一、概述

GLPLC-1D型PLC與變頻調速實驗裝置能完成PLC基礎實驗和綜合知識運用的開關量實驗、模擬量實驗、變頻器實驗、觸摸屏實驗、異步電機直線運動機械模型位置實驗、轉速實驗、異步電機轉速轉矩機械模型轉速閉環控制實驗、轉矩閉環控制實驗內容。

本實驗裝置具有全面的安全保護措施，配置智能化儀器儀表，將實驗所需的儀器儀表電源等集成在電源控制屏上，外形美觀大氣，實驗組件采用輕便式材質制作，進一步降低實驗臺整體高度，提高實驗室可視空間，實驗臺采用人性化設計，具備可擴展性。

二、特點

1、桌身采用優質型材做骨架，結構件經大型成型機械加工而成，外表面噴涂彩色環氧聚塑并經高溫烘烤處理，整機堅固耐用，美觀大方。桌身按兩層設計，有兩扇保護門，可放置實訓模塊、實驗試驗箱等。桌面部分采用高密度鋼板。桌面具有耐磨、耐熱、耐污、耐火、防霉、防靜電及易清潔等特點；

2、電壓型漏電保護器，對隔離變壓器前的線路出現的漏電現象進行保護，控制屏內的接觸器便立即跳閘，切斷電源；

3、電壓型漏電保護器，對隔離變壓器后的線路及實驗過程中接線等出現的漏電現象進行保護，發出報警信號并切斷電源，確保人身安全；

4、電流型漏電保護器：若控制屏有漏電現象，當漏電流超過一定值時，即切斷電源；

5、強、弱電連接線及插座：采用全封閉結構，使用安全、可靠、防觸電。

三、技術性能

1、工作電源：三相四線（或三相五線）～380V±5% 50Hz；

2、溫度：-10℃～40℃，相對濕度＜85%（25℃）；

3、裝置容量：≤1.5KVA；

4、重量：200Kg；

5、工作環境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25 ℃） 海拔＜4000m；

四、實驗臺組件配置及參數

GLPLC-1D型PLC與變頻調速實驗裝置主要由電源儀器控制屏、實驗桌、實驗掛板等組成，所有實驗掛板可以全部掛在實驗框內。

1、實訓臺

采用標準鋁型材設計框架結構，桌面板采用防火桌面材料結實耐用；配備抽屜和儲物柜便于放置零部件；

2、控制屏

控制屏采用鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板。為實驗提供交流電源。具體功能如下：三相380V及單相220V交流電源。配有三只指針式交流電壓表；

3、可編程控制器實驗板

     配置西門子CPU SR40，緊湊型 AC/DC/RLY, 24DI/16DO；單相4個200kHz高速計數器，正交相位2個100kHz高速計數器。自帶以太網口1，串行端口1（RS485），附加串行端口1個（帶有可選RS232/485信號板）；

      PLC側邊安裝西門子模擬量模塊AM03，2路模擬量輸入，一路模擬量輸出，輸入模擬量電壓范圍0-10v，電流范圍4-20ma；

      面板上配置24V 1A/5V 3A開關電源供PLC實驗使用，同時準備了輸入電路光電隔離板與輸出電路繼電器驅動板保護實驗線路。PLC輸入輸出點和電源均以端子形式在實驗板上接出；

4、開關量實驗板

 （1）包括旋轉運動模型、直線運動模型、混料罐動作模型以及物料輸送模型；

（2）三種液體混合攪拌液位控制模型，當液位上升或下降時，帶有機械式移動液位背景光線顯示效果；

（3）帶有運動狀態反饋信號的邏輯功能的程序設計實驗，實驗完全接近工程實際，帶有反射式和溝槽式兩種光電開關作為位置檢測信號；

（4）物料輸送模型具有上料倉和下料倉，上、中、下三層傳送帶，配有倉滿手動設定信號，和料倉開、物料傳送等顯示效果；

5、模擬量實驗板

    模擬量實驗要求能開設溫度閉環和轉速閉環應用實驗；

（1）實驗板上帶有工業溫度變送器、PT100熱電阻、調壓模塊和加熱元件組成的溫度控制；溫度范圍0～130℃，帶有的溫度表能顯示實際溫度；

（2）帶有兩路工業高精度數字電壓表和兩路模擬量給定電壓信號源?？赏瓿赡M量輸入、模擬量輸出等基本實驗；

（3）帶有計數、頻率、轉速數字表和光電開關檢測元件組成的測速實驗區，帶有工業直流電機及調速電路，帶有速度和位置檢測信號，可PWM調速控制；

6、觸摸屏變頻器實驗板

    配置昆侖通態MCGS 7062TI觸摸屏，配置西門子G120C變頻器，控制單元 (CU) 和功率模塊 (PM) 集于一體、防護等級為 IP20 并可內置于開關柜中的緊湊型變頻器；通訊接口 PROFINET、EtherNet/IP,2 × RJ45，ZUI大 100 Mbit/s；變頻器功率0.55KW；西門子變頻器基本操作面板 BOP–2；

