| 一、设备概述 要求设备采用模块化设计，能组合式运用，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。设备要求包含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。设备间的集成需要采用智能物联网模块，可以实现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。需要配备数字孪生仿真系统，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程序控制并能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、设备功能与结构设备主要应该由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。 - 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、鉴定培训及职业竞赛的需要。 - 主体平台
整体尺寸：≥W800*D700*H1829mm 网孔板尺寸：≥W718*D40*H11490mm 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。 2)电源模块 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。 尺寸：≤W718*D98*H158mm 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技术处理，使面板标识清晰且经久耐用。 直流电源：DC24V/6.5A，带短路保护及自动恢复功能; 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。 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。 3)PLC电气控制挂板 功能：挂板集成安装有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。 尺寸：≤W718*D40*H1490mm(不含器件) 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。 主要器件参数： PLC模块：DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI; 数字量输入输出模块：16输入24VDC/16输出继电器。 触摸屏模块：液晶屏：7"TFT液晶屏，分辨率(800×480);CPU主板：主频600MHz;触摸屏：四线电阻式;内存：128MSDRAM，HK/HS具备图形加速;存储设备128MNANDFlash，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。 变频器：功率模块：380-480V+10/-10%;智能操作面板：智能调节参数;控制单元：具备了基本输入输出，包括6个数字量输入，3个继电器输出，2路模拟量输入，2路模拟量输出，并带有PROFINET和RS485通讯接口。 伺服系统：输入电压：200-240V1相/三相交流-15%/+10%2.5A/1.5A45-66;输出电压:0-EingabeV1.2A0-330Hz;适用电机:0.1kW;防护等级:IP20;尺寸：≤45x170x170(宽x高x深)。 步进系统：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。 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。 - 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，可根据任务要求，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。 1)主体平台 整体尺寸：≥W800*D700*H1829mm 网孔板尺寸：≥W718*D40*H11490mm 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。 2)电源模块 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。 尺寸：≤W718*D98*H158mm 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技术处理，使面板标识清晰且经久耐用。 直流电源：DC24V/6.5A，带短路保护及自动恢复功能; 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。 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。 3)电力拖动挂板 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; 尺寸：约W718*D40*H1490mm(不含器件) 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。 电动机组：能满足电力拖动的任务的各类电动机电力拖动实训套件箱 3.立式塑胶机控制电路故障诊断实训平台 立式塑胶机控制电路故障诊断实训平台嫩模仿真实的工业生产控制系统，能完成装料、加热、冷却和卸料功能。能根据工艺流程，进行故障诊断与排除。 1)主体平台 整体尺寸：≥W800*D700*H1829mm 网孔板尺寸：≥W718*D40*H11490mm 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。 2)电源模块 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。 