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一、设备概述：
该套设备根据国家最新《职业标准》及劳动部颁发的“电工技术等级证”和“电工实 操证”等培训、鉴定内容要求，以电工国家职业资格高级工、技师、高级技师考核内容为 基础研发而成。同时该套设备遵循了培训、鉴定、竞赛相结合的原则，适用于各类职业学校、技工学校、中专学校、劳动培训及技能鉴定等单位的教学培训、实操考核、技能鉴定使用。
设备采用模块化设计组合式运用的设计理念，由PLC电气控制应用平台、电力拖动安装平台、立式塑胶机控制电路故障诊断实训平台等组成。该套设备包含了 PLC 控制技术、触摸屏应用技术、变频调速技术、伺服驱动技术、步进驱动技术、工业传感器技术、电动拖动技术、直流调速技术等培训及鉴定内容。设备集成智能物联网模块，实现与各种仪表的数据采集、处理，经过数据处理后上传到服务器平台，同时服务器平台可以对物联网模块下达指令，配合扩展板模块实现远程控制。该套设备还配备了数字孪生仿真系统，通过 3D 仿真模型和仿真数据驱动器取代实体设备， 设备受 PLC 程序控制并反馈相关的传感器信号，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体设备的运动过程。
二、设备功能与结构：
该设备由PLC电气控制应用平台、电力拖动安装平台、立式塑胶机控制电路故障诊断实训平台、电脑桌、装配桌、实训仪表工具等组成。
1、PLC 电气控制应用平台
平台上面安装有智能物联网模块、PLC、触摸屏、变频器、伺服驱动器、步进驱动器、 指示灯按钮模块等器件， 融合自动控制系统电气控制电路的接线、PLC 编程与调试于一体，满足实训教学、鉴定培训的需要。
2、电力拖动安装平台
电力拖动安装平台采用万能网孔板开放式设计，自由组合的思路， 平台配套电力拖动 实训套件箱，学员根据实训项目的要求，选取器件、组合成相应的实训电路， 完成电力拖 动线路安装、接线、调试及工艺整理，满足实训教学、鉴定培训及职业竞赛的需要。
3、环形传送分拣任务模型
模型底板由8mm厚铝板加工氧化而成，装有四个黑色铸铝拉手， 方便搬运。底板上方 有环形输送带、气动机械手、搬运龙门架、分拣机构、变频电机、伺服电机、步进电机、 多种传感器及气缸等组成。该任务模拟生产线自动化控制，变频器控制输送带电机实现调 速功能；通过光纤、光电、金属、RFID 等多种传感器检测， PLC 控制伺服、步进、多种气缸动作完成上料、分拣、搬运等多种功能。同时为方便教学，端口采用全开放设计。
4、装配桌
由桌体框架和台面两大部分组成。桌体框架用优质 Q235 冷轧钢板折弯焊接，喷塑后 组装连接，预设电源插座扩展孔，依据用途可加装电源插座，配置 1 个 2 层工具柜， 表面 静电喷塑， 可储藏工具， 放置于装配桌底部一侧。台面用高密度中纤板， 表面贴压防火板， 耐腐蚀、防静电，可随意拆装，方便运输安装。
5、电脑桌
电脑桌采用优质 Q235 冷轧钢板折弯焊接加中纤板台面组装而成，包括台面、键盘抽 屉、主体架等部分，桌腿安装 4 个万向轮，方便移动。
6、产品配件包
包含设备安装、调试、实训所需要的配件、配线、耗材等，包括 PLC 编程线、触摸屏 USB 下载线、通讯线、空气压缩机、排插座、安装耗材等。
三、设备参数：
1、工作电源： AC380V±10％ 50Hz
2、额定功率：≤1.5kW
3、安全保护功能：漏电保护、过流保护、短路保护、接地保护
4、PLC: CPU 1214C DC/DC/DC 晶体管型，14 输入/10 输出
5.、数字量输入/输出模块：继电器型，16 输入/16 输出
6、伺服系统：汇川，伺服电机：0.1KW
7、变频器：V20
8、步进驱动器：YKD2305M
9、步进电机：YK42XQ47-02A
10、触摸屏：TPC7032KT
11、RFID：工业 RFID 读写器(DW207)
12、单站尺寸：W800*D700*H1829mm
13、区域尺寸：5000mm*3000mm
四、设备配置详细参数
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序号 |
