TWB-218A 物联网PLC实训平台
一、总体要求
物联网PLC实训平台适合高职院校机电一体化专业《可编程控制器技术》、《电气控制及PLC应用》、《触摸屏应用技术》、《变频调速技术》课程的教学与技能实训。
采用开放组合式结构，根据需要配置开关量、模拟量、变频调速、触摸彩屏、总线通信模块等，配套组态监控软件、仿真实训软件，实现仿真化、信息化、网络实训教学，体现实训教学的网络性和系统性。
利用目前典型的可编程控制器技术完成对工业生产中模拟对象，实物模型中的逻辑、模拟、过程、运动等的控制实训，完成学生认知、设计、安装、调试、检修等多种技能实训。
二、技术指标
1）输入电源：单相～220V 50Hz；
2）外形尺寸：L1350mm×W750mm×H1700mm（±50mm）；
3）安全保护功能：漏电保护、过流保护、短路保护、接地保护；
4）装置容量：＜1.5KVA；
5）重 量：＜100Kg；
6）温度：-5℃～+40℃，相对湿度＜85%（25℃）；
设备示意图
三、详细参数
(一)实训台
1）外形尺寸：长1350mm×宽750mm×高1700mm（尺寸允许±10%偏差）；
2）实训桌采用工业铝型材立柱为支撑，立柱底部安装可调节脚杯，方便对实训台高度进行调节。主体结构由左右各2个C字形铝压成型构件或金属构件连接而成，台面高度约为750mm。桌面板下部设有型材框架，型材截面尺寸不小于30×30mm，承受力不少于300kg。主体立柱采用工业铝型材通过成型工艺制成，表面经过氧化处理，截面尺寸不小于70×70mm，四面带有宽度约8mm的槽，槽内可适配工业铝型材通用螺母及配件，立柱端部配有塑料堵头。C字形铝压成型构件为左右对称件，采用压铸成型工艺制成，经过机加工、抛丸、喷砂等处理，表面采用蓝色静电喷涂工艺。
3）实训桌下方安装有四个万向可调节脚杯，可灵活实现整体高度调整及保持实训台水平稳固。
4）实训桌桌面采用25mm±5%厚的纯白色高密度层压板，并进行封边处理，有效提高了桌面的绝缘等级；
5）实训桌左侧设置带门锁的电脑主机柜，可安全存放电脑主机，桌面下方设置可拉出的键盘托，方便放置键盘。
6）所有外露金属部件均进行防腐蚀处理，以延长实训台的使用寿命。
7）实训台整体结构稳固，各连接部件牢固可靠，确保实训过程中的安全性。实训台设计合理，布局灵活，可根据实际需求进行个性化调整，满足不同实训环境的要求。
(二)实训屏
1、实训屏主体采用铝合金立柱支撑架。立柱支撑架采用30mm×30mm工业型材组成，型材壁厚度为2.0mm,表面电泳涂层工艺。立柱的每个面均配有1条凹槽，方便其它相关部件固定，坚实稳固不松动，表面平整光滑。
(三)电源模块
电源模块参考图
1）组成：电源模块四周采用钣金一体式制成，钢板材料为T=1.5mm±20%,钢板通过激光切割、开孔、焊接、打磨加工而成，焊接面平整、支撑架外表面经磷化酸洗等8道防锈工序处理、表面采用磁白色粉末静电涂装，通过红外高温快速凝固，整体均匀平整，保证平台坚固耐用，颜色美观协调。
2）功能：设备输入额定电压为220V，容量：＜1.5KVA，模块安装在实训台板上，为实训任务提供各种电源，系统设置电压、电流型漏电等多重保护装置，能有效防止系统漏电、过流过载、短路等故障，能全方位有效保障操作者的使用安全。含文字标识符号，采用现代UV打印/丝印技术处理，使面板标识清晰且经久耐用。
3）设备设有供电和通电状态，当AC220V电源经总开关接通时，内部相关部件通电就绪，系统显示供电状态。实训作业区接通还需进一步通过钥匙开关和启停开关控制才能提供AC220V。各电源回路均带电压显示功能，为实训作业提供控制状态显示。
4）直流电源、直流电压/电流表、逻辑电平输出及指示等：直流电压：0～±10V可调输出1组；直流电流：4～20mA可调输出1组；直流数字电压表/电流表：电压表量程0～30V、精度0.5级1组，电流表量程0～30mA、精度0.5级1组；直流电压输出：24V/5A（具有保险丝保护）1组，交流电压输出：36V输出 1组，逻辑电平输出8位1组，逻辑电平指示8位1组。
