船舶PLC實訓室設備，船用plc控制實訓臺
2024-05-10 06:47 1、前言
隨著微電子技術和計算機技術的迅速發展，plc（可編程控制器）不僅用邏輯編程取代了硬接線邏輯，還增加了運算、數據傳送和處理的功能，真正成為一種計算機工業控制裝置。plc的功能遠遠超出邏輯控制、順序控制的范圍，所以在工業發達國家，plc在其自動化設備中的比例占首位。近年來，我國的plc技術也從初期的引進、消化走向吸收和推廣應用階段，并且在許多工業領域取得了良好的經濟效益和社會效益。面對這種形勢，高等院校為更好地適應于我國經濟、科學技術和社會的發展，在相關院系中普及plc技術教育是十分必要的。對航海院校而言，隨著船舶自動化程度的日益提高，plc技術在主機、輔機和電站等設備中逐步推廣應用，這就要求航海教育必須與之相適應，特別是輪機工程專業必須強化plc技術的教育。同時為了適應imo（國際海事組織）stcw 78/95公約的要求，除了在校輪機本、專科學生的《輪機自動化》課程中包含plc原理與應用外，海事局委托的輪補電船員培訓班中也要求開設《plc原理與應用》課程，并輔以一定量的實驗。鑒于此，建立面向船員教育的plc實驗室成了刻不容緩的任務。
2、建立plc實驗室的總體方案
實驗室是學科建設和發展的基礎，是教學與科研的基地，是衡量高等院校辦學水平和科研水平的重要標志，所以我們plc實驗室建設的目標是建成為能適應現代船員教育、符合stcw 78/95 公約要求的、高標準的開放型實驗室。實驗室由兩大部分構成：
1、基礎實驗部分 —— 制作一批以plc為核心的標準實驗板，輸入端由若干個開關和傳感器組成，輸出端為一些指示燈、繼電器和熔斷管。因plc實驗不同于一般電工電子實驗，它需自己編程，輸入plc調試通過，動手性強，但不成功率較高，有了標準實驗板，安全性、直觀性提高，教師可以放手讓學生大膽實踐，讓他們自己選題、自接線路、自己調試，指導教師在整個過程中的作用只是引導、檢查、把關和解決學生疑難問題。
2、科研開發部分 —— 為教師提供科研活動、技術開發的場所。充分發揮專業教師在技術上的優勢，為航運企業及相關部門解決一些plc應用上的問題，進行模擬試驗或做些產品開發。這樣既回報了社會，又為學校籌集教學和科研經費提供了條件，與此同時還能提高教師的科研水平和教學水平。主要設備有計算機、專用編程軟件、數據連線和若干套plc等。
船用PLC（可編程邏輯控制器）控制是船舶自動化系統中不可或缺的一部分。PLC在船舶控制系統中發揮著關鍵作用，通過編程實現對船舶各種設備和系統的自動控制，提高船舶的安全性、效率和可靠性。
船用PLC控制的應用范圍廣泛，包括以下幾個方面：
船舶主機控制：船舶主機是推動船舶前進的動力來源，通過PLC控制可以實現對主機的啟動、停止、轉速調節等功能的自動化控制。這有助于確保主機在最佳狀態下運行，提高船舶的航行效率和安全性。
船舶電力系統控制：船舶電力系統為船舶上的各種設備和系統提供電能，通過PLC控制可以實現對電力系統的監測、保護和自動切換等功能。這有助于確保船舶電力系統的穩定運行，減少故障和停機時間。
船舶艙室控制：船舶艙室包括船艙、貨倉、機艙等，通過PLC控制可以實現對艙室的自動化控制。例如，在貨艙中，PLC可以根據貨物的重量和體積自動調整貨物的存放位置，以實現最優的載重和船體穩定。
船舶通信和導航控制：船舶通信和導航是航海過程中至關重要的部分，通過PLC控制可以實現對通信設備和導航設備的監測和控制。例如，PLC可以監測通信設備的工作狀態，并在設備故障或信號弱時自動切換至備用設備，確保船舶的通信暢通無阻。
船用PLC控制的優勢在于其高可靠性、高靈活性和易于維護。PLC采用高性能處理器，具備快速的數據運算和處理能力，可以實時響應各種控制指令。同時，PLC提供多種控制功能，如順序控制、過程控制、運動控制等，可以滿足不同船舶設備的控制需求。此外，PLC還具有易于編程和修改的特點，可以根據船舶的具體需求進行靈活配置和擴展。
【PLC（可編程控制）實訓臺基本概況】
PLC可編程控制實訓設備，PLC可編程控制實訓考核裝置，可編程控制器（PLC）實訓室設備職業技術院校重要的職業技能課程教學實訓室，是電子信實驗實訓和機電工程實習實訓實訓室之一，PLC（可編程控制）實訓室主要承擔著可編程控制器原理及應用實驗課程及可編程控制器開發技術的實訓設計和畢業設計等教學任務。
