屏（鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板）
1、交流電源控制單元
三相四線380V交流電源經空氣開關后給裝置供電，電網電壓表監控電網電壓，設有帶燈保險絲保護，控制屏的供電由鑰匙開關和啟停開關控制，同時具有漏電告警指示及告警復位。
提供三相四線380V、單相220V電源各一組，由啟停開關控制輸出，并設有保險絲保護。
2、定時器兼報警記錄儀
定時器兼報警記錄儀，平時作時鐘使用，具有設定時間、定時報警、切斷電源等功能；還可自動記錄由于接線或操作錯誤所造成的漏電告警次數。
3、直流電源、直流電壓/電流表、邏輯輸出及指示等
直流電壓：0～10V可調輸出；
直流電流：4～20mA可調輸出；
+24V/1A直流穩壓電源輸出
+5V/5A直流穩壓電源輸出
4、主機實訓組件
| 序號 | 名稱 | 型號 | 數量 | 備注 |
| 1. | 機架 | 6ES7400-1TA01-0AA0 | 1臺 | S7-400主機 |
| 2. | 407電源 | 6ES7407-0KR02-0AA0 | 1臺 | |
| 3. | 16路數字量輸入 | 6ES7421-7BH00-0AB0 | 1臺 | |
| 4. | 16路數字量輸出 | 6ES7422-1BH11-0AA0 | 1臺 | |
| 5. | 8路模擬量輸入 | 6ES7431-1KF00-0AB0 | 1臺 | |
| 6. | 8路模擬量輸出 | 6ES7432-1HF00-0AB0 | 1臺 | |
| 7. | S7-400CPU | 6ES7412-2EK06-0AB0 | 1臺 | |
| 8. | Flash EPROM 1MB | 6ES7952-1KK00-0AA0 | 1臺 | |
| 9. | 48 針前連接器 | 6ES7492-1AL00-0AA0 | 4臺 | |
| 10. | DP 頭 | 3個 | ||
| 11. | 通訊處理器PCI通訊卡 | 6GK1561-1AA00 | 1張 | |
| 12. | 變頻器通訊卡 | 6SE6400-1PB00-0AA0 | 1臺 |
5、PLC實訓模塊
| 序號 | 編號 | 控制對象實訓模塊 | 實訓教學目標 |
| 1 | SX1 | 搶答器/音樂噴泉 | 通過對搶答系統中各組人員搶答時序的監視和控制，掌握條件判斷控制指令的編寫方法；通過對音樂噴泉控制系統中“水流”及音樂的循環控制，掌握循環指令的編寫方法。 |
| 2 | SX2 | 裝配流水線/十字路口交通燈 | 通過對“生產流水線”順序加工過程及十字路口交通燈路況信號控制，掌握順序控制指令的編寫方法。 |
| 3 | SX3 | 水塔水位/天塔之光 | 通過對“水塔水位”和“儲水池水位”變化過程的判斷，了解簡單邏輯控制指令的編寫方法。通過對天塔之光閃亮過程的移位控制，掌握移位寄存器指令的編寫方法。 |
| 4 | SX4 | 自動送料裝車/四節傳送帶 | 通過對傳送帶啟停、傳送狀態的控制和對貨物在自動送料裝車系統中流向、流量的控制，掌握較復雜邏輯控制指令的編寫方法。 |
| 5 | SX5 | 多種液體混合裝置 | 通過對“液體混合裝置”中不同液體比例及液體混合時攪拌時間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類型的定時器指令的編寫方法。 |
| 6 | SX6 | 自動售貨機 | 通過對用戶投幣數目的識別和自動售貨機中各種“貨物”的進出控制，掌握各種計數器指令及比較輸出指令的編寫方法。 |
| 7 | SX7 | 自控軋鋼機/郵件分揀機 | 通過對自控軋鋼機和郵件分揀機材料（“鋼錠“郵件”）來料數量、來料類別識別及對各種執行器（例如“電機”）啟停時序的控制，掌握數值運算指令及中斷指令的編寫方法。 |
