"追求技術(shù)進(jìn)步、服務(wù)科教興國、支持教育事業(yè)"
SBPLX-01A網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制器綜合實(shí)訓(xùn)裝置
一、概述
網(wǎng)絡(luò)型PLC電氣控制、變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)設(shè)備，PLC模擬控制應(yīng)用實(shí)訓(xùn)，PLC實(shí)物控制實(shí)訓(xùn)，PLC高級技能實(shí)訓(xùn)（設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試及檢修）網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制器綜合實(shí)訓(xùn)裝置是根據(jù)《中華人民共和國教育行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)--電工電子類實(shí)訓(xùn)基地儀器設(shè)備配備標(biāo)準(zhǔn)》，教育部"振興21世紀(jì)職業(yè)教育課程改革和教材建設(shè)規(guī)劃"要求，按照職業(yè)教育的教學(xué)和實(shí)訓(xùn)要求研發(fā)的產(chǎn)品。適合高職院校、職業(yè)學(xué)校的機(jī)電設(shè)備安裝與維修、機(jī)電技術(shù)應(yīng)用、電氣運(yùn)行與控制、電氣技術(shù)應(yīng)用、電子電器應(yīng)用與維修等專業(yè)和非機(jī)電類專業(yè)的《可編程控制器技術(shù)》、《電氣及PLC控制技術(shù)》、《PLC及其應(yīng)用》、《變頻調(diào)速技術(shù)》、《現(xiàn)場總線控制技術(shù)》課程的教學(xué)與技能實(shí)訓(xùn)。
實(shí)訓(xùn)裝置也適合技工學(xué)校、職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校、職教中心、鑒定站/所各工種PLC實(shí)操、技能鑒定考核。
二、裝置特點(diǎn)
1、采用積木組合式結(jié)構(gòu)，含開關(guān)量、模擬量、變頻調(diào)速、觸摸彩屏、總線通信模塊等，配套組態(tài)監(jiān)控軟件、仿真實(shí)訓(xùn)軟件，實(shí)現(xiàn)仿真化、信息化、網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，體現(xiàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)性和系統(tǒng)性。
2、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)模塊：利用目前典型的可編程控制器及總線技術(shù)完成對工業(yè)生產(chǎn)中模擬對象，實(shí)物模型中的邏輯、模擬、過程、運(yùn)動等的控制實(shí)訓(xùn)，完成學(xué)生認(rèn)知、設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、檢修等多種技能實(shí)訓(xùn)。PLC實(shí)訓(xùn)對象形像逼真，接近工業(yè)現(xiàn)場的實(shí)際應(yīng)用，通過本實(shí)驗(yàn)裝置的訓(xùn)練，學(xué)生很快就能適應(yīng)現(xiàn)場的工作。
3．采用西門子S7-1500系列可編程控制器，功能強(qiáng)大，性能優(yōu)越，采用模塊化設(shè)計(jì)，組合靈活。
4．采用西門子G120變頻器，功能廣泛，動態(tài)響應(yīng)高，驅(qū)動性能高。
5. 采用工業(yè)及7寸觸摸屏，兼容性強(qiáng)，畫面編輯功能強(qiáng)，圖庫豐富，滿足日常教學(xué)需求和工業(yè)控制要求。
6、多種通信方式：通過Profibus DP總線，將實(shí)訓(xùn)裝置（從站）PLC和主站PLC進(jìn)行Profibus DP主從通信。PLC與觸摸屏實(shí)現(xiàn)MPI通信，觸摸屏畫面可實(shí)時(shí)監(jiān)控PLC系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和控制PLC系統(tǒng)。
三、技術(shù)性能
1、輸入電源：三相四線（或三相五線）～380V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔<400m
3、裝置容量：＜0.5KVA
4、重 量：＜110Kg
5、外形尺寸：1600mm×750mm×1600mm
6、安全保護(hù)：具有漏電壓、漏電流保護(hù)裝置，安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)
四、實(shí)訓(xùn)裝置的基本配置及功能
實(shí)訓(xùn)裝置由控制屏、實(shí)訓(xùn)桌、主機(jī)實(shí)訓(xùn)組件、實(shí)訓(xùn)模塊（含豐富的工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備模擬實(shí)訓(xùn)對象）、變頻器掛箱、觸摸屏掛箱、交直流電機(jī)、總線單元、通信模塊、電機(jī)導(dǎo)軌、測速機(jī)構(gòu)等組成。
（一）控制屏（鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板）
