工业组件选择教育指南

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本页面为涉及继电器和小型PLC培训的 更大主题提供支持。

我们如何为 PLC 和继电器培训选择工业组件？

本文档确定了适用于继电器控制和可编程逻辑控制器（PLC）初级课程的组件，适合电气和机械技术人员及工程师。这是工业控制继电器和小型PLC培训的延续。我们尽量保持供应商中立。然而，作为教育者，你需要一个具体的清单来构建你的购物车。如果不从特定供应商选择特定组件，这个问题无法解决。为了解决这一矛盾，请考虑以下高层次总体目标：

  • 安全性 ：组件设计为在24VDC系统中工作，确保学生的普遍安全。外部台式电源提供电流限流。

  • 成本 ：这些不一定是成本最低的组件，但它们是设计为协同工作以最大化教育体验的组件。

  • 教育体验 ：选择的组件对学生友好。例如，考虑图1中所示的Altech瞬时按钮。这些开关高度模块化且易于组装。清晰的标记和颜色对学生特别有用，因为他们学习区分常开（绿色）和常闭（红色）开关块之间的差异。另一个基于教育的决策体现在所选的继电器中。学生将遇到各种继电器，涉及电线连接、续流二极管和各种强制机制。

  • 增强的实验 ：我们包括了PLC选择和其他组件（如电机启动器）的额外部分，以增强学习体验。PLC的选择是一个复杂的多方面工作。本节扩展以探讨一些选择决策。

鼓励你查看清单并进行混合匹配，以满足你的教育需求。作为起点，我们已经确定了组件并提供了一个具体示例。

请参阅此页面以获取与本列表中许多设备相关的额外教育联系信息。

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图 1 ：这些22毫米按钮等组件通过其绿色和红色分别立即识别为常开或常闭。

技术提示 ：本页列出的组件可在电气和机械技术员/工程师的毕业设计中重复使用。请务必清点你的教室套件，以确保组件在学期结束时归还。

核心组件

本节包含工业控制和自动化学生的核心组件选择。它从训练器的核心开始，然后识别DIN导轨安装的组件以及22毫米开关和面板指示灯。

购买 ：点击此处获取核心组件的购物车就绪列表。请查看列表，然后点击红色的“添加到购物车”按钮。注意：这是一个分拆的DigiKey/市场订单，将从两个不同的地点发货。

训练器底座和硬件

  • 1个Phase Dock 1010工作台底板
  • 1个Phase Dock 1010开关板，带有4个22毫米孔用于面板安装开关和指示灯
  • 1个American Electrical TS3575SL钢制DIN导轨，切割为9英寸长度
  • 6个Keystone 2221六角支架
  • 25个Keystone 9907 1/2英寸8-32十字机螺钉
  • 10个Keystone 9603六角螺母
  • 25个Keystone 3363尼龙平垫圈
  • 12个Essentra 090832050TB尼龙拇指螺钉

电源分配

端子排材料

开关

  • 3 个 Altech S1 常开开关体
  • 2 个 Altech S2 常闭开关体
  • 2 个 Altech 2AF4 红色按钮，瞬时
  • 2 个 Altech 2AF3 绿色按钮，瞬时
  • 1 个 Altech 2AS2-1 选择开关，开-关保持

继电器

  • 1 个 Phoenix Contact 2903350 双刀双掷继电器（螺丝端子）
  • 1 个 Phoenix Contact 2905291 双刀双掷（弹簧端子）继电器，带内置续流二极管和测试杆
  • 1 个 Finder Relays 58.P4.9.024.0050SPA 四刀双掷继电器（弹簧端子）
  • 1 个 Selec Controls 600XU-A-1-CU-ROHS 多功能继电器

面板灯

电线

  • 1 个 Alpha Wire 3053 BL005 蓝色 100 英尺卷轴
  • 1 个 Alpha Wire 3053 WU005 白色带蓝条纹 100 英尺卷轴

可编程逻辑控制器 (PLC)