5）三相异步电机，功率15W，电压220V 1台。
6）设备支持实验室电源安全管理系统：通过系统采集现场实训设备运行信号进行统计管理，包括实训设备开机、关机时状态及时长统计，设备使用率统计，实现实训室实训设备全景管理。
(四)电气安全保护装置为保障用电安全，设备必须设置牢固可靠的用电安全监测，预防和保护因用电可能导致的过热、火灾等危险情况的发生，用电安全监测具备以下功能。
1)单回路剩余电流监测、4路温度测量、电流、电压、功率、电能等电参量测量。
2)1路消防联动输入，2路无源开关量输出。
3)SIM接口实现无线通讯功能，可通过4G/MQTT/API与云平台对接，向平台提供相关数据。
4)1路RS485通讯接口,支持Modbus协议。
5)额定电压输入:400V，额定电流输入:5A。
6)辅助电源:AC220V。
7)报警设定值:漏电流50~1000mA;温度45~140C;电压错相、过压20%-150%、欠压10%-99%、基准值500V100%;电流过流20%-150%;
8)动作延时时间:0.0s~90s。
(五)控制模块
1、PLC控制模块（数量：1套）
1）PLC本体具备14路数字量输入（源/漏型），2路电压型模拟量输入，10路晶体管型数字量输出；本体集成1个RJ45网口，支持PROFINET 、MODBUS-TCP 、S7 、UDP 等通讯协议；具备150 KB的用户指令和数据共用工作内存，具备4MB的集成装载内存和14KB的掉电保持内存；支持OPC UA通讯；本体支持6路高速脉冲输入和4路脉冲输出；支持内存卡扩展；支持PTO、通讯等轴工艺控制；支持梯形图、SCL等编程方式，支持DB、OB、FB、FC等组织块。
2）采用模块化设计，便于组装、拆卸和维护。底盒采用优质冷轧钢板经折弯工艺制成，具有良好的强度和稳定性。
3）面板采用铝塑复合板材加工而成，铝塑板由高强度铝合金板和高分子聚乙烯材料复合而成，具有重量轻、强度高、不易变形等优点。
4）面板表面采用UV/丝网印刷工艺，印刷清晰耐磨，不易褪色。模块之间采用可靠的连接方式，确保实训过程中的稳定性和安全性。
2、变频器模块（数量：1套）
1）输入电压：单相 220VAC ，50Hz。
2）额定功率： 0.37kW。
3）控制模式：V/F控制，带转差补偿和负载转矩监控功能。
4）输出频率：0~550Hz；
5）分辨率：0.01Hz；
6）通讯/总线：支持 USS/Modbus-RTU 通讯。
7）模拟量输入：2路模拟量输入，支持电压/电流信号输入。
8）模拟量输出：1路模拟输出AO1，支持0~20mA信号输出。
9）数字量输入：4路数字量输入，最大输入电流15mA，可通过端子选择NPN/PNP接线方式。
10）数字量输出：1路晶体管输出DO1；1路继电器输出DO2。
11）键盘显示：配备BOP操作面板模块。
12）采用模块化设计，便于组装、拆卸和维护。底盒采用优质冷轧钢板经折弯工艺制成，具有良好的强度和稳定性。
13）面板采用铝塑复合板材加工而成，铝塑板由高强度铝合金板和高分子聚乙烯材料复合而成，具有重量轻、强度高、不易变形等优点。
14）面板表面采用UV/丝网印刷工艺，印刷清晰耐磨，不易褪色。模块之间采用可靠的连接方式，确保实训过程中的稳定性和安全性。
4、信号模块
输入模块参考图
1）输入元件：10个按钮（红绿黄蓝白多色）、4个微动行程开关；配套端子、标识，所有元器件引线到端子上；所有元件安装在一个模块上，以方便安装、维护。
输出模块参考图
2）输出元件：8个DC24V指示灯（红绿黄多色）；配套端子、标识，所有元器件引线到端子上；所有元件安装在一个模块上，以方便安装、维护。
PLC模块1参考图
3）十字路口交通灯控制
通过对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。