1、交流電源控制單元
三相四線380V交流電源經(jīng)空氣開關(guān)后給裝置供電，電網(wǎng)電壓表監(jiān)控電網(wǎng)電壓，設(shè)有帶燈保險(xiǎn)絲保護(hù)，控制屏的供電由鑰匙開關(guān)和啟停開關(guān)控制，同時(shí)具有漏電告警指示及告警復(fù)位。
提供三相四線380V、單相220V電源各一組，由啟停開關(guān)控制輸出，并設(shè)有保險(xiǎn)絲保護(hù)。
2、定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀
定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀，平時(shí)作時(shí)鐘使用，具有設(shè)定時(shí)間、定時(shí)報(bào)警、切斷電源等功能；還可自動記錄由于接線或操作錯誤所造成的漏電告警次數(shù)。
3、直流電源、直流電壓/電流表、邏輯輸出及指示等
直流電壓：0～10V可調(diào)輸出；直流電流：4～20mA可調(diào)輸出；直流數(shù)字電壓表/電流表；電壓表量程0～200V、輸入阻抗為10MΩ、精度0.5級；電流表量程0～200 mA、精度0.5級；同時(shí)設(shè)有邏輯電平輸出（點(diǎn)動、自鎖）、邏輯電平指示、LED數(shù)碼管、方向指示器、八音盒、直流24V繼電器、信號轉(zhuǎn)換座若干。
4、主機(jī)實(shí)訓(xùn)組件（1）
配置西門子S7-300（CPU314C-2PN/DP）PLC主機(jī)，192KB 工作存儲器；0.6ms/1000 條指令；DI24/DO16；集成 AI5/AO2；4 路脈沖輸出 (2.5kHz)；使用 24V (60kHz) 增量編碼器進(jìn)行 4 通道計(jì)數(shù)和測量；集成定位功能；PROFINET 接口和 2 個端口；MRP；PROFINET CBA；PROFINET CBA 代理；TCP/IP 傳輸協(xié)議；組合 MPI/DP 接口 (MPI 或 DP 主站或 DP 從站)；最多可擴(kuò)展連接 31 個模塊；支持直接數(shù)據(jù)交換的發(fā)送和接收功能；恒定總線循環(huán)時(shí)間；路由；
5、主機(jī)實(shí)訓(xùn)組件（2）
配置西門子S7-1500主機(jī)CPU1511C-1PN,帶顯示屏的 CPU；工作存儲器可存儲 175 KB 代碼和 1 MB 數(shù)據(jù)；位指令執(zhí)行時(shí)間 60 ns；4 級防護(hù)機(jī)制，工藝功能，運(yùn)動控制，閉環(huán)控制，計(jì)數(shù)與測量；跟蹤功能；PROFINET IO 控制器，支持 RT/IRT，性能升級 PROFINET V2.3，雙端口，智能設(shè)備，支持 MRP、MRPD，傳輸協(xié)議 TCP/IP，安全開放式用戶通信，S7 通信，Web 服務(wù)器，DNS 客戶端，OPC UA 服務(wù)器數(shù)據(jù)訪問，恒定總線循環(huán)時(shí)間，路由功能；運(yùn)行系統(tǒng)選件，固件版本 V2.5，帶 DI16/DQ16，AI5/AQ2，數(shù)字量輸入模塊 DI 16xDC24V，16 個一組；數(shù)字量輸出模塊 DQ 16xDC24V/0.5A，16 個一組；模擬量輸入模塊 AI 4xU/I、AI 1xRTD，16 位，5 個一組；模擬量輸出模塊 AQ 2xU/I，16 位，2 個一組；6 個通道用于計(jì)數(shù)與測量，帶增量式編碼器 24 V（最高 100 kHz）；4 個通道用于 PTO，脈寬調(diào)制，頻率輸出（最高 100 kHz)
5.變頻器組件
西門子G120系列控制單元，內(nèi)置ProfiNET通訊口，支持矢量控制，可通過 EPos 功能執(zhí)行定位任務(wù)，4個可組態(tài)的IO點(diǎn)，6 DI(可作3 F-DI),5 DI, 3 DO(可作1 F -DO), 2 AI, 2 AO 安全集成 STO, SBC、 SS1 安全功能可通過安全授權(quán)擴(kuò)展，編碼器 : D - CLIQ + HTL/TTL/SSI, 旋轉(zhuǎn)變壓器/HTL 通過端子接入保護(hù)等級 IP20,提供USB 及SD/MMC 接口；
SD卡 512 MB ；安裝小配件；智能操作面板；0.75KW 功率單元 PM240-2 帶制動斬波器, 3AC 380-480V +10%/-10% 47-63 HZ；3米USB- 電纜 ，編程軟件STEP 7 BASIC V15， WIN7、WIN10系統(tǒng)下運(yùn)行；
6.觸摸屏實(shí)訓(xùn)組件
西門子KTP700觸摸屏：6AV2123-2GB03-0AX0,7'' TFT 顯示屏，800 x 480 像素，64K 色；按鍵和觸摸操作，8 個功能鍵；1 x MPI/PROFIBUS DP，1 x USB,
（二）實(shí)訓(xùn)掛箱
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序號 |
編號 |
控制對象實(shí)訓(xùn)模塊 |
實(shí)訓(xùn)教學(xué)目標(biāo) |
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1 |
SX1 |
搶答器/音樂噴泉 |
通過對搶答系統(tǒng)中各組人員搶答時(shí)序的監(jiān)視和控制，掌握條件判斷控制指令的編寫方法；通過對音樂噴泉控制系統(tǒng)中“水流”及音樂的循環(huán)控制，掌握循環(huán)指令的編寫方法。 |