名称 |
技术参数 |
数量 |
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1 |
主体平台 |
1、整体尺寸：W800*D700*H1829mm 2、网孔板尺寸：W718*D40*H11490mm 3、平台采用立式结构开放式设计，主体采用 40*80 型材做骨架，周边采用 Q235 冷扎钢板做封板，表面静电喷塑处理，整机既坚固耐 用，又美观大方。底部装有带脚垫万向轮，万向轮移动时用，可调脚固定时用，移动固定两相宜。顶部安装电源模块，中部为实训区域，依据任务安装不同挂板。 |
1套 |
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2 |
电源模块 |
1、功能：为实训任务提供各种电源，具有漏电保护、过流保护、短 路保护、接地保护等。 2、尺寸：W718*D98*H158mm 3、结构： 由箱体和面板组成，采用 Q235 冷轧钢板折弯后焊接而成， 表面静电喷塑处理，文字符采用现代 UV 打印技术处理，使面板标 识清晰且经久耐用。 4、直流电源：DC24V/6.5A，带短路保护及自动恢复功能； 5、两组交流电源输出；AC380V、AC220V，采用安全端子及螺钉端子 两种输出方式，方便不同方式接线。 6、电源输出区域设计有透明安全防护罩，提高用电的安全性。防护 罩开合角度大于 110 度，出线孔为拱门型设计。 |
1套 |
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3 |
PLC 电气控制模块 |
1、功能：模块集成安装有 PLC 控制器、触摸屏、变频器、伺服系统、 步进系统、指示灯按钮模块等，所有器件端口引至接线端子，配 合环形传送分拣任务模型，完成接线、编程、调试等实训。 2、尺寸：W718*D40*H1490mm(不含器件) 3、结构：挂板采用二横二竖通用网孔设计，2.0mm 厚 Q235 冷轧钢板 折弯后焊接而成，表面静电喷塑处理。 4、主要器件参数： （1）S7-1200 PLC 模块： CPU1214C DC/DC/DC,14 输入/10 输出,集成 2AI （2）数字量输入输出模块：16 输入 24V DC/16 输出继电器 （3）触摸屏模块：TPC7032KT 液晶屏：7"TFT 液晶屏，分辨率(800×480) CPU 主板 ：Cortex-A8 CPU 为核心(主频 600MHz) 触摸屏：四线电阻式 内存：128M SDRAM，HK/HS 具备图形加速 存储设备 128M NAND Flash，HK/HS 软件支持大数据储存 接口：1×RS232，1×RS485，2×USB(1 主 1 从) ，1×以太网 口 安装方式 ：嵌入式安装 电源：DC24V/30W 总体尺寸：226.5mm×163mm×36mm 净重：0.8kg （4）V20变频器 命令源:操作面板给定、控制端子给定、Profinet通讯给定等 输入端子：数字输入端子 输出端子：继电器输出端子，模拟量输出端子，支持 0-10V 电压输出 显示面板：IOP2高级面板 显示 保护功能：上电电机短路检测、输入输出缺相保护、过流保护、 欠压保护、过热保护等 环境温度：-10℃~+50℃ 防护等级：IP20 （5）汇川伺服系统 主电路电源：单相 AC220-240V+10~-15%,50Hz /1.6 A ； 适用电机:0.1kW ； 防护等级：IP10； 频率特性：1.2kHz； （6）步进系统 两相数字式步进驱动器 型号：YKD2305M 驱动电压：20-50VDV 适配电流：<3A 保护功能：具有过流、过压、欠压等保护 （7）指示灯按钮模块 采用 Q235 冷轧钢板折弯后焊接而成，表面静电喷塑处理，文 字符采用现代丝印技术处理，使面板标识清晰且经久耐用。 安装有自复平钮 4 个、旋钮 2 个、信号指示灯 6 个，端口引 至接线端子。 |
1套 |
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4 |
环 形 传 送 分 拣任务模型 |
