工业自动化网络控制平台的PLC编程与调试

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技术文章

作者：管理员发布时间：2025-05-14 10:34:57

一、概述
MY-35A工业自动化网络控制平台以网孔架为基础实训单元，高度仿真企业真实环境，是开展 PLC 系统基础模块连接实训的理想平台。工作台创新采用 A、B 双面实训方式，为用户提供多样化的学习体验。
A 工作面为西门子 S7-200SMART PLC 实训区，该区域功能完备，由电源单元、PLC 单元、PLC 学习箱单元、基础实训单元以及扩展实训区（涵盖伺服控制小车运动实训单元、步进电机单元和变频器单元）共同组成。在这里，用户可以深入学习西门子 S7-200SMART PLC 的相关知识，并通过丰富的扩展实训项目，掌握伺服控制、步进电机控制等先进技术。
B 工作面为西门子 S7-1200PLC 实训区，主要由电源单元、PLC 单元、基础实训单元构成，专注于西门子 S7-1200PLC 的实训教学，帮助用户夯实 PLC 编程与应用的基础。
该平台实训内容丰富多样，不仅包含西门子 S7-1200 系列 PLC 实训、触摸屏实训以及触摸屏与 PLC 通讯实训，还提供了众多贴合实际应用场景的实验项目，如舞台灯光实训、十字路口交通灯控制实训、四节传送带控制实训等。从简单的继电器 - 交流接触器系统电动机正反转控制，到复杂的 PLC 与变频器 PROFINET 总线通信，实训内容循序渐进，能够让用户轻松高效地学习 PLC 知识，快速提升实践操作能力。
二、技术参数
1.输入电源：采用三相五线 AC 380V±10% 50HZ，确保稳定可靠的电力供应，满足平台各类设备的运行需求。
2.输入功率： ≤1kw，在保障高性能运行的同时，有效降低能耗，实现节能环保。
3.工作环境
◦温度： -10℃~+40℃，适应较宽的温度范围，无论是寒冷地区还是炎热环境，平台都能稳定工作。
◦相对湿度： ≤90%（+20℃)，对湿度有一定的耐受能力，减少环境湿度对设备性能的影响。
◦海拔高度： ≤4000m，适用于不同海拔地区，扩大了平台的使用范围。
◦空气条件：要求空气清洁，无腐蚀性及爆炸性气体，无导电及能破坏绝缘的尘埃，为设备提供良好的运行环境，延长设备使用寿命。
三、实训内容
1.西门子 S7-1200 PLC 的实训：全面学习西门子 S7-1200 PLC 的编程原理、指令系统以及应用方法，掌握其在工业自动化控制中的核心技术。
2.西门子 S7-200 Smart PLC 的实训：深入了解西门子 S7-200 Smart PLC 的功能特点，通过实际操作提升编程与调试能力。
3.触摸屏的实训：学习触摸屏的界面设计、操作逻辑以及与 PLC 的交互方式，实现人机交互的优化。
4.触摸屏与 PLC 通讯的实训：掌握触摸屏与 PLC 之间的数据传输与通信协议，确保两者之间的稳定、高效通信。
5.伺服电机的控制实训：了解伺服电机的工作原理，学习如何通过 PLC 实现对伺服电机的精确控制，满足高精度运动控制需求。
6.变频器的控制实训：熟悉变频器的参数设置与控制方法，掌握通过 PLC 调节变频器输出，实现电机调速的技术。
7.小车运动控制实训：利用平台的小车运动机构，进行小车运动控制实验，学习运动控制算法与实际应用。
8.编码器控制实训：了解编码器的工作原理与应用场景，学习如何通过编码器实现位置检测与反馈控制。
9.PLC 与变频器 PROFINET 总线通信：掌握 PROFINET 总线通信协议，实现 PLC 与变频器之间的高速、可靠数据传输，提升工业自动化系统的集成度与智能化水平。
10.继电器 - 交流接触器系统的电动机正反转，星 - 三角启动，两台电机的顺序控制：学习传统继电器 - 交流接触器控制系统的工作原理与操作方法，为深入理解 PLC 控制技术奠定基础。
四、功能特点
1.工作台：工作台采用单工作面设计，可满足西门子 PLC 基础实训需求。提供两种灵活的接线方式，一种是即插即用型端子插接方式，使用便捷，有助于增强用户对 PLC 接线的认识；另一种为直接接线方式，更贴近实际工业应用场景，能够有效提高用户的接线动手能力。
2.A 面实训区
◦电源单元：由三相四线漏电保护开关、380V 指示仪表、开关电源、即插即用端子、双层端子、保险丝端子以及导轨组成。该单元能够提供交流 380V、220V 以及直流 24V 的稳定电压供电，满足整机各部件的用电需求，同时具备漏电保护功能，确保用电安全。
◦PLC 单元：配备昆仑通态 TPC7032Kt 触摸屏和西门子 S7-200 SMART PLC，并设有线槽。作为整机的逻辑控制核心，可完成触摸屏编程组态实训、PLC 编程实训、触摸屏与 PLC 之间的通讯实训以及 PLC 之间的通讯等多种实训内容，帮助用户全面掌握 PLC 与触摸屏的协同工作原理。
◦PLC 学习箱单元：由接线端子和 PLC 实训模块构成，是 PLC 学习仿真的重要区域。通过即插即用端子与 PLC 端连接，可快速开展各类实训项目，方便快捷。用户可根据需求选择不同的实验箱，满足电机控制、步进电机、铁塔之光、邮件分拣机等十多个实训项目的学习，拓展知识领域。
◦基础实训区单元：包含继电器、交流接触器、热继电器、导轨、线槽以及双层端子。该单元能够完成三相电机正反转控制实训，将实训模块中的理论知识转化为实际操作，通过与实训模块的对比，使用户更直观地理解 PLC 控制原理，提升学习效果。
◦扩展实训区：由伺服系统、步进系统、变频系统、小车运动模块以及三相异步电动机模块组成。该区域对实训内容进行了深度拓展，以实物模型为实训对象，让用户在实践中了解和掌握工业上广泛应用的运动控制技术与变频控制技术，提升用户在复杂工业自动化场景下的应用能力。
3.B 面实训区
◦电源单元：与 A 面实训区的电源单元组成和功能相同，为 B 面实训区提供稳定的电力支持，确保各设备正常运行。
◦PLC 单元：采用西门子 S7-1200 PLC，并配备线槽。作为 B 面实训区的逻辑控制单元，可完成触摸屏编程组态实训、PLC 编程实训、触摸屏与 PLC 之间的通讯实训以及 PLC 之间的通讯等实训内容，帮助用户深入学习西门子 S7-1200 PLC 的应用技术。
◦基础实训单元：由继电器、交流接触器、热继电器、按钮指示灯、导轨、线槽以及双层端子组成。该单元同样可完成三相电机正反转控制实训，通过实际操作与实训模块的结合，加深用户对 PLC 控制原理的理解，提高实践操作技能。
五、设备配置清单（单台）