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2 |
SX2 |
裝配流水線/十字路口交通燈 |
通過對“生產(chǎn)流水線”順序加工過程及十字路口交通燈路況信號控制，掌握順序控制指令的編寫方法。 |
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3 |
SX3 |
水塔水位/天塔之光 |
通過對“水塔水位”和“儲水池水位”變化過程的判斷，了解簡單邏輯控制指令的編寫方法。通過對天塔之光閃亮過程的移位控制，掌握移位寄存器指令的編寫方法。 |
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4 |
SX4 |
自動送料裝車/四節(jié)傳送帶 |
通過對傳送帶啟停、傳送狀態(tài)的控制和對貨物在自動送料裝車系統(tǒng)中流向、流量的控制，掌握較復(fù)雜邏輯控制指令的編寫方法。 |
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5 |
SX5 |
多種液體混合裝置 |
通過對“液體混合裝置”中不同液體比例及液體混合時(shí)攪拌時(shí)間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類型的定時(shí)器指令的編寫方法。 |
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6 |
SX6 |
自動售貨機(jī) |
通過用用戶投幣數(shù)目的識別和自動售貨機(jī)中各種“貨物”的進(jìn)出控制，掌握各種計(jì)數(shù)器指令及比較輸出指令的編寫方法。 |
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7 |
SX7 |
自控軋鋼機(jī)/郵件分揀機(jī) |
通過對自控軋鋼機(jī)和郵件分揀機(jī)材料（“鋼錠“郵件”）來料數(shù)量、來料類別識別及對各種執(zhí)行器（例如“電機(jī)”）啟停時(shí)序的控制，掌握數(shù)值運(yùn)算指令及中斷指令的編寫方法。 |
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8 |
SX8 |
機(jī)械手控制/自控成型機(jī) |
通過對機(jī)械手停留“位置“及自控成型機(jī)各方向“液缸位置”的控制，掌握一個完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較簡單邏輯控制程序的編寫能力。 |
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9 |
SX9 |
加工中心 |
通過對加工中心中各方向“電機(jī)”運(yùn)行方向及“刀庫”進(jìn)出刀、換刀過程的控制，掌握一個完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較復(fù)雜邏輯控制的編寫能力。 |
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10 |
SX10 |
四層電梯 |
通過對一個完整的四層電梯模型的綜合控制，初步掌握PLC控制系統(tǒng)的分析、I/O分配、設(shè)計(jì)I/O接線圖、接線、編程、調(diào)試等工作過程的綜合知識。 |
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11 |
SX11 |
步進(jìn)電機(jī)/直線運(yùn)動：（實(shí)物）步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)由驅(qū)動電路、步進(jìn)電機(jī)、刻度盤、指針等組成； 直線運(yùn)動系統(tǒng)由電機(jī)、同步帶、光電傳感器、導(dǎo)軌、移動塊等組成。 |
通過利用PLC對步進(jìn)電機(jī)及直線運(yùn)動實(shí)物模塊的控制，初步了解步進(jìn)電機(jī)方向、拍數(shù)的控制及直線運(yùn)動檢測、定位控制。 |
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12 |
SX12 |
自動洗衣機(jī)/電鍍生產(chǎn)線 |
通過對洗衣機(jī)進(jìn)出水時(shí)間、洗滌流程及電鍍生產(chǎn)線中物塊侵入不同溶液的時(shí)間、方式、先后順序的控制，掌握多點(diǎn)PLC控制系統(tǒng)的綜合應(yīng)用能力。 |
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13 |
SX13 |
直流電機(jī)控制/溫度控制 （模擬量控制） |
通過對直流電機(jī)系統(tǒng)中脈沖信號采集、轉(zhuǎn)速控制（電壓量）及溫度控制系統(tǒng)中的溫度參數(shù)的控制，掌握高速計(jì)數(shù)器指令、模擬量處理指令、PID指令的使用。 |
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14 |
WK1 |
典型電動機(jī)控制實(shí)操單元：施耐德交流接觸器3只；時(shí)間繼電器1只，3個按鈕，3只交流指示燈，2只熱繼電器，元器件配置專用底座。 |
