SG-P300型 PLC可编程控制器实验箱

实验箱集可编程逻辑控制器、编程软件、工控组态软件、DAQ创新模拟实验平台、实物模块于一体。在本实验箱上，可直观地进行PLC的基本指令练习、多个PLC实际应用的模拟实验。实验箱配备的主机采用可编程序控制器，配套通信编程电缆，提供实验所需的+24V/2A电源。
 
一、产品特点
1. SG-P300型 PLC可编程控制器实验箱是我公司根据当前教学需要最新开发出的实验箱。该实验箱将实验模块集中在一块板上，实验模块比以往的实验台设计更加紧凑、合理，实验项目也更加丰富。
2. 该实验系统的实验项目由基本的指令实验，基本常用电路实验、模块综合实验三部分组成。使实验由简到难，从而达到一个循序渐进的学习过程。实验项目也充分贴近实际应用和教学大纲的要求。
3. 在实验箱的设计中留出了所有的输入、输出、公共端子，用户可方便扩展自己的模块，以及以后实验系统的升级。
4. 该实验箱是我公司首次采用主机和实验模块分离模式，可以方便更换主机。
 
二、参数配置
1. 输入电源：AC: 220V 50HZ
2. 输出电源：DC：24V/2A，带短路保护，保险丝可方便更换。
3. 工作环境温度：-10-55℃ 相对湿度<85%(25℃)
4. 主机：配置西门子S7-200系列主机 CPU-SR30(AC/DC/RLY)主机，18输入/12输出。提供一组RS-485接口，同时还内置标准TCP/IP以太网接口，方便与可与计算机通讯及组网，无需另配PPI下载电缆和网络模块。集成 Micro SD 卡插槽，支持通用的 Micro SD 卡，可用于更新程序或设备固件，为工程师现场服务提供极大的便利。
5. 提供8位开关量输入模块，拨码开关公共端引出。
6. 提供8位LED发光二极管输出模块。
7. SG-DAQ数控式仿真实验平台（选配模块，实验室配置1套，提供演示视频）
(1) 仿真软件需配套USB接口数据采集卡,带光耦隔离芯片，16组数字量输入、16组数字量输出，带驱动模块,可以与PLC主机连接；
(2) 仿真软件需提供连线自动捡测功能，能自动检测USB接口数据采集卡各端口的通断情况；
(3) 仿真软件需提供数字逻辑分析仪功能，至少能同时对8路数字信号进行跟踪分析，并实时显示逻辑功能时序图；
(4) 仿真软件需能够带有丰富的互动性。软件在电脑屏幕上可构建虚拟环境，再现工业现场中的各种复杂场景。
(5) 仿真软件窗口有虚拟环境仿真区、输入输出端显示区，下位机进行操作时上位机软件可以实时做出反应；
(6) 软件必须为简体中文版界面，方便操作；
(7) 仿真软件需至少完成以下十二个仿真实验项目：（1）交通信号灯的自动控 ；（2）机器人自动扫地雷；（3）加工中心刀库捷径方向选择控制 ；（4）四层电梯的控控制；（5）舞台艺术灯饰的控制；（6）LED数码管显示控制实验；（7）液体混合装置的自动控制；（8）水塔水位自动控制；（9）四级传送带的模拟运行；（10）邮件分拣系统的模拟运行；（11）数字逻辑分析仪实验；（12）温度压力实验。

 


三、实验内容
1. 可完成六类基本指令实验:
第一类 基本指令实验
第二类 定时器及计数器指令实验
第三类 移位寄存器指令实验
第四类 置位/复位及脉冲指令实验
第五类 跳转指令实验
第六类 常用功能指令实验
2. 可完成以下实物模块实验项目：
1) 天塔之光
2) 交通灯自动控制
3) 交通灯手动控制
4) 四相步进电机控制（实物控制）
5) 液体混合装置自动控制
6) 装配流水线控制
7) 水塔水位控制
8) 机械手自动控制
9) LED数码管控制
10) 四级传送带控制
11) 自动送料控制
12) 自动售货机控制
13) 三层电梯控制
14) 邮件分拣控制
15) 轧钢机自动控制
16) 电镀自动控制
3. DAQ创新模拟实验平台实验(选配模块)
1) 交通信号灯的自动控 ；
2) 机器人自动扫地雷；
3) 加工中心刀库捷径方向选择控制 ；
4) 四层电梯的控控制；
5) 舞台艺术灯饰的控制；
6) LED数码管显示控制实验；
7) 液体混合装置的自动控制；
8) 水塔水位自动控制；
9) 四级传送带的模拟运行；
10) 邮件分拣系统的模拟运行；
11) 数字逻辑分析仪实验；
12) 温度压力实验。
 
