JGSBGZS-01A 工業(yè)自動(dòng)化綜合實(shí)驗(yàn)考核裝置

一、概述

工業(yè)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)考核設(shè)備是集單片機(jī)、可編程控制器 (PLC) 、變頻調(diào)速器于一體的工業(yè)自動(dòng)控制理論的理想實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備。

單片機(jī)：采用目前廣為流行的 51 系列單片機(jī)，并配有 51 仿真器及編程器，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用掛箱結(jié)構(gòu)和多功能實(shí)驗(yàn)考核系統(tǒng)。因此實(shí)驗(yàn)設(shè)備不僅僅局限于實(shí)驗(yàn)，同時(shí)可以進(jìn)行單片機(jī)的程序開發(fā)和單片機(jī)的考核，還提供多種參考實(shí)驗(yàn)程序，是目前較為全面的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)考核系統(tǒng)。

可編程控制器 (PLC) ：采用目前較為流行的日本三菱 FX1N 主機(jī)，實(shí)驗(yàn)程序采用掛箱結(jié)構(gòu)，主機(jī)所有 I/O 口通過接線端子輸出，與各實(shí)驗(yàn)掛箱的連接極為方便，所有連接均采用接插件形式，插撥方便、接觸可靠、連線快捷，可以反復(fù)使用。實(shí)驗(yàn)裝置提供典型的工控實(shí)驗(yàn)程序，通過實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)程序可以了解和掌握 PLC 的原理及工作過程，為參加工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

變頻器：采用日本三菱 FR-A840-1.5K 主機(jī)，主機(jī)所有接口通過接線端子輸出，使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)極易掌握變頻器的原理和運(yùn)用，是目前較為理想的變頻器實(shí)驗(yàn)裝置。

二、外形尺寸及電氣參數(shù)：

1、實(shí)驗(yàn)臺(tái)：外形尺寸： 1600mm×700mm×760mm

1、實(shí)驗(yàn)屏尺寸： 1500mm×800mm

3、輸入電壓： AC380V±10% 50Hz

4、輸出電壓： AC380V AC220V DC24V DC5V

5、具有三相漏電保護(hù)：

6、具有緊急停止開關(guān)：

7、 PLC 主機(jī)型號(hào)：三菱 FX1N-40MR

8、變頻器主機(jī)型號(hào)：三菱 FR-A840-1.5K

9、 51 仿真器型號(hào)：集成一體化仿真器

10、裝置容量： <1.5KVA

三、產(chǎn)品特點(diǎn)

1、裝置采用組件式結(jié)構(gòu)，更換便捷，如需要擴(kuò)展功能或開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，只需添加部件即可。

2、實(shí)驗(yàn)對(duì)象形象逼真，接近工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用，通過本裝置的訓(xùn)練，學(xué)生很快就能適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)工作。

3、綜合性強(qiáng)：集 PLC 、單片機(jī)、變頻調(diào)速原理與綜合運(yùn)用于一體。

4、應(yīng)用廣泛：適合綜合實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)。

5、數(shù)據(jù)采集和工控組態(tài)軟件的應(yīng)用開發(fā)，所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均有組態(tài)棒圖跟蹤教學(xué)。

四、實(shí)驗(yàn)裝置的配置及功能

本裝置主要由實(shí)驗(yàn)屏、實(shí)驗(yàn)掛箱及器材、實(shí)驗(yàn)桌組成。

（一）實(shí)驗(yàn)屏

鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板。為實(shí)驗(yàn)提供交流電源、直流電源、恒流源、測(cè)量?jī)x表、模擬量調(diào)節(jié)器、定時(shí)器等。

1、提供 380V 交流電源及 220V 交流電源，具有漏電及短路保護(hù)功能。

2、直流可調(diào)穩(wěn)壓電源： 0-10V 連續(xù)可調(diào)一路。
3 、固定直流穩(wěn)壓電源： ±12V 、 +24V 、 +5V ，具有過載保護(hù)。

4、恒流源： 0-20mA 連續(xù)可調(diào)恒流源。

5、一組 BCD 撥碼器及一路模擬量調(diào)節(jié)器。

6、實(shí)驗(yàn)管理器，平時(shí)作為時(shí)鐘使用，可定時(shí)報(bào)警，給實(shí)驗(yàn)或考核設(shè)定一個(gè)統(tǒng)一時(shí)間。