【PLC可編程控制實訓設備實踐能力評價】
PLC可編程控制實訓設備，通過實驗，主要培養學生的PLC編程能力以及PLC的工業應用能力，在提高學生的設計能力，實踐能力，創新能力，分析問題與解決問題能力等方面進行了探索和實踐，同時將組態技術融入到教學實驗，并且提供了工業生產的實際模型，內容緊貼生產實際，深受學生歡迎，同時提高了學生的就業競爭力。
一、PLC可編程控制實訓設備概述
★ PLC可編程控制實訓設備(工業鋁型材作為臺板)主要由：電氣安全保護模塊、電動機基本控制模塊、PLC控制模塊、變頻器調速模塊、觸摸屏模塊。
電源模塊：380V/220V/AC36V/DC24V.
配備西門子1200可編程控制器及變頻器，且能使用軟件進行編程，參數配置：
二、PLC可編程控制實訓設備外觀
（圖片僅供參考、以實際配置為準）
三、★可編程控制器：
l CPU: S7-1200 cpu1214c
l 輸入輸出類型：DC/DC/DC
l 點位要求：14輸入，10輸出
l 集成2AI
l 繼電器擴展模塊為：
l 8輸入，8輸出
通信方式：
l 以太網通訊，接口支持以下協議：TCP/IP；ISO/IP;
l Modbus RTU，USS，PPI
l RS232/485/422串口自由通信
四、★變頻器參數1：
l 型號：匯川MD200S 功率范圍：0.4~15kW
l 額定輸入交流電壓·頻率：3 相 380~500V 50Hz/60Hz**11
l 交流電壓允許波動范圍：323~550V 50Hz/60Hz
l 頻率允許波動范圍：±5%
l 額定輸入電流(A)**8：SLD 5.4、LD 4.9、ND(初始設定) 3.7、HD 2.3
l 電源設備容量(kVA)**9：SLD 4.1、LD 3.7、ND(初始設定) 2.8、HD 1.7
l 其它規格
l 保護結構(IEC 60529)**10：封閉型(IP20)
l 冷卻方式：自冷
五、觸摸屏參數：
l 昆侖通泰TPC7072Gi 7寸
l 編程軟件MCGSPro
l 分辨率：800*480，
l 內存：256M存儲4G
l 接口485*2/232*1、網口*1
電腦（每套設備配備電腦一臺,并配備可移動式桌椅）：運行內存16G 機械1T+固態128GB，I5處理器，獨顯4G，每套配備無線網卡；（電腦自備）
六、每臺設備主要元器件配置清單：
七、可實現的實驗功能：
1.基于PLC的點動控制
2.基于PLC的自鎖控制
3.基于PLC的點動和自鎖控制
4.基于PLC的正反轉控制
5.基于PLC的延時正反轉控制
6.基于PLC的Y/△轉換啟動控制
7.基于PLC的順序控制
8.基于PLC的單按鈕啟停控制
9.基于PLC的變頻器的正反轉實驗
10.基于PLC的變頻器的多段調速實驗
11.基于PLC通信的變頻器正反轉實驗
12.基于PLC通信的變頻器調速實驗
13.變頻器的參數設定與操作
14.變頻器的面板控制
15.變頻器的電位器控制
16.變頻器的電壓控制
17.變頻器的電流控制
18.變頻器的多段速度控制電動機
19.變頻器狀態信號顯示與采集
20.三相異步電動機的開環調速實驗
21.觸摸屏認知實驗
22.觸摸屏和PLC通信實驗
23.觸摸屏控制LED顯示
24.觸摸屏、PLC、變頻器的綜合實訓
25.自由組態實驗
隨著微電子技術和計算機技術的迅速發展，plc（可編程控制器）不僅用邏輯編程取代了硬接線邏輯，還增加了運算、數據傳送和處理的功能，真正成為一種計算機工業控制裝置。plc的功能遠遠超出邏輯控制、順序控制的范圍，所以在工業發達國家，plc在其自動化設備中的比例占首位。近年來，我國的plc技術也從初期的引進、消化走向吸收和推廣應用階段，并且在許多工業領域取得了良好的經濟效益和社會效益。面對這種形勢，高等院校為更好地適應于我國經濟、科學技術和社會的發展，在相關院系中普及plc技術教育是十分必要的。對航海院校而言，隨著船舶自動化程度的日益提高，plc技術在主機、輔機和電站等設備中逐步推廣應用，這就要求航海教育必須與之相適應，特別是輪機工程專業必須強化plc技術的教育。同時為了適應imo（國際海事組織）stcw 78/95公約的要求，除了在校輪機本、專科學生的《輪機自動化》課程中包含plc原理與應用外，海事局委托的輪補電船員培訓班中也要求開設《plc原理與應用》課程，并輔以一定量的實驗。鑒于此，建立面向船員教育的plc實驗室成了刻不容緩的任務。
