适用于大中专职业院校和高等院校实训室建设需要，针对性培养学生传感器应用能力
烟台项目职业技术学院-机电项目系
目录0
一、系统概述1
二、系统组成1
1.储/蓄水箱1
2.水管管件1
3.检测系统1
4.执行器系统1
5.PLC控制模块与上位机组态1
6.电源与按钮组模块1
7.接线操作模块1
三、操作与维护1
1.操作流程1
2、日常维护1
四、随机附件明细表1
1.随机附件明细表1
2.工具箱明细表1
3.元件说明书1
五、实验步骤索引1
附件1【S100电气BOM单】1
附件2【S100线号表】1
附件3【S100接线对照表】1
附件4【S100程序流程图】1
一、系统概述
本系统以工业过程控制为设计蓝本；系统包含了PLC控制系统、储/实训水箱、水管管件、检测系统、执行器系统等模块。
利用各类工业检测装置及执行器实现对水温、液位、流量、压力四大热工参数的控制实训。
在具备PLC编程、安全配线、组态、电气调试、管路搭建、变频调速、可控硅调压控制的同时，重点突出流体过程控制传感器的配线、信号转换、变送、采集、PID控制、组态控制的主要实训功能。
系统涵盖了扩散硅压力变送器、超声波非接触式液位变送器、涡轮式流量传感器、PT100温度变送器、磁浮球液位开关等常用传感器，覆盖开关量、模拟量、脉冲等三种信号类别。
除此之外系统还可扩展安全配线、多种实训模式切换功能。
该系统适用于大中专职业院校和高等院校实训室建设需要；针对性培养学生传感器应用能力的实训设备；并且以典型工业控制项目为导向，体现压力/流量/温度/液位检测与控制项目。
二、系统组成
过程控制传感器实训平台采用模块化设计，其中包括：
【储/蓄水箱】、【水管管件】、【检测系统】、【执行器系统】、【PLC控制模块与上位机组态】、【电源与按钮组模块】、【接线操作模块】
1.储/蓄水箱
蓄水箱
储水箱
功能或工艺过程
储水箱：
位于下水位，配有水位标识，用于为实训水箱供水、上水位溢流回收、和温度控制。
蓄水箱：
位于上水位，配有水位标识，用于液位测量和控制实训的实行。
技术参数
水箱容积20L、水箱高度350mm、水箱材质进口亚克力、水箱颜色透明。
2.水管管件
内牙直接
弯通
T型三通
PVC水管
截止阀
内牙直接
功能或工艺过程
用于管路的搭建；包含<内牙直接、外牙直接、弯通、T型三通、截止阀、PVC水管）。
技术参数
管件颜色黑色、水管颜色灰色、螺纹制式英制1/2英寸<圆柱管螺纹、圆锥管螺纹）。
3.检测系统
压力变送器
温度变送器
流量变送器
液位开关
液位变送器
功能或工艺过程
用于检测管路压力、管路流量、液位高度、液体温度、上下水位报警，并将采集信号输出至控制器。
技术参数
压力变送器：
扩散硅式、量程0-1bar、精度0.5级、模拟量4～20mA输出。
液位变送器：
超声波非接触式、量程50～1200mm、精度1级、模拟量4～20mA输出。
流量传感器：
涡轮式、量程3.8～38LPM、精度0.5级、脉冲输出。
温度变送器：
PT100热电阻式、带数显仪表、量程0～100ºC、精度1级、模拟量4～20mA输出。
液位开关：
磁浮球式、开关量。
4.执行器系统
磁力泵
变频器
电动球阀
调压模块
电磁阀
加热管
功能或工艺过程
根据控制器指令执行如调整加热管功率、调节电动球阀开度、电磁阀开关、调节三相磁力泵频率等工作。
技术参数
磁力泵变频调速：
功率0.37KW、排量20LPM。
电动球阀开度调节：
1/2内螺纹、工作电压24VDC/AC、控制输入0～10V、开度范围0～90º。
加热管可控硅调压：
工作电压AC220V、功率1000W、调压控制输入0～10V。
电磁阀开关：
1/2内螺纹、额定电压、DC24V、不锈钢阀芯。
5.PLC控制模块与上位机组态
模拟量模块S7-200PLC模拟量模块高压接线端子
低压接线端子
技术参数
西门子226CPU、EM231模拟量输入模块、EM232模拟量输出模块、MCGS组态、远程端子台。
6.电源与按钮组模块
DC24V开关电源
交流电压表
总电开关
按钮组
DC24V电压指示灯
DC24V电源开关
带盖电源插孔
技术参数
φ22按钮<启动按钮、停止按钮、复位按钮、急停按钮）、DC24V<100W）开关电源、总电开关、DC24V电源开关、0～450V电压表、DC24V电压指示灯、三孔带盖电源插孔、信号塔<φ56mm、三层、常亮型、DC24V、红绿黄三色、桌面安装）。