序号	名称	型号及规格	数量
1	电气控制工作台网孔架	长 × 宽 × 高 = 800mm×800mm×1940mm	1 台
2	开关电源	YL-003 24V 6A	2 套
3	漏电开关	DZ47LE-32 C16 3P+N	2 只
4	电压指示（380V）	DW-81	2 只
5	三相异步电动机		2 只
6	触摸屏	TPC7032Kt	1 只
7	S7-1200	1214C DC/DC/DC+SM1223（8DI/8DO） +SM1232（2AO）	1 套
8	S7-200 Smat	CPU ST40+ EM DR16 8DI/8DO；	1 只
9	旋转开关 L16A	L16A	4 只
10	急停开关	L16A	4 只
11	按钮开关 L16A	绿色（复位）	4 只
12	按钮开关 L16A	红色（复位）	4 只
13	指示灯 AD16	AD16-16C 黄色	4 只
14	指示灯 AD16	AD16-16C 绿色	4 只
15	指示灯 AD16	AD16-16C 红色	4 只
16	交流接触器	CJX2-0910 220V 电压	6 只
17	中间继电器	继电器 AHN22324 + 继电器座 AHNA21 24V 电压	5 套
18	热继电器	JR36-20 4.5A-7.2A	6 只
19	伺服系统	伺服电机（ECMA-C20604RS）交流伺服驱动器（ASD-B2-0421-B）	1 套
20	变频器系统	变频器 G120C 0.75kw（带 PROFINET 通讯）	1 套
21	步进驱动器	3M458	1 只
22	步进电机	与 3S57Q-04079 一致，步距角 1.8 °C ± 5%相电流 (A) 3.0保持扭矩 (Nm) 0.9阻尼扭矩 (Nm) 0.04相电阻 (Ω) 0.65±10%相电感 (mH) 2.5±20%电机惯量 (kg.cm2) 0.26电机长度 L (mm) 54引线数量 4	1 只
23	接近传感器	OBM-D07NK	3 只
24	限位开关	VS10N051C2	2 只
25	小车运动机构		1 套
26	线槽	5035	10 米
27	导轨	宽 35mm 铝材	5 米
28	螺丝螺帽		若干
29	电线	采用护套结构手枪式连接线（有效防止触电危险）；导线采用多股无氧铜线，手感柔软，外包绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点；插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触优良；	若干
30	配套资料	实训指导书、设备使用手册、U 盘	1 套
31	PLC 编程线缆	与 PLC 配套	1 条
32	PLC 编程软件	与 PLC 配套	1 套
33	触摸屏与计算机通信线	与触摸屏配套	1 条
34	触摸屏与 PLC 通信线	与触摸屏配套	1 条
35	工具	配套工具	1 套
36	线架		1 个
37	电脑推车	580450960mm	1 台
38	实训模块	可从以下模块中选配 4 个：电机控制、步进电机、铁塔之光、邮件分拣机、自控成型机、自动轧钢机、多种液体混合、全自动洗衣机、电镀生产线控制、交通灯自控与手控、水塔水位自动控制、自动送料装车系统、四层电梯控制	1 套