2、建立plc實驗室的總體方案
實驗室是學科建設和發展的基礎，是教學與科研的基地，是衡量高等院校辦學水平和科研水平的重要標志，所以我們plc實驗室建設的目標是建成為能適應現代船員教育、符合stcw 78/95 公約要求的、高標準的開放型實驗室。實驗室由兩大部分構成：
1、基礎實驗部分 —— 制作一批以plc為核心的標準實驗板，輸入端由若干個開關和傳感器組成，輸出端為一些指示燈、繼電器和熔斷管。因plc實驗不同于一般電工電子實驗，它需自己編程，輸入plc調試通過，動手性強，但不成功率較高，有了標準實驗板，安全性、直觀性提高，教師可以放手讓學生大膽實踐，讓他們自己選題、自接線路、自己調試，指導教師在整個過程中的作用只是引導、檢查、把關和解決學生疑難問題。
2、科研開發部分 —— 為教師提供科研活動、技術開發的場所。充分發揮專業教師在技術上的優勢，為航運企業及相關部門解決一些plc應用上的問題，進行模擬試驗或做些產品開發。這樣既回報了社會，又為學校籌集教學和科研經費提供了條件，與此同時還能提高教師的科研水平和教學水平。主要設備有計算機、專用編程軟件、數據連線和若干套plc等。
船用PLC（可編程邏輯控制器）控制是船舶自動化系統中不可或缺的一部分。PLC在船舶控制系統中發揮著關鍵作用，通過編程實現對船舶各種設備和系統的自動控制，提高船舶的安全性、效率和可靠性。
船用PLC控制的應用范圍廣泛，包括以下幾個方面：
船舶主機控制：船舶主機是推動船舶前進的動力來源，通過PLC控制可以實現對主機的啟動、停止、轉速調節等功能的自動化控制。這有助于確保主機在最佳狀態下運行，提高船舶的航行效率和安全性。
船舶電力系統控制：船舶電力系統為船舶上的各種設備和系統提供電能，通過PLC控制可以實現對電力系統的監測、保護和自動切換等功能。這有助于確保船舶電力系統的穩定運行，減少故障和停機時間。
船舶艙室控制：船舶艙室包括船艙、貨倉、機艙等，通過PLC控制可以實現對艙室的自動化控制。例如，在貨艙中，PLC可以根據貨物的重量和體積自動調整貨物的存放位置，以實現最優的載重和船體穩定。
船舶通信和導航控制：船舶通信和導航是航海過程中至關重要的部分，通過PLC控制可以實現對通信設備和導航設備的監測和控制。例如，PLC可以監測通信設備的工作狀態，并在設備故障或信號弱時自動切換至備用設備，確保船舶的通信暢通無阻。
船用PLC控制的優勢在于其高可靠性、高靈活性和易于維護。PLC采用高性能處理器，具備快速的數據運算和處理能力，可以實時響應各種控制指令。同時，PLC提供多種控制功能，如順序控制、過程控制、運動控制等，可以滿足不同船舶設備的控制需求。此外，PLC還具有易于編程和修改的特點，可以根據船舶的具體需求進行靈活配置和擴展。
【PLC（可編程控制）實訓臺基本概況】
PLC可編程控制實訓設備，PLC可編程控制實訓考核裝置，可編程控制器（PLC）實訓室設備職業技術院校重要的職業技能課程教學實訓室，是電子信實驗實訓和機電工程實習實訓實訓室之一，PLC（可編程控制）實訓室主要承擔著可編程控制器原理及應用實驗課程及可編程控制器開發技術的實訓設計和畢業設計等教學任務。
【PLC可編程控制實訓設備實踐能力評價】
PLC可編程控制實訓設備，通過實驗，主要培養學生的PLC編程能力以及PLC的工業應用能力，在提高學生的設計能力，實踐能力，創新能力，分析問題與解決問題能力等方面進行了探索和實踐，同時將組態技術融入到教學實驗，并且提供了工業生產的實際模型，內容緊貼生產實際，深受學生歡迎，同時提高了學生的就業競爭力。
一、PLC可編程控制實訓設備概述
★ PLC可編程控制實訓設備(工業鋁型材作為臺板)主要由：電氣安全保護模塊、電動機基本控制模塊、PLC控制模塊、變頻器調速模塊、觸摸屏模塊。
電源模塊：380V/220V/AC36V/DC24V.