该培训器非常适合介绍继电器以及小型 PLC。由于有许多选项，每个选项都有独特的功能和编程环境，因此很难选择特定的 PLC。选择 PLC 时，请考虑以下属性：

  • 建议学生在首次接触 PLC 时使用梯形逻辑编程。这是一个重要的考虑因素，以强化基于硬件（继电器）的思维过程与软件等效性。也有人认为梯形逻辑具有持久的重要性。

  • 选择一个在你所在地区制造商中流行的PLC，从而为你的学生提供就业所需的技能。这是一个与你的工业咨询委员会进行讨论的好话题。

  • 在学术环境中很难确定一个单一的“最佳”PLC，因为有太多选择。然而，作为起点，请考虑：

    • Arduino ：Arduino Opta是Arduino PORTENTA Pro产品线中提供的一个相对较新的选项。Opta在编程方面具有独特的优势，因为它可以使用传统的Arduino C++方言以及所有IEC 61131-3语言进行编程。因此，学习者可以通过利用他们之前的Arduino经验，轻松进入工业控制应用。

    • 施耐德电气 ：Modicon nano TM221CE16T等PLC是DigiKey产品线中的新产品。TM221CE16T PLC具有半导体（源型）输出，这将通过迫使学生在驱动较大负载时使用中间继电器来增强学习效果。此外，该PLC可以使用以下IEC 61131-3语言进行编程：梯形图、指令表、Grafcet（列表）和Grafcet（SFC）。

    • 西门子 ：LOGO!PLC系列提供了许多选项。6ED10521MD080BA2等设备具有内置字符显示和按钮。还提供各种扩展模块。LOGO! 使用LOGO!Soft Confort进行编程，这是一种功能块方言。

    • Crouzet ：Millenium Slim是DigiKey产品线中物理尺寸最小的设备之一。该设备具有固态（源极）输出。它使用功能块和顺序功能图的组合进行编程。Millenium Slim可以配置为使用手机作为人机界面（HMI）。

    • 菲尼克斯电气 ：智能可编程继电器通过结合插入到分立继电器中的PLC模块，提供了独特的可编程逻辑入门。结果是一个灵活的紧凑系统，可以消除对端子块的需求。该系统是图形化编程的。

    • 其他 ：DigiKey提供其他可能感兴趣的入门级PLC和可编程继电器，包括Altech、Delta IDEC、Panasonic、Selec、Sfera等品牌的产品。请查看此链接以获取最新更新，因为DigiKey会添加更多产品。

如果你在选择PLC以满足特定需求方面有疑问，请在下方空白处留下评论。

电线线箍

电线和相关线箍等物品被视为消耗品。使用预切割/带线箍的电线与根据需要切割电线到特定长度之间存在平衡。本工程简报的构建理念强调连接的便利性而非整洁性；这就是为什么训练器上没有电线槽的原因。然而，所有学生都必须掌握测量电线到适当长度并安装单线箍和双线箍的技能。

线箍

技术提示 ：线箍压接工具是本页上最昂贵的组件。根据此篇文章所述，将压接工具与所选线箍匹配非常重要。虽然从教育角度来看并非绝对必要，但这种与制造商规格的匹配是UL 508A认证面板车间的基本要求。为了节省成本，为你的实验室购买一个压接工具可能是有益的。你可以使用该工具构建预切割的电线。然后，学生可以单独使用压接工具进行定制电线长度和双线箍连接。

电源

需要一个外部的24 VDC电源。典型的电子实验室已经配备了台式电源。然而，如果你正在寻找一个独立的电源，TT Electronics的PEAD100D-14-B2等设备提供了可靠的解决方案。可以移除24 VDC筒形连接器，并将飞线连接到端子排上。务必使用断路器以防止短路。

增强学习的组件

前面提到的组件将有助于对基于继电器的控制系统以及PLC编程的扎实介绍。从这一点开始，有许多学习机会。然而，所有学生都将受益于对磁力电机启动器的扩展理解以及对常用面板组件的扩展理解。

电机启动器

  • 2个施耐德DPE09BL三相接触器
  • 1个施耐德DPER06热过载块，可调1至1.7 A
  • 1个施耐德DPEAN11辅助接触块

灯和开关

负载

传感器

下一步和额外资源

DigiKey继续扩展相关培训材料列表。这里有一些例子供你参考。这些页面是作为独立的教育材料编写的。一些页面包含一系列问题以增强学生的学习。

请务必访问工业控制和自动化索引。DigiKey 继续扩大教育内容的数量和范围。