船舶PLC实训室设备，船用plc控制实训台
2024-05-10 06:47 1、前言
随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，plc（可编程控制器）不仅用逻辑编程取代了硬接线逻辑，还增加了运算、数据传送和处理的功能，真正成为一种计算机工业控制装置。plc的功能远远超出逻辑控制、顺序控制的范围，所以在工业发达国家，plc在其自动化设备中的比例占首位。近年来，我国的plc技术也从初期的引进、消化走向吸收和推广应用阶段，并且在许多工业领域取得了良好的经济效益和社会效益。面对这种形势，高等院校为更好地适应于我国经济、科学技术和社会的发展，在相关院系中普及plc技术教育是十分必要的。对航海院校而言，随着船舶自动化程度的日益提高，plc技术在主机、辅机和电站等设备中逐步推广应用，这就要求航海教育必须与之相适应，特别是轮机工程专业必须强化plc技术的教育。同时为了适应imo（国际海事组织）stcw 78/95公约的要求，除了在校轮机本、专科学生的《轮机自动化》课程中包含plc原理与应用外，海事局委托的轮补电船员培训班中也要求开设《plc原理与应用》课程，并辅以一定量的实验。鉴于此，建立面向船员教育的plc实验室成了刻不容缓的任务。
2、建立plc实验室的总体方案
实验室是学科建设和发展的基础，是教学与科研的基地，是衡量高等院校办学水平和科研水平的重要标志，所以我们plc实验室建设的目标是建成为能适应现代船员教育、符合stcw 78/95 公约要求的、高标准的开放型实验室。实验室由两大部分构成：
1、基础实验部分 —— 制作一批以plc为核心的标准实验板，输入端由若干个开关和传感器组成，输出端为一些指示灯、继电器和熔断管。因plc实验不同于一般电工电子实验，它需自己编程，输入plc调试通过，动手性强，但不成功率较高，有了标准实验板，安全性、直观性提高，教师可以放手让学生大胆实践，让他们自己选题、自接线路、自己调试，指导教师在整个过程中的作用只是引导、检查、把关和解决学生疑难问题。
2、科研开发部分 —— 为教师提供科研活动、技术开发的场所。充分发挥专业教师在技术上的优势，为航运企业及相关部门解决一些plc应用上的问题，进行模拟试验或做些产品开发。这样既回报了社会，又为学校筹集教学和科研经费提供了条件，与此同时还能提高教师的科研水平和教学水平。主要设备有计算机、专用编程软件、数据连线和若干套plc等。
船用PLC（可编程逻辑控制器）控制是船舶自动化系统中不可或缺的一部分。PLC在船舶控制系统中发挥着关键作用，通过编程实现对船舶各种设备和系统的自动控制，提高船舶的安全性、效率和可靠性。
船用PLC控制的应用范围广泛，包括以下几个方面：
船舶主机控制：船舶主机是推动船舶前进的动力来源，通过PLC控制可以实现对主机的启动、停止、转速调节等功能的自动化控制。这有助于确保主机在最佳状态下运行，提高船舶的航行效率和安全性。
船舶电力系统控制：船舶电力系统为船舶上的各种设备和系统提供电能，通过PLC控制可以实现对电力系统的监测、保护和自动切换等功能。这有助于确保船舶电力系统的稳定运行，减少故障和停机时间。
船舶舱室控制：船舶舱室包括船舱、货仓、机舱等，通过PLC控制可以实现对舱室的自动化控制。例如，在货舱中，PLC可以根据货物的重量和体积自动调整货物的存放位置，以实现最优的载重和船体稳定。
船舶通信和导航控制：船舶通信和导航是航海过程中至关重要的部分，通过PLC控制可以实现对通信设备和导航设备的监测和控制。例如，PLC可以监测通信设备的工作状态，并在设备故障或信号弱时自动切换至备用设备，确保船舶的通信畅通无阻。
船用PLC控制的优势在于其高可靠性、高灵活性和易于维护。PLC采用高性能处理器，具备快速的数据运算和处理能力，可以实时响应各种控制指令。同时，PLC提供多种控制功能，如顺序控制、过程控制、运动控制等，可以满足不同船舶设备的控制需求。此外，PLC还具有易于编程和修改的特点，可以根据船舶的具体需求进行灵活配置和扩展。
【PLC（可编程控制）实训台基本概况】