7、異步電機直線運動機械模型

（1）異步電機直線運動模型由三相交流減速異步電機、聯軸器、軸承、絲杠、絲母（運動滑塊）、支架、旋轉編碼器等組成，固定在金屬底板上；

（2）三相交流減速異步電動機，三相交流220V，速比1:3，可由變頻器進行速度調節；

（3）滑塊運動有效行程≥300mm，終端有機械扭矩限制保護；

（4）位置檢測器件具有行程開關4個、旋轉編碼器1個（1000P/R）；

（5）通過位置檢測元件和電機調速，可對運動滑塊進行位置和速度控制，能模仿工廠中許多設備的工作情況，實驗內容極其豐富，異步電機直線運動模型外形尺寸不小于：730 （長）*120 （寬）*100 mm（高）；

8、制動器控制板

     安裝磁粉制動器，提供磁粉制動器接線端子，能完成磁粉制動器給予異步電動機扭矩加載實驗；

9、異步電機轉速轉矩機械模型

       異步電機轉速轉矩機械模型由三相交流減速異步電動機與磁粉制動器、扭矩傳感器、旋轉編碼器同軸連接而成，固定在金屬底板上；

（1）三相交流減速異步電動機，三相交流220V，速比1:3，三相交流減速異步電動機由變頻器進行速度調節。變頻器輸出頻率由PLC模擬量輸出調節，調頻范圍：0～50Hz連續；

（2）磁粉制動器為三相異步電動機機械負載。負載制動力矩的大小，通過調整磁粉制動器的勵磁電流改變。磁粉制動器勵磁電流由PLC模擬量輸出經過調壓模塊功率增大，再經變壓器整流橋變為直流電流，交流電壓調節范圍為0～220V，直流電壓調節范圍0～24V，勵磁電流變化范圍為0～0.5A。制動力矩：0～2NM；勵磁電流大小由電流表指示；

（3）轉矩傳感器為電機與磁粉制動器運行傳動中轉矩測量傳感器，測量范圍0～3NM；

（4）旋轉編碼器可檢測三相電動機轉速，旋轉編碼器≥1000P/R；

（5）通過旋轉編碼器檢測電動機速度，三相異步電動機變頻調速，負載力矩擾動，可測試出電動機不同頻率、不同機械負載下的機械特性；

（6）通過PLC編程，可實現電動機轉速與轉矩閉環控制，實現恒轉速或恒轉矩運行；

異步電機轉速轉矩機械模型外形尺寸不小于：730（長）*120（寬）*150mm（高）

10、實驗導線

根據不同實驗項目的特點，配備兩種不同的實驗連接線，強電部分采用高可靠護套結構連接線（不存在任何觸電的可能），里面采用無氧銅抽絲而成頭發絲般細的多股線，達到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優點，插頭采用銅質件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結構連接線，兩種導線都只能配合相應內孔的插座，不能混插，大大提高了實驗的安全及合理性。

五、實驗項目

1、基本實驗

（1）基本邏輯指令實驗

（2）計時器指令實驗

（3）計數器指令實驗

（4）微分指令、鎖存器指令實驗

（5）位移指令實驗

（6）特殊功能指令實驗

（7）觸摸屏基本操作實驗

（8）變頻器基本操作實驗

2、應用實驗

（1）十字路口交通信號燈控制實驗

（2）混料罐控制實驗

（3）傳輸線控制實驗

（4）小車自動選向、定位控制實驗

（5）電梯控制實驗

（6）刀具庫管理控制實驗

（7）變頻器控制電機正反轉啟動實驗

（8）變頻器控制電機運行時間實驗

（9）三相異步電動機變頻開環調速實驗

（10）PLC控制變頻器開環調速實驗

（11）異步電機直線運動機械模型位置實驗

（12）異步電機轉速實驗

（13）異步電機轉速轉矩機械模型轉速閉環控制實驗

（14）異步電機轉矩閉環控制實驗

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