配備西門子1200可編程控制器及變頻器，且能使用軟件進行編程，參數配置：
二、PLC可編程控制實訓設備外觀
（圖片僅供參考、以實際配置為準）
l CPU: S7-1200 cpu1214c
l 輸入輸出類型：DC/DC/DC
l 點位要求：14輸入，10輸出
l 集成2AI
l 繼電器擴展模塊為：
l 8輸入，8輸出
通信方式：
l 以太網通訊，接口支持以下協議：TCP/IP；ISO/IP;
l Modbus RTU，USS，PPI
l RS232/485/422串口自由通信
四、★變頻器參數1：
l 型號：匯川MD200S 功率范圍：0.4~15kW
l 額定輸入交流電壓·頻率：3 相 380~500V 50Hz/60Hz**11
l 交流電壓允許波動范圍：323~550V 50Hz/60Hz
l 頻率允許波動范圍：±5%
l 額定輸入電流(A)**8：SLD 5.4、LD 4.9、ND(初始設定) 3.7、HD 2.3
l 電源設備容量(kVA)**9：SLD 4.1、LD 3.7、ND(初始設定) 2.8、HD 1.7
l 其它規格
l 保護結構(IEC 60529)**10：封閉型(IP20)
l 冷卻方式：自冷
五、觸摸屏參數：
l 昆侖通泰TPC7072Gi 7寸
l 編程軟件MCGSPro
l 分辨率：800*480，
l 內存：256M存儲4G
l 接口485*2/232*1、網口*1
電腦（每套設備配備電腦一臺,并配備可移動式桌椅）：運行內存16G 機械1T+固態128GB，I5處理器，獨顯4G，每套配備無線網卡；（電腦自備）
六、每臺設備主要元器件配置清單：
| 名稱 | 型號 | 數量 |
| 三相異步電機 | YS5624 120W | 3臺 |
| 接觸器 | CJX2S-0910 36V | 2個 |
| 繼電器 | HH54P | 2個 |
| 按鈕 | LAY5 | 6個 |
| 帶鎖按鈕 | LAY5S | 6個 |
| 指示燈 | LD11-22D 36V | 18個 |
| 斷路器 | DZ47 | 1個 |
| 選擇開關 | LAY5-A | 3個 |
| 模擬單元模塊 | 1個 |
七、可實現的實驗功能：
1.基于PLC的點動控制
2.基于PLC的自鎖控制
3.基于PLC的點動和自鎖控制
4.基于PLC的正反轉控制
5.基于PLC的延時正反轉控制
6.基于PLC的Y/△轉換啟動控制
7.基于PLC的順序控制
8.基于PLC的單按鈕啟停控制
9.基于PLC的變頻器的正反轉實驗
10.基于PLC的變頻器的多段調速實驗
11.基于PLC通信的變頻器正反轉實驗
12.基于PLC通信的變頻器調速實驗
13.變頻器的參數設定與操作
14.變頻器的面板控制
15.變頻器的電位器控制
16.變頻器的電壓控制
17.變頻器的電流控制
18.變頻器的多段速度控制電動機
19.變頻器狀態信號顯示與采集
20.三相異步電動機的開環調速實驗
21.觸摸屏認知實驗
22.觸摸屏和PLC通信實驗
23.觸摸屏控制LED顯示
24.觸摸屏、PLC、變頻器的綜合實訓
25.自由組態實驗