4）水塔供水控制
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。
5）多种液体混合
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）自动送料装车
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。
7）天塔之光
通过对指示灯进行控制，掌握移位/循环指令的编写方法。
PLC模块2参考图
8）四组抢答器
通过抢答器功能复现，掌握逻辑互锁指令功能的编写方法。
9）饮料自动售货机
通过对售货机投币、退币、出货的功能编写，掌握逻辑运算指令的编写方法。
▲10）四层电梯模拟控制
通过对四层电梯楼层呼叫、上行、下行、顺行响应的功能编写，掌握复杂逻辑控制指令的编写方法。
5、触摸屏模块
1）额定电压：24VDC ，7.0”TFT显示屏，800×480像素，16M色；多点触控操作；1个Profinet接口；2个USB接口。
2）采用模块化设计，便于组装、拆卸和维护。底盒采用优质冷轧钢板经折弯工艺制成，具有良好的强度和稳定性。
3）面板采用铝塑复合板材加工而成，铝塑板由高强度铝合金板和高分子聚乙烯材料复合而成，具有重量轻、强度高、不易变形等优点。
4）面板表面采用UV/丝网印刷工艺，印刷清晰耐磨，不易褪色。模块之间采用可靠的连接方式，确保实训过程中的稳定性和安全性。
6、伺服控制模块
1）该驱动器输入电源为 AC220V 50/60Hz, 功率100W；编码器反馈为增量式编码器；支持位置控制、速度控制和转矩控制，支持PROFINET通信；本体集成10路数字量输入，6路数字量输出；集成STO安全功能；集成面板可显示驱动器状态和参数设置；集成调试软件可对伺服在线调试.
2）配套100W伺服电机，及丝杆运动模组。
2）采用模块化设计，便于组装、拆卸和维护。底盒采用优质冷轧钢板经折弯工艺制成，具有良好的强度和稳定性。
3）面板采用铝塑复合板材加工而成，铝塑板由高强度铝合金板和高分子聚乙烯材料复合而成，具有重量轻、强度高、不易变形等优点。
4）面板表面采用UV/丝网印刷工艺，印刷清晰耐磨，不易褪色。模块之间采用可靠的连接方式，确保实训过程中的稳定性和安全性。
7、步进控制模块
采用两相混合式步进电机驱动器，支持多重精度细分；内置光电隔离输入接口，兼容PLC及各类控制器信号；支持脉冲+方向控制模式；配套42系列步进电机，扭矩稳定，启停响应快；模块化安装结构与主实训平台无缝对接，接线端子采用安全插座式设计，插拔便捷、接触可靠。
四、设备主要清单
序号 | 模块名称 | 规格参数 | 数量（套） |
1 | 设备台架 | 铝制型材框架，25mm防火板桌面，桌体下方预留主机柜及键鼠抽屉。 | 1 |
2 | 电源模块 | 电气安全保护装置通过系统采集现场实训设备运行信号进行统计管理，包括实训设备开机、关机时状态及时长统计，设备使用率统计，实现实训室实训设备全景管理。 | 1 |
设备设有供电和通电状态，钥匙开关和启停开关控制。 | |||
直流24V/5A，交流36V | |||
±10V、4~20mA直流电源 | |||
直流电压/电流表 | |||
逻辑电平输出及指示 | |||
15W三相异步电机 | |||
3 | PLC模块 | 西门子1214C | 1 |
4 | 变频器模块 | V20 | 1 |
5 | 输入模块 | 10只自复位按钮，4只微动行程开关 | 1 |
6 | 输出模块 | 9只24V指示灯 | 1 |
7 | PLC模块1 | 自动送料装车、交通灯、天塔之光、多种液体混合、水塔水位自动控制 | 1 |
8 | PLC模块2 | 四组抢答器控制、饮料自动售货机、电梯模拟控制 | 1 |
9 | 触摸屏模块 | MTP700 | 1 |
10 | 伺服控制模块 | V90，PN，100W，带电机及丝杆模组 | 1 |