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(guò)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(guò)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(guò)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-A540-1.5K主機(jī)，主機(jī)所有接口通過(guò)接線端子輸出，使學(xué)生通過(guò)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：1800mm×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-A540-1.5K
9、51仿真器、編程器型號(hào)：BF51
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，永不淘汰。
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(guò)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、工業(yè)自動(dòng)化綜合實(shí)驗(yàn)考核裝置的配置及功能
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(guò)載保護(hù)。
4、恒流源：0-24mA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）
2、PLC可編程控制器實(shí)驗(yàn)掛箱（二）
3、PLC可編程控制器實(shí)驗(yàn)掛箱（三）
4、PLC可編程控制器實(shí)驗(yàn)掛箱（四）
5、PLC可編程控制器實(shí)驗(yàn)掛箱（五）
6、單片機(jī)綜合開發(fā)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)掛箱（一）
7、單片機(jī)綜合開發(fā)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)掛箱（二）
8、單片機(jī)綜合開發(fā)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)掛箱（三）
9、單片機(jī)綜合開發(fā)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)掛箱（四）
10、變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)掛箱（一）
11、變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)掛箱（二）
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(guò)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(wú)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)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：
自由實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)：包括MCS51單片機(jī)最小系統(tǒng),裝有優(yōu)質(zhì)單片機(jī)鎖緊集成插座,使實(shí)驗(yàn)極為方便。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)板可做單片機(jī)的輸入、輸出口的實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)傳送實(shí)驗(yàn),多字節(jié)加法實(shí)驗(yàn),雙字節(jié)乘法實(shí)驗(yàn),數(shù)制轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)排續(xù)實(shí)驗(yàn),分支程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),布爾操作及子程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),定時(shí)器計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn),外部及內(nèi)部中斷實(shí)驗(yàn),鍵盤及顯示實(shí)驗(yàn),AD轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)，單片機(jī)與單片機(jī)通訊實(shí)驗(yàn)（需二臺(tái)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)）,單片機(jī)與PC機(jī)通訊實(shí)驗(yàn),音樂(lè)實(shí)驗(yàn),E2PROM存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)等。單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以方便地將51的所有32個(gè)輸入、輸出端口用排線引出，以方便開發(fā)程序之用。
系統(tǒng)同時(shí)提供單片機(jī)參考實(shí)驗(yàn)程序：1.跑馬燈實(shí)驗(yàn)程序 2.可控制速度的流水燈實(shí)驗(yàn)程序 3.電子搶答器實(shí)驗(yàn)程序4.音樂(lè)<蘭花草>實(shí)驗(yàn)程序5. 音樂(lè)<生日快樂(lè)>實(shí)驗(yàn)程序6.六首音樂(lè)門鈴實(shí)驗(yàn)程序7.十進(jìn)制計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)程序8.紅綠燈交通信號(hào)控制實(shí)驗(yàn)程序9.數(shù)字鬧鐘實(shí)驗(yàn)程序10.電子琴實(shí)驗(yàn)程序11.計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)程序12.二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制BCD碼實(shí)驗(yàn)程序13.外部?jī)?nèi)部同時(shí)中斷實(shí)驗(yàn)程序14.AD轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)程序15.8051對(duì)8051通訊實(shí)驗(yàn)程序。
編程器及仿真器實(shí)驗(yàn)：編程器和仿真器與單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)連接極為方便,只需將仿真頭連接單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板的鎖緊座,無(wú)須另接電源,編程仿真由撥動(dòng)開關(guān)控制,用同一串口與計(jì)算機(jī)連接。編程器可對(duì)ATMEL的51系列單片機(jī)進(jìn)行讀、寫、擦除、校驗(yàn)、加密等操作。
掛箱實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目:1.定時(shí)計(jì)數(shù)器的應(yīng)用 2.電子鐘控制系統(tǒng) 3.D/A轉(zhuǎn)換 4.交通燈控制系統(tǒng) 5.閃光等控制 6.A/D轉(zhuǎn)換應(yīng)用系統(tǒng) 7.搶答器應(yīng)用系統(tǒng) 8.查詢式按鍵系統(tǒng) 9.矩陣式按鍵系統(tǒng) 10.繼電器輸出接口 11.動(dòng)態(tài)顯示應(yīng)用 12.發(fā)射燈中斷控制。
仿真器指標(biāo)：
1.可仿真89C51、89C52、89S51、89S52、89C58 等等51內(nèi)核的單片機(jī)，
2.直接支持 KEIL C51的IDE開發(fā)仿真環(huán)境，64K用戶可使用仿真程序空間,0000～FFFF，采用頂級(jí)仿真芯片，監(jiān)控程序存儲(chǔ)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(yīng)。
4.仿真頻率0-40 MHz晶振可選,系統(tǒng)配置11.0592 MHz。
5.程序代碼可以重復(fù)裝載,無(wú)需預(yù)先擦除用戶程序空間。
6.監(jiān)控程序占用用戶的資源少,全速運(yùn)行不占用資源。
7.片內(nèi) 64K 程序空間可以隨時(shí)進(jìn)行在線程序更新， 可以調(diào)試長(zhǎng)達(dá)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(diǎn)、全速、可參考變量、RAM變量。
9.支持匯編、C語(yǔ)言，混合調(diào)試。
10.板載仿真頭接口可以和任何的試驗(yàn)板、目標(biāo)板進(jìn)行連接，從而達(dá)到硬件仿真的無(wú)限擴(kuò)展
11.采用工業(yè)級(jí)64K超大容量仿真芯片作為核心部件,抗干擾能力級(jí)強(qiáng)，可仿真次數(shù)大于等于10萬(wàn)次
12.仿真頻率最高33/40MHz 13.支持同時(shí)最多10個(gè)斷點(diǎn) 。
（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(wú)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