掌握一般強(qiáng)電系統(tǒng)的安裝和調(diào)試工作過程知識，實(shí)現(xiàn)PLC方式的電機(jī)典型運(yùn)行控制；掌握安裝和調(diào)試PLC電氣控制系統(tǒng)的有關(guān)知識。 |
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15 |
WK2 |
網(wǎng)孔板 |
學(xué)會電氣控制系統(tǒng)中各元器件的布局規(guī)劃、安裝、調(diào)試過程知識。 |
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16 |
BP1 |
變頻器實(shí)訓(xùn)組件：配置西門子G120變頻器 |
初步具有綜合應(yīng)用變頻器的能力，了解變頻調(diào)速在實(shí)際中的應(yīng)用，掌握變頻器調(diào)速技術(shù)及PLC綜合控制技術(shù)。 |
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17 |
CM1 |
觸摸屏實(shí)訓(xùn)組件：西門子7英寸
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了解工業(yè)觸摸屏的功能及使用方法、掌握與PLC之間的通信知識，并掌握復(fù)位、置位、交替等功能鍵、圖形（曲線）顯示、動態(tài)畫面跟蹤在觸摸屏中的實(shí)現(xiàn)方法。 |
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18 |
SF1 |
伺服電機(jī)組件，采用西門子V90伺服電機(jī) 400W 電相220V供電 |
了解伺服電機(jī)通過PLC多種控制方式，參數(shù)設(shè)定，性能調(diào)節(jié)， |
（三）電機(jī)導(dǎo)軌、光碼盤測速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表
包含光碼盤測速系統(tǒng)（配有進(jìn)口光電編碼器）、數(shù)顯轉(zhuǎn)速表及固定電機(jī)的不銹鋼導(dǎo)軌等。不銹鋼導(dǎo)軌平整度好，無應(yīng)力變形，加工精細(xì)，同心度好，互換性好，能保證電機(jī)與編碼盤之間連接的同心度不超過±5絲，電機(jī)運(yùn)行噪聲小，實(shí)訓(xùn)參數(shù)典型，能較好滿足實(shí)訓(xùn)要求。在導(dǎo)軌面板上設(shè)有五位數(shù)顯轉(zhuǎn)速表，顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)速；具有電壓反饋信號；同時(shí)設(shè)有光電編碼信號輸出，包括A、B兩個通道；能夠完成各種速度開/閉環(huán)及定位實(shí)訓(xùn)。
（四）三相鼠籠異步電機(jī)：交流380V/△
（六）實(shí)訓(xùn)桌
實(shí)訓(xùn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板；左右設(shè)有兩個大抽屜（帶鎖），用于放置工具及資料，電腦桌聯(lián)體設(shè)計(jì)，造型美觀大方。
五、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
（一）PLC基本技能實(shí)訓(xùn)
1.PLC認(rèn)知實(shí)訓(xùn)（軟硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、基本指令練習(xí)、接線、編程下載等）
2.典型電動機(jī)控制實(shí)操實(shí)訓(xùn)（點(diǎn)動、自鎖、正反轉(zhuǎn)、星三角換接啟動等）
3.PLC仿真實(shí)訓(xùn)
（二）PLC模擬控制應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
4.數(shù)碼顯示控制
5.搶答器控制（優(yōu)先級、數(shù)值運(yùn)算，具有聲效功能）
6.天塔之光控制（閃爍、發(fā)射、流水型）
7.音樂噴泉控制（具有聲效功能）
8.十字路口交通燈控制
9.水塔水位控制
10.自動送料裝車系統(tǒng)控制
11.四節(jié)傳送帶控制
12.裝配流水線控制
13.多種液體混合裝置控制
14.自控成型機(jī)控制
15全自動洗衣機(jī)控制（具有聲效功能）
16.電鍍生產(chǎn)線控制
17.自控軋鋼機(jī)控制
18.郵件分揀機(jī)控制
19.自動售貨機(jī)控制
20.機(jī)械手控制
21.三層電梯控制
22.四層電梯控制（實(shí)物）
23.加工中心控制（實(shí)物）
（三）PLC實(shí)物控制實(shí)訓(xùn)
24.直線運(yùn)動位置識別、運(yùn)動軌跡控制、定位控制
25.步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動控制
26.直流電機(jī)控制
27.溫度控制
（四）PLC高級技能實(shí)訓(xùn)（設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試及檢修）
28.C620車床的電氣控制線路
29.三相電機(jī)的啟�？刂�
30.三相電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制
31.三相電機(jī)自鎖控制
32.三相電機(jī)星三角控制
（五）PLC、變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)
