工業自動化綜合實驗考核設備

一、概述

 工業自動化綜合實驗考核設備是集單片機、可編程控制器(PLC)、變頻調速器于一體的工業自動控制理論的理想實驗實訓考核設備。

 單片機：采用目前廣為流行的51系列單片機，并配有51仿真器及編程器，實驗系統采用掛箱結構和多功能實驗考核系統。同時可以進行單片機的程序開發和單片機的考核，還提供多種參考實驗程序，是目前較為全面的單片機實驗考核系統。

 可編程控制器(PLC)：采用三菱FR-A540-1.5K主機，實驗程序采用掛箱結構，主機所有I/O口通過接線端子輸出，與各實驗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，可以反復使用。實驗裝置提供典型的工控實驗程序，通過實驗實訓程序可以了解和掌握PLC的原理及工作過程，為參加工作打下堅實基礎。
二、工業自動化綜合實驗考核設備技術參數：

1、實驗臺：外形尺寸：1800mm×700mm×760mm
2、實驗屏尺寸：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：
6、具有緊急停止開關：
7、PLC主機型號：三菱FX1N-40MR
8、變頻器主機型號：三菱FR-A540-1.5K
9、51仿真器、編程器型號：BF51
10、裝置容量：<1.5KVA
三、裝置特點：
1、裝置采用組件式結構，更換便捷，如需要擴展功能或開發新的實驗項目，只需添加部件即可。
2、實驗對象形象逼真，接近工業現場的實際應用，通過本裝置的訓練，學生很快就能適應現場工作。
3、綜合性強：集PLC、單片機、變頻調速原理與綜合運用于一體。
4、應用廣泛：適合綜合實驗、課程設計、畢業設計。
5、數據采集和工控組態軟件的應用開發，所有實驗項目均有組態棒圖跟蹤教學。
四、配置及功能
 本裝置主要由實驗屏、實驗掛箱及器材、實驗桌組成。

（一）實驗屏：鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板。為實驗提供交流電源、直流電源、恒流源、測量儀表、模擬量調節器、定時器等。
1、提供380V交流電源及220V交流電源，具有漏電及短路保護功能。
2、直流可調穩壓電源：0-10V連續可調一路。
3、固定直流穩壓電源：±12V、+24V、+5V，具有過載保護。
4、恒流源：0-24mA連續可調恒流源。
5、一組BCD撥碼器及一路模擬量調節器。
6、實驗管理器，平時作為時鐘使用，可定時報警，給實驗或考核設定一個統一時間。
7、外測數顯電壓表一只，精度0.5級，量程0-100V。
8、外測數顯電流表一只，精度0.5級，量程0-1000mA。
（二）實驗掛箱及器材：
1、PLC可編程控制器實驗掛箱（一）
2、PLC可編程控制器實驗掛箱（二）
3、PLC可編程控制器實驗掛箱（三）
4、PLC可編程控制器實驗掛箱（四）
5、PLC可編程控制器實驗掛箱（五）
6、單片機綜合開發系統實驗掛箱（一）
7、單片機綜合開發系統實驗掛箱（二）
8、單片機綜合開發系統實驗掛箱（三）
9、單片機綜合開發系統實驗掛箱（四）
10、變頻調速實驗掛箱（一）
11、變頻調速實驗掛箱（二）
12、工控組態軟件一套：打開軟件編程環境，任何實訓都可以編輯出形象直觀動感強、數字效果好的組態棒圖，并進行實訓動態跟蹤教學。
13、PLC仿真仿真軟件一套：
（1）通過PLASH虛擬環境實時顯示PLC的運行狀態
（2）可以實現PLC虛擬接線，并對接線進行錯誤檢查
（3）PLC編程訓練、PLC程序編寫測試等功能
（4）實現PLC運行模擬，對錯誤程序進行檢查
14、電機導軌、光碼盤測速系統一套：包含光碼盤測速系統（配有進口光電編碼器）及固定電機的不銹鋼導軌等，不銹鋼導軌平整度好，無應力變形。
15、三相鼠籠異步電動機一臺  380V  Y/△接法
（三）MY-02實驗桌：鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，設有抽屜及元器件儲存柜，帶有剎車的方向輪，便于移動和固定。
（四）實驗內容：
（1）單片機單元：自由實驗系統：包括MCS51單片機最小系統,裝有優質單片機鎖緊集成插座,使實驗極為方便。實驗系統板可做單片機的輸入、輸出口的實驗，數據傳送實驗,多字節加法實驗,雙字節乘法實驗,數制轉換實驗,數據排續實驗,分支程序設計實驗,布爾操作及子程序設計實驗,定時器計數器實驗,外部及內部中斷實驗,鍵盤及顯示實驗,AD轉換實驗，單片機與單片機通訊實驗（需二臺實驗系統）,單片機與PC機通訊實驗,音樂實驗,E2PROM存儲器實驗等。單片機實驗系統可以方便地將51的所有32個輸入、輸出端口用排線引出，以方便開發程序之用。
 系統同時提供單片機參考實驗程序：