PLC可编程控制实训设备，PLC可编程控制实训考核装置，可编程控制器（PLC）实训室设备职业技术院校重要的职业技能课程教学实训室，是电子信实验实训和机电工程实习实训实训室之一，PLC（可编程控制）实训室主要承担着可编程控制器原理及应用实验课程及可编程控制器开发技术的实训设计和毕业设计等教学任务。
【PLC可编程控制实训设备实践能力评价】
PLC可编程控制实训设备，通过实验，主要培养学生的PLC编程能力以及PLC的工业应用能力，在提高学生的设计能力，实践能力，创新能力，分析问题与解决问题能力等方面进行了探索和实践，同时将组态技术融入到教学实验，并且提供了工业生产的实际模型，内容紧贴生产实际，深受学生欢迎，同时提高了学生的就业竞争力。
一、PLC可编程控制实训设备概述
★ PLC可编程控制实训设备(工业铝型材作为台板)主要由：电气安全保护模块、电动机基本控制模块、PLC控制模块、变频器调速模块、触摸屏模块。
电源模块：380V/220V/AC36V/DC24V.
配备西门子1200可编程控制器及变频器，且能使用软件进行编程，参数配置：
二、PLC可编程控制实训设备外观
（图片仅供参考、以实际配置为准）
三、★可编程控制器：
l CPU: S7-1200 cpu1214c
l 输入输出类型：DC/DC/DC
l 点位要求：14输入，10输出
l 集成2AI
l 继电器扩展模块为：
l 8输入，8输出
通信方式：
l 以太网通讯，接口支持以下协议：TCP/IP；ISO/IP;
l Modbus RTU，USS，PPI
l RS232/485/422串口自由通信
四、★变频器参数1：
l 型号：汇川MD200S 功率范围：0.4~15kW
l 额定输入交流电压·频率：3 相 380~500V 50Hz/60Hz**11
l 交流电压允许波动范围：323~550V 50Hz/60Hz
l 频率允许波动范围：±5%
l 额定输入电流(A)**8：SLD 5.4、LD 4.9、ND(初始设定) 3.7、HD 2.3
l 电源设备容量(kVA)**9：SLD 4.1、LD 3.7、ND(初始设定) 2.8、HD 1.7
l 其它规格
l 保护结构(IEC 60529)**10：封闭型(IP20)
l 冷却方式：自冷
五、触摸屏参数：
l 昆仑通泰TPC7072Gi 7寸
l 编程软件MCGSPro
l 分辨率：800*480，
l 内存：256M存储4G
l 接口485*2/232*1、网口*1
电脑（每套设备配备电脑一台,并配备可移动式桌椅）：运行内存16G 机械1T+固态128GB，I5处理器，独显4G，每套配备无线网卡；（电脑自备）
六、每台设备主要元器件配置清单：
七、可实现的实验功能：
1.基于PLC的点动控制
2.基于PLC的自锁控制
3.基于PLC的点动和自锁控制
4.基于PLC的正反转控制
5.基于PLC的延时正反转控制
6.基于PLC的Y/△转换启动控制
7.基于PLC的顺序控制
8.基于PLC的单按钮启停控制
9.基于PLC的变频器的正反转实验
10.基于PLC的变频器的多段调速实验
11.基于PLC通信的变频器正反转实验
12.基于PLC通信的变频器调速实验
13.变频器的参数设定与操作
14.变频器的面板控制
15.变频器的电位器控制
16.变频器的电压控制
17.变频器的电流控制
18.变频器的多段速度控制电动机
19.变频器状态信号显示与采集
20.三相异步电动机的开环调速实验
21.触摸屏认知实验
22.触摸屏和PLC通信实验
23.触摸屏控制LED显示
24.触摸屏、PLC、变频器的综合实训
25.自由组态实验
随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，plc（可编程控制器）不仅用逻辑编程取代了硬接线逻辑，还增加了运算、数据传送和处理的功能，真正成为一种计算机工业控制装置。plc的功能远远超出逻辑控制、顺序控制的范围，所以在工业发达国家，plc在其自动化设备中的比例占首位。近年来，我国的plc技术也从初期的引进、消化走向吸收和推广应用阶段，并且在许多工业领域取得了良好的经济效益和社会效益。面对这种形势，高等院校为更好地适应于我国经济、科学技术和社会的发展，在相关院系中普及plc技术教育是十分必要的。对航海院校而言，随着船舶自动化程度的日益提高，plc技术在主机、辅机和电站等设备中逐步推广应用，这就要求航海教育必须与之相适应，特别是轮机工程专业必须强化plc技术的教育。同时为了适应imo（国际海事组织）stcw 78/95公约的要求，除了在校轮机本、专科学生的《轮机自动化》课程中包含plc原理与应用外，海事局委托的轮补电船员培训班中也要求开设《plc原理与应用》课程，并辅以一定量的实验。鉴于此，建立面向船员教育的plc实验室成了刻不容缓的任务。