7.接线操作模块
PLC接线端子
被控接线端子
电源接线端子
多模式切换选择开关
模式状态指示灯
技术参数：
“多模式切换选择开关功能”。
φ3安全插孔。
φ3安全导线。
L=800mm。
A.模式一：
运行模式；自动激活控制台柜，使其无需完成配线模块直接控制被控部分。
B.模式二：
接线模式，此时控制部分与被控完全断开，并且未上电，再次模式下进行配线连接，并检查配线结果。
C.模式三：
调试模式；可激活实训台柜，检验系统电源三、操作与维护
1.操作流程
•清除所有设备上的训练导线
•将“模式转换开关”切换至“运行模式”
•给系统供电<220V、24V）
•检查用电设备供电情况
•检查储水箱水量<标准水位250mm）
•电动阀上电后会自动复位<初始状态默认为全开启）
•将“模式转换开关”切换至“训练模式”，进行接线实训
•检查无误后，再将“模式转换开关”切换至“调试模式”
•下载程序
•在组态上选择实验项目<压力、流量、液位、温度）
•按下启动按钮，系统开始运行
•按下停止按钮，系统停止运行
•重新启动设备前，先按下复位按钮，使程序内部参数复位
2、日常维护
•实验用水：
使用干净的自来水进行实验，发现污垢后要及时更换实验用水。
•储/蓄水箱：
要定期用抹布清洁水箱内壁。
•桌面清洁：
平时注意清理设备上的尘土。
•配件管理：
平时要保管好实验柜的钥匙、安全导线、测量工件、以及设备相关资料。
四、随机附件明细表
1.随机附件明细表
序号
类别
名称
数量
单位
1
A
安全导线（Ø3、800mm>
60
根
2
A
S7-200编程电缆
1
根
3
A
工具箱及配套工具<附明细）
1
套
4
B
《出厂检验合格证》
1
份
5
B
《过程控制传感器实训平台实验指导书》
1
份
6
B
《过程控制传感器实训平台元器件说明书》<附明细）
1
份
7
C
《过程控制传感器实训平台全资料》<附明细）
1
张
注：
A=配件；B=资料；C=光盘
2.工具箱明细表
序号
名称
数量
单位
1
烙铁<30W）
1
把
2
十字改锥<小）
1
把
3
一字改锥<大）
1
把
4
一字改锥<小）
1
把
5
偏口钳子
1
把
6
尖嘴钳子
1
把
7
内六角扳手
1
套
8
剥线钳
1
把
3.元件说明书
序号
版本
名称
数量
单位
1
英文版
压力传感器511.911003141
1
份
2
英文版
超声波传感器LU05-5001
1
份
3
英文版
涡轮流量计3-2100-1H
1
份
4
中文版
温度变送器ST-WZ1PB206S
1
份
5
中文版
功率调整模块TPR-2N
1
份
6
英文版
电动调节球阀VBN2+N10010
1
份
4.光盘明细
序号
名称
刻录内容
数量
单位
1
《过程控制传感器实训平台全资料》
S100运行程序；
S100组态画面；
《过程控制传感器实训平台实验指导书》；S7-200安装软件；
MCGS安装软件；
OPC安装软件
《MCGS培训教程》；
《S7-200可编程控制器系统手册》；
《MM420变频器手册》
1
张
五、实验步骤索引
步骤
内容
参考
步骤1
对设备选型、元件规格、参数进行了解。
附件1【S100电气BOM单】
步骤2
根据元件实际安装情况定义线号分配表。
附件2【S100线号表】
步骤3
根据线号表绘制设备电路原理图。
附件3【S100电路原理图】
步骤4
按照原理图完成电路、气路连接<训练模式）。
附件4【S100接线对照表】
步骤5
检查无误后，设备上电<调试模式）。
步骤6
设计设备运动过程，并参照线号表编写程序流程图。
附件5【S100程序流程图】
步骤7
根据程序流程图中要求、编写PLC程序。
附件6【S100运行程序】
步骤8
进行PLC程序调试，对机械结构进行调整。
步骤9
绘制组态画面，进行变量连接。
附件7【S100组态画面】
步骤10
实现上位机与控制器的通讯，利用组态画面实时监控系统运行状态。
附件7【S100组态画面】
步骤11
教师考核。
附件1【S100电气BOM单】
子件品号
货品名称-品牌
规格/参数
数量
单位
DQCG03000033
中央处理单元-SIEMENS
型号：
CPU226CNDC/DC/DC；IO特性：
24DI/16DO；通信功能：
2个RS485接口
1
台
DQCG03000042