1.跑馬燈實驗程序

2.可控制速度的流水燈實驗程序

3.電子搶答器實驗程序

4.音樂<蘭花草>實驗程序

5. 音樂<生日快樂>實驗程序

6.六首音樂門鈴實驗程序

7.十進制計數器實驗程序

8.紅綠燈交通信號控制實驗程序

9.數字鬧鐘實驗程序

10.電子琴實驗程序

11.計時器實驗程序

12.二進制轉換為十進制BCD碼實驗程序

13.外部內部同時中斷實驗程序

14.AD轉換實驗程序

15.8051對8051通訊實驗程序。

編程器及仿真器實驗：編程器和仿真器與單片機實驗系統連接極為方便,只需將仿真頭連接單片機實驗板的鎖緊座,無須另接電源,編程仿真由撥動開關控制,用同一串口與計算機連接。編程器可對ATMEL的51系列單片機進行讀、寫、擦除、校驗、加密等操作。
掛箱實驗項目:

1.定時計數器的應用

2.電子鐘控制系統

3.D/A轉換

4.交通燈控制系統

5.閃光等控制

6.A/D轉換應用系統

7.搶答器應用系統

8.查詢式按鍵系統

9.矩陣式按鍵系統

10.繼電器輸出接口

11.動態顯示應用

12.發射燈中斷控制。
仿真器指標：

1.可仿真89C51、89C52、89S51、89S52、89C58 等等51內核的單片機，

2.直接支持 KEIL C51的IDE開發仿真環境，64K用戶可使用仿真程序空間,0000～FFFF，采用頂級仿真芯片，監控程序存儲在特殊空間，絕不占用0000～FFFF的64K的仿真空間。

3.RS-232通訊接口, 波特率 4.8 Kbps- 57.6 Kbps 自適應。

4.仿真頻率0-40 MHz晶振可選,系統配置11.0592 MHz。

5.程序代碼可以重復裝載,無需預先擦除用戶程序空間。

6.監控程序占用用戶的資源少,全速運行不占用資源。

7.片內 64K 程序空間可以隨時進行在線程序更新， 可以調試長達幾千行的樓宇智能控制大型程序、鍵盤控制漢字液晶顯示大型程序。

8.可單步、斷點、全速、可參考變量、RAM變量。

9.支持匯編、C語言，混合調試。

10.板載仿真頭接口可以和任何的試驗板、目標板進行連接，從而達到硬件仿真的無限擴展

11.采用工業級64K超大容量仿真芯片作為核心部件,抗干擾能力級強，可仿真次數大于等于10萬次12.仿真頻率最高33/40MHz

13.支持同時最多10個斷點 。
（2）PLC可編程控制器單元：

1．郵件分揀機實驗系統
2．電梯控制實驗系統
3．機械手實驗系統
4．五相步進電機控制實驗系統
5．電機控制實驗系統
6．七段數碼實驗系統
7．天塔之光實驗系統
8．交通信號等自控和手控實驗系統

9．水塔水為自動控制按系統
10．自控成型機實驗系統
11．自控扎剛機實驗系統
12．多種液體混合控制實驗系統
13．自動送料裝車實驗系統
14．PLC控制電機直接啟動實驗
15．PLC控制電機正反轉線路實驗
16．PLC控制電機Y/△啟動線路實驗

（3）PLC、變頻調速綜合實驗：

1、變頻器功能參數設置與操作
2、變頻器報警與保護功能
3、外部端子點動控制
4、變頻器控制電機正反轉
5、多段速度選擇變頻調速
6、變頻器無級調速

7、基于外部模擬量（電壓/電流）控制方式的變頻調速

8、瞬時停電啟動控制
9、PID變頻調速控制
10、PLC控制變頻器外部端子的電機正反轉
11、PLC控制變頻器外部端子的電機運行時間控制
12、基于PLC數字量控制方式的多段調速
13、基于PLC數字量控制變頻開環調速
14、基于PLC通信方式的的變頻器開環調速