2、建立plc实验室的总体方案
实验室是学科建设和发展的基础，是教学与科研的基地，是衡量高等院校办学水平和科研水平的重要标志，所以我们plc实验室建设的目标是建成为能适应现代船员教育、符合stcw 78/95 公约要求的、高标准的开放型实验室。实验室由两大部分构成：
1、基础实验部分 —— 制作一批以plc为核心的标准实验板，输入端由若干个开关和传感器组成，输出端为一些指示灯、继电器和熔断管。因plc实验不同于一般电工电子实验，它需自己编程，输入plc调试通过，动手性强，但不成功率较高，有了标准实验板，安全性、直观性提高，教师可以放手让学生大胆实践，让他们自己选题、自接线路、自己调试，指导教师在整个过程中的作用只是引导、检查、把关和解决学生疑难问题。
2、科研开发部分 —— 为教师提供科研活动、技术开发的场所。充分发挥专业教师在技术上的优势，为航运企业及相关部门解决一些plc应用上的问题，进行模拟试验或做些产品开发。这样既回报了社会，又为学校筹集教学和科研经费提供了条件，与此同时还能提高教师的科研水平和教学水平。主要设备有计算机、专用编程软件、数据连线和若干套plc等。
船用PLC（可编程逻辑控制器）控制是船舶自动化系统中不可或缺的一部分。PLC在船舶控制系统中发挥着关键作用，通过编程实现对船舶各种设备和系统的自动控制，提高船舶的安全性、效率和可靠性。
船用PLC控制的应用范围广泛，包括以下几个方面：
船舶主机控制：船舶主机是推动船舶前进的动力来源，通过PLC控制可以实现对主机的启动、停止、转速调节等功能的自动化控制。这有助于确保主机在最佳状态下运行，提高船舶的航行效率和安全性。
船舶电力系统控制：船舶电力系统为船舶上的各种设备和系统提供电能，通过PLC控制可以实现对电力系统的监测、保护和自动切换等功能。这有助于确保船舶电力系统的稳定运行，减少故障和停机时间。
船舶舱室控制：船舶舱室包括船舱、货仓、机舱等，通过PLC控制可以实现对舱室的自动化控制。例如，在货舱中，PLC可以根据货物的重量和体积自动调整货物的存放位置，以实现最优的载重和船体稳定。
船舶通信和导航控制：船舶通信和导航是航海过程中至关重要的部分，通过PLC控制可以实现对通信设备和导航设备的监测和控制。例如，PLC可以监测通信设备的工作状态，并在设备故障或信号弱时自动切换至备用设备，确保船舶的通信畅通无阻。
船用PLC控制的优势在于其高可靠性、高灵活性和易于维护。PLC采用高性能处理器，具备快速的数据运算和处理能力，可以实时响应各种控制指令。同时，PLC提供多种控制功能，如顺序控制、过程控制、运动控制等，可以满足不同船舶设备的控制需求。此外，PLC还具有易于编程和修改的特点，可以根据船舶的具体需求进行灵活配置和扩展。
【PLC（可编程控制）实训台基本概况】
PLC可编程控制实训设备，PLC可编程控制实训考核装置，可编程控制器（PLC）实训室设备职业技术院校重要的职业技能课程教学实训室，是电子信实验实训和机电工程实习实训实训室之一，PLC（可编程控制）实训室主要承担着可编程控制器原理及应用实验课程及可编程控制器开发技术的实训设计和毕业设计等教学任务。
【PLC可编程控制实训设备实践能力评价】
PLC可编程控制实训设备，通过实验，主要培养学生的PLC编程能力以及PLC的工业应用能力，在提高学生的设计能力，实践能力，创新能力，分析问题与解决问题能力等方面进行了探索和实践，同时将组态技术融入到教学实验，并且提供了工业生产的实际模型，内容紧贴生产实际，深受学生欢迎，同时提高了学生的就业竞争力。
一、PLC可编程控制实训设备概述
★ PLC可编程控制实训设备(工业铝型材作为台板)主要由：电气安全保护模块、电动机基本控制模块、PLC控制模块、变频器调速模块、触摸屏模块。
电源模块：380V/220V/AC36V/DC24V.
