JGSBGZS-01A 工业自动化综合实验考核装置
一、概述
工业自动化实验考核设备是集单片机、可编程控制器 (PLC) 、变频调速器于一体的工业自动控制理论的理想实验实训考核设备。
单片机：采用目前广为流行的 51 系列单片机，并配有 51 仿真器及编程器，实验系统采用挂箱结构和多功能实验考核系统。因此实验设备不仅仅局限于实验，同时可以进行单片机的程序开发和单片机的考核，还提供多种参考实验程序，是目前较为全面的单片机实验考核系统。
可编程控制器 (PLC) ：采用目前较为流行的日本三菱 FX1N 主机，实验程序采用挂箱结构，主机所有 I/O 口通过接线端子输出，与各实验挂箱的连接极为方便，所有连接均采用接插件形式，插拨方便、接触可靠、连线快捷，可以反复使用。实验装置提供典型的工控实验程序，通过实验实训程序可以了解和掌握 PLC 的原理及工作过程，为参加工作打下坚实基础。
变频器：采用日本三菱 FR-A840-1.5K 主机，主机所有接口通过接线端子输出，使学生通过实验极易掌握变频器的原理和运用，是目前较为理想的变频器实验装置。
二、外形尺寸及电气参数：
1、实验台：外形尺寸： 1600mm×700mm×760mm
1、实验屏尺寸： 1500mm×800mm
3、输入电压： AC380V±10% 50Hz
4、输出电压： AC380V AC220V DC24V DC5V
5、具有三相漏电保护：
6、具有紧急停止开关：
7、 PLC 主机型号：三菱 FX1N-40MR
8、变频器主机型号：三菱 FR-A840-1.5K
9、 51 仿真器型号：集成一体化仿真器
10、装置容量： <1.5KVA
三、产品特点
1、装置采用组件式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新的实验项目，只需添加部件即可，永不淘汰。
2、实验对象形象逼真，接近工业现场的实际应用，通过本装置的训练，学生很快就能适应现场工作。
3、综合性强：集 PLC 、单片机、变频调速原理与综合运用于一体。
4、应用广泛：适合综合实验、课程设计、毕业设计。
5、数据采集和工控组态软件的应用开发，所有实验项目均有组态棒图跟踪教学。
四、实验装置的配置及功能
本装置主要由实验屏、实验挂箱及器材、实验桌组成。
（一）实验屏
铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板。为实验提供交流电源、直流电源、恒流源、测量仪表、模拟量调节器、定时器等。
1、提供 380V 交流电源及 220V 交流电源，具有漏电及短路保护功能。
2、直流可调稳压电源： 0-10V 连续可调一路。
3 、固定直流稳压电源： ±12V 、 +24V 、 +5V ，具有过载保护。
4、恒流源： 0-20mA 连续可调恒流源。
5、一组 BCD 拨码器及一路模拟量调节器。
6、实验管理器，平时作为时钟使用，可定时报警，给实验或考核设定一个统一时间。
7、外测数显电压表一只，精度 0.5 级，量程 0-100V 。
8、外测数显电流表一只，精度 0.5 级，量程 0-1000mA 。
（二）实验挂箱及器材
1、 PLC 可编程控制器实验挂箱（一）
包含以下实验模块：抢答器 / 音乐喷泉 / 装配流水线 / 交通信号灯 / 自动供水 / 天塔之光
2、 PLC 可编程控制器实验挂箱（二）
包含以下实验模块：自动送料装车 / 四节传送带 / 多种液体混合装置 / 自动售货机 / 自控轧钢机 / 邮件分拣机
3、 PLC 可编程控制器实验挂箱（三）
包含以下实验模块：机械手控制 / 自控成型机 / 加工中心
4、 PLC 可编程控制器实验挂箱（四）
包含以下实验模块：四层电梯 / 基础实验 / 中间继电器
5、 PLC 可编程控制器实验挂箱（五）
包含：三菱 PLC 主机 FX1N-40MR 24 点输入 16 点输出 ，模拟量模块 FX0N-3A 2 路模拟量输入 1 路模拟量输出
6、单片机综合开发系统实验挂箱（一）
（ 1 ）中英文双平台支持：自主开发的集成环境，提供单步、断点、连续等丰富的调试手段。内置双踪。同时配备开发应用版和示教综合版集成软件，形成了仿真开发与教学实验相结合的多用途实验型开发系统，充分激发了学生的动手及思维能力，有效提高了实验效率、实验成功率和教学质量；同时支持 Keil 软件，与最优秀的嵌入式集成开发环境实现无缝连接！