1、功能：该任务模拟生产线自动化控制，变频器控制输送带电机实现调速功能；通过光纤、光电、金属、RFID 等多种传感器检测，PLC 控制多种气缸动作完成上料、分拣、搬运、入仓等多种功能。同时为方便教学实训，端口采用全开放设计。 2、尺寸：约 L710mm*W554mm*H391mm。 3、结构：模型底板由 8mm 厚铝板加工氧化而成，装有四个黑色铸铝拉 手，方便搬运。底板上方有环形输送带、气动机械手、搬运龙门架、 分拣机构、变频电机、伺服电机、步进电机、多种传感器及气缸等 组成。 4、三相交流减速电机 型号：4IK25GN-S3/4GN50K 额定电压：380V 功率：25W 减速比:1:50 5、伺服电机 额定功率：0.1kW； 额定转矩：0.32Nm； 额定电流：1.3A； 额定转速：3000； 电压：220V； 编码器类型：23bit 多圈绝对值编码器 6、步进电机 额定电压：3V 额定电流：2A 步角距：1.8° 电机长度：49mm 保持转矩：0.48N.m 电机线数：4 线 步距精度：5% 7、数字光纤传感器 电源电压：12V 至 24VDC±10% 控制输出：NPN 型 保护电路： 电源具有逆电极保护、输出具有过流保护、过电压 保护功能 输出功能：LIGHT-ON/DARK-ON(开关选择) 延时功能：断开延时计时器/开启延时计时器/单次计时器 8、光纤头 检测距离：20 至 190mm 最小弯曲半径：R20。 9、金属传感器 检测头尺寸：M18 检测距离：10mm±10%, 设定距离：0-8mm, 电源电压：DC12-24V, 输出 NPN 格式； 10、圆柱型光电传感器 控制输出：NPN 型， 检测范围：11cm， 反应时间：最迟 1.5ms， 电源电压：12V 至 24VDC±10%。 11、工业 RFID 读写器 型号：DW207 可支持达至 1.5W 射频功率； 感应距离可达 20cm 外形长：82mm； 前端直径：32mm； 调整距离外径：35/38mm； 线长：1500mm； 重量：150g |
1套 |
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5 |
电力拖动挂板 |
1、功能：采用万能网孔板开放式设计，自由组合的思路，平台配套 电力拖动实训套件箱，学员根据实训项目的要求，选取器件、组 合成相应的实训电路，完成电力拖动线路安装、接线、调试及工 艺整理实训； 2、尺寸：W718*D40*H1490mm(不含器件) 3、结构：挂板采用二横二竖通用网孔设计，2.0mm 厚 Q235 冷轧钢板 折弯焊接而成，表面静电喷塑处理。 |
1套 |
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6 |
电动机组 |
1、功能：底板采用 Q235 冷扎钢板折弯后焊接而成，表面静电喷塑处 理，底板安装有三相异步电动机及双速电动机， 电动机引线采用 高绝缘性安全型接线柱引出，以便于学员接线。装有两个黑色铸 铝拉手，方便搬运。在设备中作为电路负载模块使用。 2、尺寸：W600*D260*H160mm(含器件) 3、三相异步电动机 4 台 电压： 380V±10% 功率：180W 频率：50HZ 接法：Y/△ 电流：0.4A 转速：1400r/min 4、双速电机 1 台 电压： 380V±10% 频率：50HZ 接法：Y Y/△ 电流：0.7A 转速：1400/700r/min |
1套 |
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7 |
电脑桌 |
1、功能：单工位设计，用于放置编程电脑，方便学员实训使用。 2、尺寸：L600mm×W600mm×H780mm 3、桌身：桌身采用 Q235 冷轧钢板折弯焊接而成，桌体底装有带刹车 万向轮，移动和固定两相宜，方便调整设备的摆放位置。 4、台面：采用25mm 厚高密度中纤板外贴防火板,PVC 截面封边，桌边半圆型设计，台面具有耐磨、耐热、耐污及易清洁等特点。 |
1套 |
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8 |
装配桌 |