7、外測(cè)數(shù)顯電壓表一只，精度 0.5 級(jí)，量程 0-100V 。

8、外測(cè)數(shù)顯電流表一只，精度 0.5 級(jí)，量程 0-1000mA 。

（二）實(shí)驗(yàn)掛箱及器材

1、 PLC 可編程控制器實(shí)驗(yàn)掛箱（一）

包含以下實(shí)驗(yàn)?zāi)K：搶答器 / 音樂噴泉 / 裝配流水線 / 交通信號(hào)燈 / 自動(dòng)供水 / 天塔之光

2、 PLC 可編程控制器實(shí)驗(yàn)掛箱（二）

包含以下實(shí)驗(yàn)?zāi)K：自動(dòng)送料裝車 / 四節(jié)傳送帶 / 多種液體混合裝置 / 自動(dòng)售貨機(jī) / 自控軋鋼機(jī) / 郵件分揀機(jī)

3、 PLC 可編程控制器實(shí)驗(yàn)掛箱（三）

包含以下實(shí)驗(yàn)?zāi)K：機(jī)械手控制 / 自控成型機(jī) / 加工中心

4、 PLC 可編程控制器實(shí)驗(yàn)掛箱（四）

包含以下實(shí)驗(yàn)?zāi)K：四層電梯 / 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) / 中間繼電器

5、 PLC 可編程控制器實(shí)驗(yàn)掛箱（五）

包含：三菱 PLC 主機(jī) FX1N-40MR 24 點(diǎn)輸入 16 點(diǎn)輸出 ，模擬量模塊 FX0N-3A 2 路模擬量輸入 1 路模擬量輸出

6、單片機(jī)綜合開發(fā)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)掛箱（一）

（ 1 ）中英文雙平臺(tái)支持：自主開發(fā)的集成環(huán)境，提供單步、斷點(diǎn)、連續(xù)等豐富的調(diào)試手段。內(nèi)置雙蹤。同時(shí)配備開發(fā)應(yīng)用版和示教綜合版集成軟件，形成了仿真開發(fā)與教學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的多用途實(shí)驗(yàn)型開發(fā)系統(tǒng)，充分激發(fā)了學(xué)生的動(dòng)手及思維能力，有效提高了實(shí)驗(yàn)效率、實(shí)驗(yàn)成功率和教學(xué)質(zhì)量；同時(shí)支持 Keil 軟件，與優(yōu)秀的嵌入式集成開發(fā)環(huán)境實(shí)現(xiàn)無縫連接！

（ 2 ）獨(dú)創(chuàng)的 FlashDown 仿真技術(shù)，采用專用下載芯片，可實(shí)現(xiàn) P0 、 P2 總線和 I/O 口全功能。

對(duì)目標(biāo)處理器的支持從 8051/8751 、 8088 到 PC 計(jì)算機(jī)，高度智能的后臺(tái)監(jiān)控及 CPU 選擇開關(guān)令目標(biāo) CPU 的切換靈活自如。

3 ）獨(dú)創(chuàng)的 ISA 通用插座設(shè)計(jì)，充分開放，自由設(shè)計(jì)，使接口實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由平面到立體無限延伸，可適配 ISA 實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展卡，亦可由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)與動(dòng)手能力，直接面向課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及電子競(jìng)賽。 PCI 總線實(shí)驗(yàn)支持，強(qiáng)大的 PC 計(jì)算機(jī)資源與實(shí)驗(yàn)裝置的完美組合，支持 Win9X/2000/NT/XP/2003 及 DOS 操作系統(tǒng)，支持實(shí)模式、保護(hù)模式下的 I/O 設(shè)備、存儲(chǔ)器及中斷的訪問，支持匯編語(yǔ)言及高級(jí)語(yǔ)言編程（ PCI 卡需要另購(gòu)）。

（ 4 ）高效的 PACK 實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展，靈活設(shè)計(jì)，任意疊加，對(duì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 USB1.1/2.0 、 TCP/IP 、 CAN-bus 等完美擴(kuò)展支持。

（ 5 ）自帶鍵盤、顯示器，能獨(dú)立運(yùn)行，也可以 PC 機(jī)為操作平臺(tái)。兩種工作方式任意選擇，均全面支持《單片機(jī)原理與應(yīng)用》等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

（ 6 ）系統(tǒng)采用緊耦合多 CPU 技術(shù)， 用 51 單片機(jī)作為系統(tǒng)管理 CPU ， 8032 或 438 作為目標(biāo)機(jī)仿真與實(shí)驗(yàn) CPU ，其軟硬件資源 100% 出借。

（ 7 ）目標(biāo) CPU8032/438 采用主頻為 6MHz ，向用戶提供實(shí)驗(yàn)方式和兩種仿真方式（ RAM 方式和 EPROM 方式）。

（ 8 ）配有二片 RAM 61C256 構(gòu)成系統(tǒng)的 64K 程序空間，地址范圍為 0000H~0FFFFH ，還配一片 61C256 （ 32K ）作為用戶設(shè)置的斷點(diǎn)區(qū)（ BPRAM ）。