模拟量输入模块-SIEMENS
型号：
EM231CN；IO特性：
4路12位输入；适用机型：
S7-200系列PLC
1
个
DQCG03000008
编程通讯电缆-SIEMENS
连接形式：
DB9；连接协议：
PC/PPI；长度：
3M；适用机型：
S7-200系列PLC
1
根
DQCG03000039
模拟量输出模块-SIEMENS
型号：
EM232CN；IO特性：
2路12位输出；适用机型：
S7-200系列PLC
2
个
DQCG04000176
变频器-SIEMENS
型号：
MM420；额定电压：
单相，220V；额定功率：
0.55KW，0.75HP，3A
1
个
DQCG04000179
BOP基本操作板-SIEMENS
适用机型：
西门子MM系列变频器
1
个
DQCG04000156
继电器座-Weidmuller
用于DRM270024L继电器，DIN导轨安装
2
个
DQCG04000159
继电器-Weidmuller
控制电压：
DC24V<带灯）；触点：
2NO+2NC；负载：
10A，AC250V；安装：
底座
2
个
DQCG04000009
指示灯-ABB
类型：
Φ22，LED；颜色：
绿色；额定电压：
AC/DC24V
1
个
DQCG04000011
指示灯-ABB
类型：
Φ22，LED；颜色：
红色；额定电压：
AC/DC24V
1
个
DQCG04000013
指示灯-ABB
类型：
Φ22，LED；颜色：
黄色；额定电压：
AC/DC24V
1
个
DQCG04000068
钥匙选择开关-ABB
类型：
Φ22；三位置；自锁型；三位置均可钥匙；触点：
2NO
1
个
DQCG04000098
剩余电流动作断路器-ABB
极数：
2；额定电压：
AC400V；额定电流：
25A；分断能力：
6KA；额定剩余电流：
100mA；脱扣特性：
C
1
个
DQCG04000033
按钮-ABB
类型：
Φ22，平钮，复位型，不带灯型；颜色：
绿色；触点：
1NO
1
个
DQCG04000036
按钮-ABB
类型：
Φ22，平钮，复位型，不带灯型；颜色：
红色；触点：
1NO
1
个
DQCG04000041
按钮-ABB
类型：
Φ22，平钮，复位型，不带灯型；颜色：
黄色；触点：
1NO
1
个
DQCG04000062
急停按钮-ABB
类型：
Φ22；不带灯型，扭动释放型，直径40mm；颜色：
红色；触点：
1NO+1NC
1
个
DQCG04000020
选择开关-ABB
类型：
Φ22，短手柄，二位置，自锁型，不带灯型；颜色：
黑色；触点：
1NO
1
个
DQCG04000009
指示灯-ABB
类型：
Φ22，LED；颜色：
绿色；额定电压：
AC/DC24V
1
个
DQCG09000010
工业插座-威浦
额定电压：
400V；额定频率：
50-60Hz；额定电流：
10A；级数：
3芯；类型：
插座，孔型；安装方式:
暗装；
2
个
DQCG04000196
交流电压表-SOKYO
额定电压：
单相、220V；测量范围：
0-600V
1
个
DQCG04000115
开关电源-Meanwell
输入电压：
AC220V；输出电压：
DC24V；输出电流：
0-4A
1
个
DQCG04000163
多层式信号灯-QLIGHT
类型：
Φ56，灯泡，长亮型；层数：
3；额定电压：
DC24V；颜色：
红，绿，黄；安装：
桌面1
个
DQCG08000028
磁力泵-EBARA
额定电压：
3×230-240V/3×400-415V；额定电流：
1.4A；额定功率：
680W；额定电机转速2760r/min；额定频率：
50HZ；额定扬程:
20.7-15m
1
个
DQCG07000021
电动调节球阀-Honeywell
管径：
3/4内螺纹；额定电压：
AC/DC24V；控制信号：
4-20mA；执行时间：
72sec
1
个
DQCG07000003
球阀转接头
用于VBN2+N10010
2
个
DQCG04000206
加热器
功率：
1000W；外形：
附图<不锈钢）
1
个
DQCG05000076
压力传感器-HUBA
检测范围：
0-1bar；开关点功能：
输出4-20mA；安装方式：
G1/4外螺纹；供电电压：
DC24V；连接方式：
固定电缆
1
个