1、功能： 由桌身、工具柜、台面组成，用于电气及机械结构的装配 平台。 2、尺寸：L1500mm×W700mm×H780mm 3、桌身：采用冷轧钢板折弯焊接而成，喷塑后组装连接，装配桌预 设电源插座扩展孔，依据用途可加装电源插座。整个装配桌可随 意拆装，方便运输安装。 4、工具柜：采用冷轧钢板折弯焊接而成，工具柜有多个抽屉，可储 藏工具，放置于装配桌底部一侧。 55、台面：采用 25mm 厚高密度中纤板外贴防火板,PVC 截面封边， 台 面具有耐磨、耐热、耐污及易清洁等特点。 |
1套 |
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9 |
数字孪生技术实训系统 |
1、数字孪生产线方案展示与虚拟仿真： 2、支持物理碰撞检测、摩擦力、重力、速度、加速度、惯性等近物理仿真； 3、整线运动仿真时，充分考虑工件、设备的物理场特性，以及可能发生物理碰撞检测，包括碰撞、滑动、掉落地上等物理现象； 4、虚拟场景支持运行、暂停、重置、以及倍数运动。 5、虚拟电控功能：具有丰富的通信接口，如Modbus、S7等，支持常用工业通信协议的连接控制，支持PLC编程接口进行虚拟控制，支持PLC逻辑验证、设备调试； 6、数字孪生模型可与实物工业控制器通信，数字孪生体模型与实际设备间可进行数据实时交互，可以与实物设备进行联动，能以实控虚和虚控实； 7、立体仓库含3轴以上堆垛机，分别由变频器、步进系统、伺服系统组成。 8、含立体货架，可真实仿真货架位置控制。 9、仿真任务模型系统具有真实自动化设备的所有功能，通过与PLC控制系统进行相关线路连接，编制PLC控制程序和HMI人机界面，可实现对仿真模型设备的控制。 |
1套 |
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10 |
云智能实验室安全管理系统 |
本平台将无线传输、信息处理等物联网技术应用用于自动化远程控制。设备端运行状态、数据参数等上传至云平台。物联网系统的传感层、传输层和应用层关联掌握数据与分析数据。 ★电压、电流等模拟量数据显示 ★输入开关监控，输出开关等数字量控制。 ★远程控制启停状态，给定输出电压值的。 显示输入输出电压值的历史数据 可按照日期、日间进行查询历史数进行查询。 ★报警信号为PLC主机模拟量采集数值或者开关量可以自由设定，如当模拟量输入超过设定电压时产生报警，通过物联网自动化应用软件将报警信号上传到云平台，通过云平台向设置的终端推送报警信号，每台设备可对应多个终端设备。 通过手机端可以实现远程控制PLC的输出及监视PLC的输入状态变化。 数据显示画面：画面显示输入电压数值，输出电压监控，开关状态输入，开关控制输出，以及云端连接二维码。 联网设置界面：设置现场数据连接云平台后台数据库管理。 |
1套 |
五、配套软件要求
1、PLC编程软件、MCGS
2、PLC控制编程仿真软件
1）软件特点：
（1）软件以PLC为原型，实现基本指令、应用指令以及顺序控制指令的仿真模拟。
（2）软件通过实训要求，了解实训目的和控制要求。
（3）实训器件采用三维仿真实物组件，让学生了解控制实验中所需的元件。
（4）通过器件库，学生可进行器件布局，对各控制回路进行模拟接线。
（5）通过I/O分配布置，将鼠标移到I/O分配地址资源相应部分能查看到相对应的实物。
（6）通过符号库，选择正确的符号放置有T型图正确位置，实现接线仿真。
（7）在原理图中进行模拟仿真连接电路，按步骤连接正确后才能进行下一条的接线操作。
（8）接线完成实现通电运行，通过鼠标进行上电运行，软件会以动画形式进行动作演示。
2）软件仿真项目
（1）双面铣床控制
（2）工业洗衣机控制
（3）皮带运输线控制
（4）电镀生产线控制
（5）运料小车控制
（6）音乐喷泉控制
（7）简易机械手控制
（8）大小球传送装置控制
（9）循环彩灯控制
（10）停车场车位控制
（11）小推车控制
（12）三层电梯控制
（13）电动机启停控制
（14）电动机正反转控制
（15）电动机循环正反转控制
（16）可逆运行反接制动控制
（17）三速电机控制
（18）星角降压启动控制
（19）数码管点亮控制
（20）交通灯控制
（21）恒压供水系统控制