四、实验所需仪器仪表（自行配置）
（1）必须配置：电脑；
（2）建议配置：万用表。

五、配置实验室管理系统（需提供演示视频）
(一）整体需求：
随着高校管理变革的逐步推进，使用计算机网络进行实验室管理成为了必然。实验室建设的进一步规范化和复杂化迫切需要用计算机来实现实验教学、开放的全过程自动化，以简化我们的工作，加强实验室主管部门对设备和材料的计划、采购、使用和维修的宏观控制和管理。
（1）实现开放式统一管理运行模式。
实验室实行开放式运行模式，在时间、资源、管理方式和服务等方面全方位开放。根据学校教学科研计划，通过实验室管理系统统一安排教学实验、科研性实验和自主性实验计划，最大限度提高实验室的有效利用率。
（2）提高管理水平，满足师生各类实验需求。
通过校园网向全校师生提供开放式的平台，各级用户可以随时浏览实验室管理系统主页，查询实验室的使用情况，并可和实验管理人员实时交流。校外用户通过网络在本系统内注册申请，经管理员审核通过后，可查询或预约实验室的使用，充分提高实验室的利用率，扩大社会效益。系统管理员可根据需要给相应高端用户授权，使这些用户可以根据实验计划自行对实验的使用进行预约，充分保证重要的实验和科研项目的顺利进行，又给师生提供了最大的方便。实验管理员也可以通过网络了解各实验中心的实验室，人员，工位，设备使用情况，并及时进行维护和管理。
（3）量化实验室工作量，提供实验技术人员工作考核的有效依据。
根据实验室综合管理系统的相关运行数据，可以做到均衡分配实验工作量，改革实验室人员的管理体制和分配机制，为衡量实验人员的工作业绩提供有效、科学、准确的依据。根据实验教学和科研实验计划的需求，合理划拨管理经费津贴到实验室，调动管理人员的工作积极性以保障实验室的开放、提高实验室利用率、使实验人员工作业绩和收入上形成良性循环。
（4）及时准确提供实验室运行的各项数据，给实验室的建设提供依据。
实验室综合管理系统可以对实验室的开放、使用率、实验设备的各项数据、设备的使用情况自动做出统计，这样，管理人员可以充分了解需求，给今后实验室的规划和建设提供准确的依据，避免建设和管理的脱节，有效利用学校的建设资金。
（二）特点及功能概述：
  实验室是高等学校的重要组成部分，是办好高校的基本条件之一，高校实验室管理是确保高等学校实验教学、科学研究、 技术开发、 资产管理的一项重要工作。随着建设速度和投入力度的加大，实验室规模不断扩大，实验室内设备的种类和数量也不断增加，实验室的使用频率和使用人次也在增加。实验室的教学、资产和人员等管理工作给管理人员带来了巨大的压力和工作强度。
   高校实验室智能管理系统能很好的减轻管理人员的工作量，提升工作效率。管理人员可以通过这套管理系统了解实验室使用状况，对实验设备等固资产进行管理、发布通知、课程管理、设备保修、查看维修状态和实验室预约等等。使用教师则可以通过这套系统进行查看通知、预约实验室、借用实验设备、课程管理等。统一使用还能促进各学院间的实验资源共享。
（三）系统基本层次结构：
系统采用多层架构，层次结构图如下：
（1）后台数据层：
用于存储、查询实验室管理系统所需的各种数据，这些数据包括：用户基本信息，实验室基本信息，预约选课信息，实验刷卡记录，系统基本信息，系统日志等。支持SQL Server数据库。
（2）中间业务层：
用于处理应用层的各种请求，对各种请求进行权限检查，并将处理结果返回应用层。该层由数据库访问接口、综合前置服务、通信接口、智能卡读写接口四部分组成。
（3）数据库访问接口：由综合前置服务调用，用于实现对数据的存取，设计该接口的目的在于实现综合前置服务与数据库系统的无关系，亦即对数据库系统透明。
（4）综合前置服务：处理前台应用的各种请求和逻辑运算，隔离数据库系统与前台应用系统以保障核心数据安全。
（5）通信接口：基于TCP/IP协议开发，通过自定义协议包与AES动态传输加密算法保证数据传输的安全性。服务器端采用Microsoft最新的通信模型(完成端口模型)以保证数据传输的快捷和准确。支持数据校验和重发机制。通信接口实现了数据传输的安全、快捷，准确。
（6）前台应用层：
实现人机对话，根据不同的应用开发不同的应用系统，支持个性化开发。
1) 教师/学生可以使用用户管理功能，能修改和查看自己的信息；可以使用实验课程与设备管理功能，询实验课程和相关信息，预约实验室；可以使用设备借用管理功能，查询设备借用情况。
2) 管理员工作流程：管理员是系统内置用户，输入用户名和密码，经过系统校验登陆系统，进入主页。
3) 管理员可以进行用户管理、实验室管理、设备借用管理、设备维修管理、实验课程与设备管理、通知管理和系统报表。
4) 系统基本层次结构需包含：后台数据层、中间业务层、数据库访问接口、综合前置服务、TCP/IP协议通信接口、前台应用层。
（四）智能管理系统需包含以下七大功能，分别是通知管理、用户管理、实验室管理、实验室课程与设备管理、设备借用管理、设备维修管理和报表统计功能。
 