尺寸：≤W718*D98*H158mm 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技术处理，使面板标识清晰且经久耐用。 直流电源：DC24V/6.5A，带短路保护及自动恢复功能; 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。 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。 3)立式塑胶机控制电路挂板 功能：控制电路挂板选取的立式塑胶机的电路，模仿真实的工业塑料加工生产控制系统，其中包含了装料、加热、冷却和卸料工序。该模模可以预设故障，能根据工艺流程，进行故障诊断与排除。 尺寸：W718*D40*H1490mm(不含器件) 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。 挂板集成安装有传感器模块、故障设置模块、指法灯按钮模块、交流接触器、中间继电器、正反转控制器、电机断路器、开关电源、时间继电器等。 - 直流调速模块
功能：直流调速模块采用测速发电机反馈电压和给定电压形成闭环调速系统，调速系统由给定电压、转速负反馈、放大电路、触发产生电路及主电路组成。直流调速PCB线路板采用插放式设计，方便学员取出。学员根据功能要求进行测量分析，完成故障诊断与排除。 尺寸：约L600*W300*H200mm 主要器件： 控制电路板：115*96mm含整流电路、锯齿波发生电路、脉冲电路、反馈电路等。 驱动电路板：115*96mm直流调压全波可控整流电路 直流负载电机组：直流电动机：40W/110V/1500R/min， 测速发电机：1.08W/38V/1500R/min 数字显示系统 透明防护罩 4.智能物联网模块 功能：通过网络采集设备功率、电压、电流、温度等信息，经过数据处理后上传到服务器平台云平台，实时监控设备状态。 通讯方式：移动通信 监控数据：设备电压、电流、通电状态、电箱温度等。 安装方式：安装于电源屏内部。 组成：由物联网云平台、采集通信模块与扩展模块组成，其中采集通信模组包括：通信模块、网口模块、主控模块、485通信模块以及指示灯模块。 模块功能参数如下： 采集与通信模块：模块可以通过RS-485接口，利用ModbusRTU协议采集仪表和PLC的数据，再将数据按照三向物联网服务器平台的协议进行打包，然后通过移动通信模块或网口模块上传到服务器平台进行数据解析并显示，同时服务器平台可以发送相应的控制指令到通信模块，完成对应的ModbusRTU设备或者对扩展板模块进行数据传输。 物联网底板：该模块作为智能物联网模块的桥梁，上面搭载了24V电源输入端子、3.3V电源转换集成电路、固件更新接口、网络模式切换按钮、两路RS-485接口、与移动通信模块相兼容的单排母接口、与主控模块兼容的双排母接口、与扩展板相连的排线口、与网口模块相连的过孔以及与指示灯面板相连的通孔与焊盘。该模块设计集成度超高，兼容性好，在产品损坏更换或硬件模块更新时可以直接将模块替换而无需更换底板。 网口模块：模块采用ARM内核，支持TCPServer、TCPClient、UDPClient、UDPServer、HttpdClient多种工作模式，支持Modbus网关功能。模块用于实现串口到以太网口的数据的双向透明传输，模块内部完成协议转换，数据包，通过简单设置即可指定工作细节。网口参数可以通过内置网页也可以通过设置软件或串口发送AT指令的方式进行设置，一次设置永久保存。采用双网口结构,分为外网口与内网口。外网口用于与外网连接将信息发送到云端服务器平台，内网口用于MosbusRTU协议与MosbusTCP协议相互转换，可用于兼容仅支持ModbusTCP协议和网口相连的设备。 移动通信模块：模块采用移动通信通信模组与ArmCortex-M0+内核的低功耗控制器相集成的移动通信模块，模块是一款带分集接收功能的移动通信多模全网通无线通信模块，该模块支持LTE-TDD/LTE-FDD/TD-SCDMA/WCDMA/GPRS五模。模块支持多输入多输出技术(MIMO)，即在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而降低误码率，改善通信质量。整体的移动通信模块利用ArmCortex-M0+内核控制实现移动通信模块自动运行，故障重启，断开连接，参数修改与保存等功能。 核心控制模块：核心控制模块由ArmCortex-M4内核高性能微控制器及外围电路组成，运行主频可达168MHZ，模块配有固件烧录口，方便调试。模块控制固件采用了FreeRTOS实时操作系统，具有源码公开、可移植、可裁减、调度策略灵活的特点，可以方便地移植到各种单片机上运行。模块利用FreeRTOS实时操作系统实现分任务管理，使程序处理效率大大增加。 技术参数：额定工作电压：24VDC;额定工作电流：≤300mA;物联网云平台通信：可选择移动通信移动网络TCP/IP连接和网口TCP/IP连接两种通信方式连接到物联网云平台;RS485通信：采用标准的ModBusRTU协议，可与PLC、电量表、气量表、温湿度计等带有ModBusRTU标准协议的仪器仪表进行数据交互;系统故障检查与警示：具备故障检查机制，在系统未正常工作时对应面板指示灯熄灭方便工作人员发现问题。 5.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。 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。 尺寸：约L710mm*W554mm*H391mm。 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。 三相交流减速电机：额定电压：380V;功率：25W;减速比:1:50 伺服电机：工作电压：230V3AC;PN=0.1kW;NN=3000rpm;M0=0.32Nm;MN=0.32Nm;轴高度20mm;增量编码器TTL：2500增量/转;防护等级：IP65。 