（ 9 ）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完整豐富，與課程教學(xué)緊密結(jié)合，同時(shí)配有電機(jī)、溫控、音響等實(shí)驗(yàn)對(duì)象，可支持控制應(yīng)用類綜合實(shí)驗(yàn)。

（ 10 ）系統(tǒng)接口實(shí)驗(yàn)電路為單元電路方式，電路簡(jiǎn)捷明快，采用扁平線、排線、雙頭實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線相結(jié)合的辦法，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)電路連接環(huán)節(jié)，既減輕繁瑣的連線工作，又提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)工作能力。

（ 11 ）通過 RS232 通信接口，在 Windows 集成軟件的支持下，利用上位機(jī)豐富的軟件硬件資源，實(shí)現(xiàn)用戶程序的編輯、編譯、調(diào)試運(yùn)行，提高實(shí)驗(yàn)效率。

（ 12 ）具有最豐富的調(diào)試手段，系統(tǒng)全面支持硬件斷點(diǎn)，可無限制設(shè)置斷點(diǎn)，同時(shí)具有單步、宏單步、連續(xù)運(yùn)行及無限制暫停等功能， 100% 保護(hù)用戶現(xiàn)場(chǎng)，返回監(jiān)控。

10、變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)掛箱（一）

配置三菱 FR-A840-1.5K 變頻器，帶有 RS485 通信接口及操作面板

11、變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)掛箱（二）

配置 3 只交流接觸器、 3 只按鈕、 3 只中間繼電器

12、工控組態(tài)軟件一套：打開軟件編程環(huán)境，任何實(shí)訓(xùn)都可以編輯出形象直觀動(dòng)感強(qiáng)、數(shù)字效果好的組態(tài)棒圖，并進(jìn)行實(shí)訓(xùn)動(dòng)態(tài)跟蹤教學(xué)。

13、 PLC 仿真教學(xué)軟件一套：

（ 1 ）通過 PLASH 虛擬環(huán)境實(shí)時(shí)顯示 PLC 的運(yùn)行狀態(tài)

（ 2 ）可以實(shí)現(xiàn) PLC 虛擬接線，并對(duì)接線進(jìn)行錯(cuò)誤檢查

（ 3 ） PLC 編程訓(xùn)練、 PLC 程序編寫測(cè)試等功能

（ 4 ）實(shí)現(xiàn) PLC 運(yùn)行模擬，對(duì)錯(cuò)誤程序進(jìn)行檢查

14、電機(jī)導(dǎo)軌、光碼盤測(cè)速系統(tǒng)一套

包含光碼盤測(cè)速系統(tǒng)（配有進(jìn)口光電編碼器）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。

15、三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)一臺(tái) 380V Y/ △接法

（三） SBDG-02 實(shí)驗(yàn)桌：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，設(shè)有抽屜及元器件儲(chǔ)存柜，帶有剎車的方向輪，便于移動(dòng)和固定。

（四）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

（ 1 ）單片機(jī)單元：

單片機(jī)原理實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一　系統(tǒng)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二　數(shù)碼轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

1.BCD整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù)

2.二進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制整數(shù)

實(shí)驗(yàn)三　運(yùn)算程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

1.多字節(jié)加法程序

2.雙字節(jié)無符號(hào)數(shù)乘法

3.雙字節(jié)除法

實(shí)驗(yàn)四　查表程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

1.采用查表的方法將 16 進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為 ASCII 碼

2.通過查表實(shí)現(xiàn) y=x2

實(shí)驗(yàn)五　數(shù)據(jù)排序?qū)嶒?yàn)

實(shí)驗(yàn)六　位操作實(shí)驗(yàn)

第 3 章　單片機(jī)集成功能模塊實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一　數(shù)字量輸入輸出實(shí)驗(yàn)

1.P1口 I/O 實(shí)驗(yàn)

2.P1口流水燈實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二　中斷控制實(shí)驗(yàn)

1.定時(shí)器中斷

2.外部中斷

實(shí)驗(yàn)三　定時(shí)／計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)

1.定時(shí)器實(shí)驗(yàn)

2.計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)四　串行通信實(shí)驗(yàn)

1.自發(fā)自收實(shí)驗(yàn)

2.雙機(jī)通信實(shí)驗(yàn) 5

實(shí)驗(yàn)五　片內(nèi)看門狗應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)六　片內(nèi) EEPROM 應(yīng)用實(shí)驗(yàn)　

單片機(jī)接口擴(kuò)展應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一　存儲(chǔ)器擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二　 I/O 擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)三　 8255 并行口實(shí)驗(yàn)