（ 2 ）独创的 FlashDown 仿真技术，采用专用下载芯片，可实现 P0 、 P2 总线和 I/O 口全功能。
完全自主的多 CPU 兼容技术，对目标处理器的支持从 8051/8751 、 8088 到 PC 计算机，高度智能的后台监控及 CPU 选择开关令目标 CPU 的切换灵活自如。
3 ）独创的 ISA 通用插座设计，充分开放，自由设计，使接口实验项目由平面到立体无限延伸，可适配 ISA 实验扩展卡，亦可由学生自行设计实验模块，培养独立设计与动手能力，直接面向课程设计、毕业设计及电子竞赛。 PCI 总线实验支持，强大的 PC 计算机资源与实验装置的完美组合，支持 Win9X/2000/NT/XP/2003 及 DOS 操作系统，支持实模式、保护模式下的 I/O 设备、存储器及中断的访问，支持汇编语言及高级语言编程（ PCI 卡需要另购）。
（ 4 ）高效的 PACK 实验扩展，灵活设计，任意叠加，对创新实验项目 USB1.1/2.0 、 TCP/IP 、 CAN-bus 等完美扩展支持。
（ 5 ）自带键盘、显示器，能独立运行，也可以 PC 机为操作平台。两种工作方式任意选择，均全面支持《单片机原理与应用》等课程的实验教学。
（ 6 ）系统采用紧耦合多 CPU 技术， 用 51 单片机作为系统管理 CPU ， 8032 或 438 作为目标机仿真与实验 CPU ，其软硬件资源 100% 出借。
（ 7 ）目标 CPU8032/438 采用主频为 6MHz ，向用户提供实验方式和两种仿真方式（ RAM 方式和 EPROM 方式）。
（ 8 ）配有二片 RAM 61C256 构成系统的 64K 程序空间，地址范围为 0000H~0FFFFH ，还配一片 61C256 （ 32K ）作为用户设置的断点区（ BPRAM ）。
（ 9 ）实验项目完整丰富，与课程教学紧密结合，同时配有电机、温控、音响等实验对象，可支持控制应用类综合实验。
（ 10 ）系统接口实验电路为单元电路方式，电路简捷明快，采用扁平线、排线、双头实验导线相结合的办法，进一步简化了实验电路连接环节，既减轻繁琐的连线工作，又提高学生的实验工作能力。
（ 11 ）通过 RS232 通信接口，在 Windows 集成软件的支持下，利用上位机丰富的软件硬件资源，实现用户程序的编辑、编译、调试运行，提高实验效率。
（ 12 ）具有最丰富的调试手段，系统全面支持硬件断点，可无限制设置断点，同时具有单步、宏单步、连续运行及无限制暂停等功能， 100% 保护用户现场，返回监控。
10、变频调速实验挂箱（一）
配置三菱 FR-A840-1.5K 变频器，带有 RS485 通信接口及操作面板
11、变频调速实验挂箱（二）
配置 3 只交流接触器、 3 只按钮、 3 只中间继电器
12、工控组态软件一套：打开软件编程环境，任何实训都可以编辑出形象直观动感强、数字效果好的组态棒图，并进行实训动态跟踪教学。
13、 PLC 仿真教学软件一套：
（ 1 ）通过 PLASH 虚拟环境实时显示 PLC 的运行状态
（ 2 ）可以实现 PLC 虚拟接线，并对接线进行错误检查
（ 3 ） PLC 编程训练、 PLC 程序编写测试等功能
（ 4 ）实现 PLC 运行模拟，对错误程序进行检查
14、电机导轨、光码盘测速系统一套
包含光码盘测速系统（配有进口光电编码器）及固定电机的不锈钢导轨等，不锈钢导轨平整度好，无应力变形。
15、三相鼠笼异步电动机一台 380V Y/ △接法
（三） SBDG-02 实验桌：铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，设有抽屉及元器件储存柜，带有刹车的方向轮，便于移动和固定。
（四）实验内容：
（ 1 ）单片机单元：
单片机原理实验
实验一 系统认识实验
实验二 数码转换实验
1.BCD整数转换为二进制整数
2.二进制整数转换为十进制整数
实验三 运算程序设计实验
1.多字节加法程序
2.双字节无符号数乘法
3.双字节除法
实验四 查表程序设计实验
1.采用查表的方法将 16 进制数转换为 ASCII 码
2.通过查表实现 y=x2
实验五 数据排序实验
实验六 位操作实验
第 3 章 单片机集成功能模块实验
实验一 数字量输入输出实验
1.P1口 I/O 实验
2.P1口流水灯实验
实验二 中断控制实验
1.定时器中断