| 8 | SX8 | 機械手控制/自控成型機 | 通過對機械手停留“位置”及自控成型機各方向“液缸位置”的控制，掌握一個完整工業應用系統中的較簡單邏輯控制程序的編寫能力。 |
| 9 | SX9 | 加工中心（實物） | 通過對加工中心中各方向“電機”運行方向及“刀庫”進出刀、換刀過程的控制，掌握一個完整工業應用系統中的較復雜邏輯控制的編寫能力。 |
| 10 | SX10 | 四層電梯（實物） | 通過對一個完整的四層電梯模型的綜合控制，初步掌握PLC控制系統的分析、I/O分配、設計I/O接線圖、接線、編程、調試等工作過程的綜合知識。 |
| 11 | SX11 | 步進電機（實物） 步進電機系統由驅動電路、步進電機、刻度盤、指針等組成； |
通過利用PLC對步進電機的控制，初步了解步進電機方向、拍數的控制及運動檢測、定位控制。 |
| 12 | SX12 | 自動洗衣機/電鍍生產線 | 通過對洗衣機進出水時間、洗滌流程及電鍍生產線中物塊侵入不同溶液的時間、方式、先后順序的控制，掌握多點PLC控制系統的綜合應用能力。 |
| 13 | WK1 | 典型電動機控制實操單元：交流接觸器3只；時間繼電器1只，3個按鈕，3只交流指示燈，熱繼電器2只，元器件安裝與網孔板配套的底座。 | 掌握一般強電系統的安裝和調試工作過程知識，實現PLC方式的電機典型運行控制；掌握安裝和調試PLC電氣控制系統的有關知識。 |
| 14 | WK2 | 網孔板 | 學會電氣控制系統中各元器件的布局規劃、安裝、調試過程知識。 |
| 15 | BP1 | 變頻器實訓組件：配置西門子MM420 0.37KW變頻器，帶有RS485通信接口及BOP操作面板 | 初步具有綜合應用變頻器的能力，了解變頻調速在實際中的應用，掌握變頻器與PLC之間USS通信協議的建立連接方法。 |
| 17 | CM1 | 觸摸屏實訓組件： 7英寸 KTP700 PN真色彩 |
了解工業觸摸屏的功能及使用方法、掌握與PLC之間的通信知識，并掌握復位、置位、交替等功能鍵、圖形（曲線）顯示、動態畫面跟蹤在觸摸屏中的實現方法。 |
| 18 | 儀表測量模塊 | 包含30V直流電壓表1只，100MA毫安表1只 |
三）電機導軌、光碼盤測速系統及數顯轉速表
包含光碼盤測速系統（配有進口光電編碼器）、數顯轉速表及固定電機的不銹鋼導軌等。不銹鋼導軌平整度好，加工精細，同心度好，互換性好，能保證電機與編碼盤之間連接的同心度不超過±5絲，電機運行噪聲小，實訓參數典型，能較好滿足實訓要求。在導軌面板上設有五位數顯轉速表，顯示當前轉速；具有電壓反饋信號；同時設有光電編碼信號輸出，包括A、B兩個通道；能夠完成各種速度開/閉環及定位實訓。
（四）三相鼠籠異步電機：交流380V/△
（五）實訓桌
實訓桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板；左右設有兩個大抽屜（帶鎖），用于放置工具及資料，電腦桌聯體設計，造型美觀大方。
五、實訓項目
（二）實驗項目
1)PLC基本技能實訓
1.PLC認知實訓
2.PLC仿真實訓
3．跳轉、分支功能實驗
4．移位寄存器實驗
5．數據處理功能實驗
6．微分、位操作實驗
7．與、或、非邏輯功能實驗
8．定時器、計數器功能實驗
2)PLC模擬控制應用實訓
1. 數碼顯示控制
2. 搶答器控制（優先級、數值運算，具有聲效功能）
3. 天塔之光控制（閃爍、發射、流水型）
4. 音樂噴泉控制（具有聲效功能）
5. 十字路口交通燈控制
6. 水塔水位控制
7. 自動送料裝車系統控制
8. 四節傳送帶控制
9. 裝配流水線控制
10. 多種液體混合裝置控制
11. 自控成型機控制
12. 全自動洗衣機控制（具有聲效功能）
13. 電鍍生產線控制
14. 自控軋鋼機控制
15. 郵件分揀機控制
16. 自動售貨機控制
17. 機械手控制
18. 四層電梯控制
19. 加工中心控制
20. 步進電機PLC控制
3）PLC三相電機實訓
1. 三相鼠籠式異步電動機點動控制和自鎖控制（實物）