35.變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作
36.變頻器面板操作與運(yùn)行
37.變頻器無級調(diào)速
38.外部端子點(diǎn)動控制
39.變頻器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)
40.多段速度選擇變頻調(diào)速
41.外部模擬量(電壓/電流）控制方式的變頻調(diào)速
42.PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)正反轉(zhuǎn)
43.PLC數(shù)字量控制方式的多段速
44.PLC數(shù)字量控制方式的電機(jī)降壓啟動
45.PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)運(yùn)行時(shí)間控制
46. 基于PLC模擬量控制變頻開環(huán)調(diào)速
47. 基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)
48. 觸摸屏畫面等級設(shè)置及操作
49. 觸摸屏畫面切換操作
50. 基于觸摸屏控制方式的LED控制
51. 基于觸摸屏控制方式的電機(jī)運(yùn)行時(shí)間控制
52. 伺服電機(jī)的參數(shù)設(shè)置
53. 伺服電機(jī)的位置控制
54. 觸摸屏、PLC、伺服電機(jī)綜合控制
55. 觸摸屏、PLC、變頻器綜合控制
配置清單：
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名 稱 |
型 號 |
數(shù)量 |
單 位 |
備注 |
|
實(shí)驗(yàn)屏 |
|
1 |
臺 |
|
|
電源控制屏 |
|
1 |
臺 |
鋼制噴塑 |
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實(shí)驗(yàn)桌 |
|
1 |
張 |
鋁木結(jié)構(gòu) |
|
學(xué)生凳 |
|
2 |
張 |
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PLC主機(jī)1 |
S7-300 CPU314C-2PN/DP+存儲卡+安裝導(dǎo)軌 |
1 |
臺 |
|
|
PLC主機(jī)2 |
S7-1500 CPU 1511C-1PN+存儲卡+安裝導(dǎo)軌 |
1 |
套 |
|
|
通訊電纜 |
網(wǎng)線 |
4 |
條 |
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|
實(shí)驗(yàn)掛箱 |
搶答器/音樂噴泉 |
1 |
塊 |
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|
裝配流水線/十字路口交通燈 |
1 |
塊 |
|
|
|
水塔水位/天塔之光 |
1 |
塊 |
|
|
|
自動送料裝車/四節(jié)傳送帶 |
1 |
塊 |
|
|
|
多種液體混合裝置 |
1 |
塊 |
|
|
|
自動售貨機(jī) |
1 |
塊 |
|
|
|
自控軋鋼機(jī)/郵件分揀機(jī) |
1 |
塊 |
|
|
|
機(jī)械手控制/自控成型機(jī) |
1 |
塊 |
|
|
|
加工中心 |
1 |
塊 |
|
|
|
四層電梯 |
1 |
塊 |
|
|
|
步進(jìn)電機(jī)/直線運(yùn)動 |
1 |
塊 |
|
|
|
自動洗衣機(jī)/電鍍生產(chǎn)線 |
1 |
塊 |
|
|
|
直流電機(jī)控制/溫度控制 |
1 |
塊 |
|
|
|
電動機(jī)控制實(shí)操單元 |
1 |
塊 |
WK1 |
|
|
網(wǎng)孔板 |
1 |
塊 |
WK2 |
|
|
變頻器實(shí)訓(xùn)掛箱（G120） |
1 |
塊 |
|
|
|
觸摸屏實(shí)驗(yàn)箱 （7寸工業(yè)級彩色） |
1 |
塊 |
|
|
|
三相電機(jī) |
380V/180W |
1 |
臺 |
|
|
伺服電機(jī) |
V90 100W 220V |
1 |
套 |
|
|
軟件 |
演示板原程序及西門子編程軟件 |
1 |
套 |
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觸摸屏編程軟件 |
1 |
套 |
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說明書 |
實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) |
1 |
冊 |
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路由器 |
5口 |
1 |
臺 |
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連接線 |
實(shí)驗(yàn)連接線50cm自鎖線 |
50 |
條 |
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15cm自鎖線 |
10 |
條 |
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4mm電機(jī)安全疊加線 |
30 |
條 |
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