2.外部中断
实验三 定时／计数器实验
1.定时器实验
2.计数器实验
实验四 串行通信实验
1.自发自收实验
2.双机通信实验 5
实验五 片内看门狗应用实验
实验六 片内 EEPROM 应用实验
单片机接口扩展应用实验
实验一 存储器扩展实验
实验二 I/O 扩展实验
实验三 8255 并行口实验
1.8255 A/B/C口输出方波
2.8255 PA输入／ PB 输出
3.8255控制交通灯
实验四 A/D 0809 模数转换实验
实验五 D/A 0832 数模转换实验
实验六 键盘与显示设计实验
实验七 LCD 128 × 64 液晶显示实验
实验八 LED 16 × 16 点阵显示实验
实验九 音频驱动实验
实验十 继电器控制实验
实验十一 步进电机控制实验
实验十二 直流电机控制实验
实验十三 数字温度传感器实验
实验十四 V/F 转换实验
实验十五 PWM 输出实验
实验十六 实时时钟实验
实验十七 红外遥控实验
实验十八 并串与串并转换实验
实验十九 AT24C02 串行存储器读写实验
实验二十 X5045P 看门狗应用实验
实验二十一 串行 A/D 转换实验
实验二十二 串行 D/A 转换实验
实验二十三 8251 串行通信应用实验
实验二十四 8253 定时／计数器应用实验
实验二十五 8259 中断器控制实验
（ 2 ） PLC 可编程控制器单元：
1．邮件分拣机实验系统
2．电梯控制实验系统
3．机械手实验系统
4．五相步进电机控制实验系统
5．电机控制实验系统
6．七段数码实验系统
7．天塔之光实验系统
8．交通信号等自控和手控实验系统
9．水塔水为自动控制按系统
10．自控成型机实验系统
11．自控扎刚机实验系统
12．多种液体混合控制实验系统
13．自动送料装车实验系统
14． PLC 控制电机直接启动实验
15． PLC 控制电机正反转线路实验
16． PLC 控制电机 Y/ △启动线路实验
（ 3 ） PLC 、变频调速综合实验：
1、变频器功能参数设置与操作
2、变频器报警与保护功能
3、外部端子点动控制
4、变频器控制电机正反转
5、多段速度选择变频调速
6、变频器无级调速
7、基于外部模拟量（电压 / 电流）控制方式的变频调速
8、瞬时停电启动控制
9、 PID 变频调速控制
10、 PLC 控制变频器外部端子的电机正反转
11、 PLC 控制变频器外部端子的电机运行时间控制
12、基于 PLC 数字量控制方式的多段调速
13、基于 PLC 数字量控制变频开环调速
14、基于 PLC 通信方式的的变频器开环调速
四、配置清单
序号 |
名称 |
型号 |
数量 |
单位 |
1 |
PLC实训台 |
实训屏 |
1 |
台 |
2 |
实训桌 |
1 |
张 |
|
3 |
电脑桌 |
1 |
张 |
|
4 |
通讯线 |
通信编程电缆（光电隔离） |
1 |
条 |
5 |
PLC实训模块 1 |
抢答器 / 音乐喷泉 / 装配流水线 / 交通信号灯 / 自动供水 / 天塔之光 |
1 |
块 |
6 |
PLC实训模块 2 |
自动送料装车 / 四节传送带 / 多种液体混合装置 / 自动售货机 / 自控轧钢机 / 邮件分拣机 |
1 |
块 |
7 |
PLC实训模块 3 |
机械手控制 / 自控成型机 / 加工中心 |
1 |
块 |
8 |
PLC实训模块 4 |
四层电梯 / 基础实验 / 中间继电器 |
1 |
块 |
9 |
PLC实训模块 5 |
FX1N-40MR+FX0N-3A |
1 |
块 |
10 |
变频调速实验挂箱（一） |
三菱 FR-A840-1.5K 变频器 |
1 |
块 |
11 |
变频调速实验挂箱（二） |
3只交流接触器、 3 只按钮、 3 只中间继电器 |
1 |
块 |
12 |
单片机实验挂箱 |
1 |
块 |
|
13 |
双速三相异步电动机 |
380V/180W |
1 |
台 |
14 |
电机导轨 |
导轨 +1024 编码器 + 转速表 |
1 |
套 |
15 |
软件 |
演示板原程序及编程软件 |
1 |
套 |
16 |
说明书 |
实验指导 |
2 |
册 |
17 |
连接线 |
自锁实验叠插连接线 100CM |
40 |
条 |
18 |
自锁实验叠插连接线 30CM |
10 |
条 |
|
19 |
手枪式实验叠插连接线 |
10 |
条 |
。