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%;绝缘电阻:100MΩMin500VDC;耐压:500VAC1minute;径向跳动：最大0.02mm(450g负载);轴向跳动：最大0.08mm(450g负载) 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;响应时间：50μs(HIGHSPEED)/250μs(FINF)1ms(SUOER)/16ms(MEGA)。 光纤头：检测距离：20至190mm;最小弯曲半径：R20。 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。 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%;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：约1500mm;重量：约150g。 6.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。 7.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。 8.数字孪生仿真系统 1.该数字孪生仿真系统应具备信息化虚拟仿真上位机，并且能通过交互式软件接口实现与下位机通讯(USB、Wifi、以太网协议)，实现上位机的虚拟仿真。 2.3D仿真模型和仿真数据驱动器的组合应当能够完全取代实物机械机构，有与设备实物相同的外观、运动特性。 3.数字孪生仿真系统必须能够直接接受真实PLC程序控制，系统接收到信号状态数据后驱动3D模型运行，并且系统运行中仿真机构对应的传感器状态等信息能够输出到PLC及其它自动化控制系统的输入端。 4.要求该孪生仿真系统能够采集送料模型、机械手搬运模型、物料传送分拣模型的输出控制信息，然后将相关信息通过USB通信传送给信息化虚拟仿真上位机。 仿真软件模型应包括： 颗粒上料工作站：工作台，型材台面，上料筒2个颗粒推送气缸2个，双皮带分拣输送带1条，双工位旋转吸料机构1个，瓶子上料输送带1条，填装输送皮带1条，填装气动定位机构1个。 加盖拧盖工作站：工作台，型材台面，加盖机构1个，拧盖机构1个，输送带1条，定位机构2个。 检测分拣工作站：工作台，型材台面，龙门检测机构1个，不合格品分拣机构1个，输送带1条，定位机构1个。 机器人搬运工作站：工作台，型材台面，6轴机器人1个，盒盖升降机构1个，盒底升降机构1个，包装工作台1个。 立体仓库工作站：工作台，型材台面，仓库构架1个，2轴垛机机构1个。 仿真驱动器主机技术参数要求：(同等或更优配置)该仿真驱动器主机应采用24V直流电源供电，以确保学生人身安全。应具备8路数字输入、8路数字输出I/O端子，并且能兼容NPN和PNP两种接线方式。应具备2路4-20mA模拟输入，2路输出4-20mA/0-10V。应具备相应的状态指示功能，如电源指示、I/O状态指示、通讯状态指示。 通讯接口包含RS485、以太网、USB等多种方式。嵌入式系统采用内置μC/OS-III嵌入式系统，控制芯片采用ARMCortex-M3，尺寸控制在180*98*50mm最佳。 仿真驱动器扩展板技术参数要求：(同等或更优配置)该仿真驱动器扩展板应采用24V直流电源供电，以确保学生人身安全。应具备2路高速脉冲输入，16路开关量输入，兼容PNP和NPN接线方式。应具备16路开关量输出，兼容PNP和NPN接线方式。4.为方便接线练习，要求采用连接方式：接线端子排、37Pin快速插头等。应具备相应的状态指示功能，如电源指示、I/O状态指示、通讯状态指示。通讯接口应支持RS485通讯。支持I/O扩展，采用32路40Pin快速插头。嵌入式系统采用内置μC/OS-III嵌入式系统，控制芯片采用ARMCortex-M3，尺寸控制在200*110*60mm最佳。 注：(该项为主要参数指标，投标人需在投标现场进行实物操作演示，可酌情加分，不演示或演示不符合不扣分处理。) 9.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、能完成的实训项目PLC电气控制实训内容 1.触摸屏的工程创建、编辑与下载操作 2.触摸屏的离线模拟应用 3.触摸屏的输入输出位元件应用 4.触摸屏的输入输出字元件应用 5.触摸屏的XY曲线图形元件应用 6.触摸屏的动画元件应用 7.触摸屏的数值、文本输入显示元件应用 8.触摸屏的报警信息、事件登录等元件的应用 9.触摸屏的定时器等元件的应用 10.触摸屏的系统综合应用 11.步进电机驱动器的接线与调试 12.步进电机驱动器参数的设置 13.步进电机驱动器与PLC的脉冲定位控制 14.伺服电机驱动器的接线与调试 15.伺服电机驱动器参数的设置 16.伺服电机驱动器与PLC的脉冲定位控制 17.变频器控制电机的接线与调试 18.变频器参数的设置 19.变频器控制环形传送分拣任务模型多段速运行 20.环形传送分拣任务模型接线与调试 21.环形传送分拣任务模型运行控制程序设计 22.PLC、触摸屏、变频器、伺服系统综合应用实训 电力拖动部分实训内容 1.接触器点动正转控制电路安装与调试 2.接触器自锁正转控制线路安装与调试 3.具有过载保护的接触器正转控制线路安装与调试 4.点动与连续混合正转控制线路安装与调试 5.两地正转控制电路安装与调试 6.一个按钮启动、停止控制电路安装与调试 7.接触器联锁正、反转控制线路安装与调试8.接触器双重联锁正、反转控制线路安装与调试 9.位置控制线路安装与调试 10.自动循环控制线路安装与调试 11.接触器联锁的自动往返控制电路安装与调试 12.顺序启动逆序停止控制电路安装与调试13.按钮、接触器控制Y-△降压启动电路安装与调试 14.按钮、接触器控制双速电动机电路安装与调试 15.带有点动的自动往返控制电路安装与调试 16.双速电机(从低速到高速)自动控制电路安装与调试 17.电葫芦电气控制电路安装与调试 18.小车自动往返、延时停止控制电路安装与调试 19.点动、连续、停止延时自动往返控制电路安装与调试 20.CA6140型车床控制电路安装与调试 | 