1.8255 A/B/C口輸出方波

2.8255 PA輸入／ PB 輸出

3.8255控制交通燈

實(shí)驗(yàn)四　 A/D 0809 模數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)五　 D/A 0832 數(shù)模轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)六　鍵盤與顯示設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)七　 LCD 128 × 64 液晶顯示實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)八　 LED 16 × 16 點(diǎn)陣顯示實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)九　音頻驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十　繼電器控制實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十一　步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十二　直流電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十三　數(shù)字溫度傳感器實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十四　 V/F 轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十五　 PWM 輸出實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十六　實(shí)時(shí)時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十七　紅外遙控實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十八　并串與串并轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十九　 AT24C02 串行存儲(chǔ)器讀寫實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二十　 X5045P 看門狗應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二十一　串行 A/D 轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二十二　串行 D/A 轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二十三　 8251 串行通信應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二十四　 8253 定時(shí)／計(jì)數(shù)器應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二十五　 8259 中斷器控制實(shí)驗(yàn)

（ 2 ） PLC 可編程控制器單元：

1．郵件分揀機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

2．電梯控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

3．機(jī)械手實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

4．五相步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

5．電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

6．七段數(shù)碼實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

7．天塔之光實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

8．交通信號(hào)等自控和手控實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

9．水塔水為自動(dòng)控制按系統(tǒng)

10．自控成型機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

11．自控扎剛機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

12．多種液體混合控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

13．自動(dòng)送料裝車實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

14． PLC 控制電機(jī)直接啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)

15． PLC 控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)線路實(shí)驗(yàn)

16． PLC 控制電機(jī) Y/ △啟動(dòng)線路實(shí)驗(yàn)

（ 3 ） PLC 、變頻調(diào)速綜合實(shí)驗(yàn)：

1、變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作

2、變頻器報(bào)警與保護(hù)功能

3、外部端子點(diǎn)動(dòng)控制

4、變頻器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)

5、多段速度選擇變頻調(diào)速

6、變頻器無級(jí)調(diào)速

7、基于外部模擬量（電壓 / 電流）控制方式的變頻調(diào)速

8、瞬時(shí)停電啟動(dòng)控制

9、 PID 變頻調(diào)速控制

10、 PLC 控制變頻器外部端子的電機(jī)正反轉(zhuǎn)

11、 PLC 控制變頻器外部端子的電機(jī)運(yùn)行時(shí)間控制

12、基于 PLC 數(shù)字量控制方式的多段調(diào)速

13、基于 PLC 數(shù)字量控制變頻開環(huán)調(diào)速

14、基于 PLC 通信方式的的變頻器開環(huán)調(diào)速

四、配置清單

序號(hào)	名稱	型號(hào)	數(shù)量	單位
1	PLC實(shí)訓(xùn)臺(tái)	實(shí)訓(xùn)屏	1	臺(tái)
2		實(shí)訓(xùn)桌	1	張
3	電腦桌		1	張
4	通訊線	通信編程電纜（光電隔離）	1	條
5	PLC實(shí)訓(xùn)模塊 1	搶答器 / 音樂噴泉 / 裝配流水線 / 交通信號(hào)燈 / 自動(dòng)供水 / 天塔之光	1	塊
6	PLC實(shí)訓(xùn)模塊 2	自動(dòng)送料裝車 / 四節(jié)傳送帶 / 多種液體混合裝置 / 自動(dòng)售貨機(jī) / 自控軋鋼機(jī) / 郵件分揀機(jī)	1	塊
7	PLC實(shí)訓(xùn)模塊 3	機(jī)械手控制 / 自控成型機(jī) / 加工中心	1	塊
8	PLC實(shí)訓(xùn)模塊 4	四層電梯 / 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) / 中間繼電器	1	塊
9	PLC實(shí)訓(xùn)模塊 5	FX1N-40MR+FX0N-3A	1	塊
10	變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)掛箱（一）	三菱 FR-A840-1.5K 變頻器	1	塊
11	變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)掛箱（二）	3只交流接觸器、 3 只按鈕、 3 只中間繼電器	1	塊
12	單片機(jī)實(shí)驗(yàn)掛箱		1	塊
13	雙速三相異步電動(dòng)機(jī)	380V/180W	1	臺(tái)
14	電機(jī)導(dǎo)軌	導(dǎo)軌 +1024 編碼器 + 轉(zhuǎn)速表	1	套
15	軟件	演示板原程序及編程軟件	1	套
16	說明書	實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)	2	冊(cè)
17	連接線	自鎖實(shí)驗(yàn)疊插連接線 100CM	40	條
18		自鎖實(shí)驗(yàn)疊插連接線 30CM	10	條
19		手槍式實(shí)驗(yàn)疊插連接線	10	條

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