2. 三相鼠籠式異步電動機聯鎖正反轉控制（實物）
3. 三相鼠籠式異步電動機帶延時正反轉控制（實物）
4. 三相鼠籠式異步電動機星/三角（Y/△）換接起動控制（實物）
4）PLC、變頻器、觸摸屏綜合應用技能實訓
1.變頻器功能參數設置與操作
2.變頻器報警與保護功能
3.外部端子點動控制
4.變頻器控制電機正反轉
5.多段速度選擇變頻調速
6.變頻器無級調速
7.基于外部模擬量(電壓/電流）控制方式的變頻調速
8.瞬時停電啟動控制
9.PID變頻調速控制
10.PLC控制變頻器外部端子的電機正反轉
11.PLC控制變頻器外部端子的電機運行時間控制
12.基于PLC數字量控制方式的多段速
13.基于PLC模擬量控制變頻開環調速
14.基于PLC通信方式的變頻器開環調速
15.基于PLC通信方式的速度閉環控制
16.基于PLC模擬量方式的變頻器閉環調速
17.變頻器恒壓供水系統的模擬
18.基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習
19.基于觸摸屏控制方式的LED控制
20.基于觸摸屏控制方式的溫度PID控制
21.PLC、觸摸屏與變頻器通信控制
22.基于MCGS的現場總線網絡通信技術
六、配置清單
| 序號 | 名稱 | 單位 | 數量 | 備注 | |
| 1. | 電源、信號源、儀器控制屏 | 臺 | 1 | ||
| 2. | 實訓考核桌 | 張 | 1 | ||
| 3. | PLC實訓模塊 | 塊 | 1 | 掛箱一 | 音樂噴泉/搶答器/基礎實驗 |
| 4. | 塊 | 1 | 掛箱二 | 裝配流水線/交通信號燈/自動供水/天塔之光 | |
| 5. | 塊 | 1 | 掛箱三 | 自動送料裝車/傳送帶/多種液體混合裝置/自動售貨機/自動軋鋼機 | |
| 6. | 塊 | 1 | 掛箱四 | 自動成型系統/機械手控制/溫度控制/直流電機控制 | |
| 7. | 塊 | 1 | 掛箱五 | 郵件分檢系統/步進電機的控制 | |
| 8. | 塊 | 1 | 掛箱六 | 加工中心刀具庫/洗衣機自動控制 | |
| 9. | 塊 | 1 | 掛箱七 | 電鍍自控系統PLC控制/數碼顯示控制 | |
| 10. | 塊 | 1 | 掛箱八 | 四層電梯的PLC控制/中間繼電器 | |
| 11. | 塊 | 1 | 掛箱九 | 儀表掛箱 | |
| 12. | 變頻器掛箱 | 塊 | 1 | MM420 0.37KW含通訊卡6SE6400-1PB00-0AA0 | |
| 13. | 觸摸屏掛箱 | 塊 | 1 | KTP700 PN | |
| 14. | S7-400PLC主機掛件 | 套 | 1 | 見附表2 | |
| 15. | 通訊處理器PCI通訊卡 | 張 | 1 | 6GK1561-1AA00 | |
| 16. | 編程電纜 | 條 | 1 | USB/MPI | |
| 17. | DP電纜 | 套 | 1 | ||
| 18. | 電機導軌 | 套 | 1 | ||
| 19. | 電機 | 臺 | 1 | 180W/380V | |
| 20. | PLC工控組態軟件 | 套 | 1 | ||
| 21. | PLC編程軟件及演示程序 | 套 | 1 | ||
| 22. | 實驗說明書 | 套 | 1 | 指導學生實訓 | |
| 23. | 工控機 | 臺 | 1 | 研華工控機 IPC-610L | |
| 10 | 實驗導線 | 條 | 30 | 紅色Ф4自鎖線（100CM） | |
| 條 | 2 | 黑色Ф4自鎖線（100CM） | |||
| 條 | 6 | 黃色Ф4自鎖線（30CM） | |||
| 條 | 2 | Ф4自鎖線（100CM） | |||
觸摸屏：KTP900 Basic PN，變頻器：G12C，PLC：S7-314C 1套，外加1臺S7-1511C 單價104000/臺。