DQCG05000055
超声波传感器-FLOWLINE
检测范围：
50-1200mm；开关点功能：
4-20mA；安装方式：
顶装；供电电压：
DC24V；连接方式：
二线
1
个
DQCG07000022
电磁阀-CS
管径：
1/2内螺纹；额定电压：
DC24V
1
个
DQCG05000072
涡轮流量计-GF
检测范围：
3.8-38LPM；开关点功能：
脉冲信号；安装方式：
附件安装；供电电压：
DC5-24V；连接方式：
接插型
1
个
DQCG05000003
PVC安装接头-GF
用于GF涡轮流量计<3-2100-1H）；规格：
进口1/2英寸，出口1/2英寸
2
个
DQCG05000056
温度变送器-森纳士
检测范围：
0-100°C,功能：
4-20mA；供电电压：
DC24V
1
个
DQCG04000130
功率调整模块-HANYOUNG
额定电压：
AC220V，额定电流：
25A；控制输入：
4-20mA，DC1-5V，ON/OFF，外部Volume
1
个
DQCG04000174
浮子开关-芝诺
触点：
1NO；额定电压：
DC24V；安装：
侧装，Φ18
2
个
DQCG07000008
快插外牙直接-Dmfit
管径：
15mm；连接形式：
长螺纹，螺接，外螺纹；螺纹制式：
1/2；颜色：
黑色
2
个
DQCG07000010
快插外牙直接-Dmfit
管径：
15mm；连接形式：
短螺纹，螺接，外螺纹；螺纹制式：
1/2；颜色：
黑色
17
个
DQCG07000004
弯通-Dmfit
管径：
15mm；颜色：
黑色
13
个
DQCG07000013
T型三通-Dmfit
管径：
15mm*3；颜色：
黑色
3
个
DQCG07000007
止水阀-Dmfit
管径：
15mm；黑色
4
个
DQCG07000006
快插内牙直接-Dmfit
管径：
15mm；螺纹制式：
1/2；颜色：
黑色
2
个
附件2【S100线号表】
形式
序号
名称
I/O
备注
输入
1
供水流量
I0.0
S05
2
低位水箱下限位
I0.1
S01
3
高位水箱上限位
I0.2
S02
4
启动按钮
I1.4
SB1
5
停止按钮
I1.5
SB2
6
复位按钮
I1.6
SB3
7
急停按钮
I1.7
SB4
8
低位水箱温度
AI0
S07
9
供水压力
AI1
S06
10
高位水箱液位
AI2
S04
输出
1
变频器启动
Q0.0
INV
2
溢流电磁阀
Q0.1
YV
3
运行指示灯
Q0.2
HL1
4
停止指示灯
Q0.3
HL2
5
复位指示灯
Q0.4
HL3
6
变频器频率
AQ0
INV
7
调压模块功率
AQ1
EH
8
电动阀开度
AQ2
YM
附件3【S100接线对照表】
序号
连接位置
<数字输入）
序号
连接位置
<模拟输入）
1
1M→DC24V-
31
A+→S072
I0.0→S0532
A-→DC24V-
3
I0.1→S0133
RA→A+
4
I0.2→S0234
B+→S065
2M→DC24V-
35
B-→DC24V-
6
I1.4→SB136
RB→B+
7
I1.5→SB237
C+→S048
I1.6→SB338
C-→DC24V-
9
I1.7→SB439
RC→C+
10
SB140
S04<+）→DC24V+
11
SB241
S04<-）→DC24V-
12
SB342
S06<+）→DC24V+
13
SB443
S07<+）→DC24V+
14
S0115
S0216
S05<+）→DC24V+
17
S05<-）→DC24V-
序号
连接位置
<数字输出）
序号
连接位置
<模拟输出）
18
1M→DC24V-
44
M0→INV<-）
19
1L→DC24V+
45
VO→INV<+）
20
Q0.0→INV46
M1→EH<-）
21
Q0.1→YV<+）
47
V1→EH<+）
22
Q0.2→HL1<+）
48
M2→YM<-）
23
Q0.3→HL2<+）
49
V2→YM<+）
24
Q0.4→HL3<+）
50
YM25
2M→DC24V-
26
2L→DC24V+
27
INV28
HL1<-）→DC24V-
29
HL2<-）→DC24V-
30
HL3<-）→DC24V-
附件4【S100程序流程图】
升级会员 