六、配置PLC实物仿真系统
资源概述及特点：
1、该套资源可完美配合西门子编程软件进行程序仿真。
2、该套仿真系统由S7-200程序仿真系统和实物资源仿真系统组成。
3、使用时可以实时监控程序运行，为学习PLC程序提供了极大的便利。
4、实物仿真系统提供了多种控制方式及被控对象如键盘、开关、传感器、电机、阀门等。资源仿真系统为开放式，并且提供画图功能，可自由搭建各类场景。
5、该套资源可以帮助教师减轻备课工作量，提供丰富的教学参考资料，也可以让学生离开实验室后更好的学习PLC，理论与实际结合，完成编程后可以迅速地进行验证。
6、实物仿真系统可以在程序运行时提供动画演示，使学生保持深刻印象。并且提供数字分析仪与模拟分析仪使学生更好的完成作业、论文等。
7、教学资源支持200系列PLC，实物仿真软件单独使用时可支持西门子S7 200系列、1200系列、1500系列PLC，提供数字分析仪与模拟分析仪，十种PLC输入端元器件，二十种被控对象，完整场景十个，住宅、铝合金等多种帮助完成场景搭建的对象，还可以自行上传图像，使场景更加生动形象。
 
资料列表：

种类	具体项目
PLC支持列表	CPU212	CPU214	CPU215	CPU216	CPU221
	CPU222	CPU224	CPU224XP	CPU226	CPU226XM
	S7-200 SMART系列
	S7-1200和S7-1500联机仿真。
输入端器件	切换开关	按钮开关	选择开关	键盘	预选器
	行程开关	接近开关	光电开关	反射式接近开关	电位器
被控对象	指示灯	数码管	四层电梯	圆锯片	电机
	输送带	线性电机机构	执行器	双作用执行器	转动执行器
	气动吸盘	电动夹钳	气动夹钳	风扇	压缩机
	仓库门	储罐	阀门	搅拌器	水泵
分析工具	模拟分析仪	数字分析仪	棒图
场景搭建对象	塑料零件	铝型材	包	瓶子	穿
	金属片	人物	各种住宅
完整场景	钻台	交通灯	水位控制	自动扶梯	液体混合装置
	抢答器	门禁自动抬杆	四层电梯	自动感应车库门	四级传送带

 
场景描述

场景名称	画面描述	功能描述
转台	上下方向动作，钻台电机转动演示。完整演示钻台工作过程	可自由设置端口，可改变执行器种类和图像，改变动作方向，执行机构可有模拟量控制。
交通灯	形象地演示红绿灯动作	可自由设置端口，可添加人物车辆等背景。
水位控制	模拟水流方向，更加清晰明了。	可自由设置端口，可改变水位检测位置，阀门可以改变输出流量或由模拟量控制。
自动扶梯	扶梯形象生动，学习时更易接受。	可自由设置端口，扶梯速度可调，可以改变电梯运行方向。
液体混合装置	画面形象生动，更接近实物。	可自由设置端口，2处进水和1处进水水流速度均可调，或用模拟量控制。
抢答器	画面真是生动，学习时更易接受。	可自由设置端口，数码管显示。
门禁自动抬杆	画面真是生动，学习时更易接受。	可自由设置端口，光电传感器控制，可手动控制。
四层电梯	功能完整，画面形象生动，学习时更易接受。	可自由设置端口，内外部楼层显示，上下运行状态显示。
自动感应车库门	车库门和电机同步演示，画面形象。	可自由设置端口，可手动控制。
四级传送带	形象生动地展示了传送带的工作过程。	可自由设置端口，可以调节每个传送带的运行速度。