配备西门子1200可编程控制器及变频器，且能使用软件进行编程，参数配置：
二、PLC可编程控制实训设备外观
（图片仅供参考、以实际配置为准）
l CPU: S7-1200 cpu1214c
l 输入输出类型：DC/DC/DC
l 点位要求：14输入，10输出
l 集成2AI
l 继电器扩展模块为：
l 8输入，8输出
通信方式：
l 以太网通讯，接口支持以下协议：TCP/IP；ISO/IP;
l Modbus RTU，USS，PPI
l RS232/485/422串口自由通信
四、★变频器参数1：
l 型号：汇川MD200S 功率范围：0.4~15kW
l 额定输入交流电压·频率：3 相 380~500V 50Hz/60Hz**11
l 交流电压允许波动范围：323~550V 50Hz/60Hz
l 频率允许波动范围：±5%
l 额定输入电流(A)**8：SLD 5.4、LD 4.9、ND(初始设定) 3.7、HD 2.3
l 电源设备容量(kVA)**9：SLD 4.1、LD 3.7、ND(初始设定) 2.8、HD 1.7
l 其它规格
l 保护结构(IEC 60529)**10：封闭型(IP20)
l 冷却方式：自冷
五、触摸屏参数：
l 昆仑通泰TPC7072Gi 7寸
l 编程软件MCGSPro
l 分辨率：800*480，
l 内存：256M存储4G
l 接口485*2/232*1、网口*1
电脑（每套设备配备电脑一台,并配备可移动式桌椅）：运行内存16G 机械1T+固态128GB，I5处理器，独显4G，每套配备无线网卡；（电脑自备）
六、每台设备主要元器件配置清单：
| 名称 | 型号 | 数量 |
| 三相异步电机 | YS5624 120W | 3台 |
| 接触器 | CJX2S-0910 36V | 2个 |
| 继电器 | HH54P | 2个 |
| 按钮 | LAY5 | 6个 |
| 带锁按钮 | LAY5S | 6个 |
| 指示灯 | LD11-22D 36V | 18个 |
| 断路器 | DZ47 | 1个 |
| 选择开关 | LAY5-A | 3个 |
| 模拟单元模块 | 1个 |
七、可实现的实验功能：
1.基于PLC的点动控制
2.基于PLC的自锁控制
3.基于PLC的点动和自锁控制
4.基于PLC的正反转控制
5.基于PLC的延时正反转控制
6.基于PLC的Y/△转换启动控制
7.基于PLC的顺序控制
8.基于PLC的单按钮启停控制
9.基于PLC的变频器的正反转实验
10.基于PLC的变频器的多段调速实验
11.基于PLC通信的变频器正反转实验
12.基于PLC通信的变频器调速实验
13.变频器的参数设定与操作
14.变频器的面板控制
15.变频器的电位器控制
16.变频器的电压控制
17.变频器的电流控制
18.变频器的多段速度控制电动机
19.变频器状态信号显示与采集
20.三相异步电动机的开环调速实验
21.触摸屏认知实验
22.触摸屏和PLC通信实验
23.触摸屏控制LED显示
24.触摸屏、PLC、变频器的综合实训
25.自由组态实验