TW-SD551可編程/變頻器/單片機綜合應用實驗裝置

（PLC+變頻器+單片機）

本裝置結合當前我國工業(yè)自動化應用技術及器件技術的發(fā)展，充分考慮實用性、先進性。裝置采用模塊式結構，實訓掛箱包含PLC主機掛箱、變頻器掛箱、單片機掛箱、觸摸屏掛箱、PLC模擬負載掛箱、實訓網(wǎng)孔板掛箱及豐富的驗證演示裝置。實訓內容包括PLC的基礎實訓、PLC綜合實訓，變頻器的認識、操作、參數(shù)設定及通訊實訓，觸摸屏的認識、操作、應用實訓，單片機接口擴展、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示、鍵盤控制、定時器、打印機接口實訓等，實訓項目豐富、綜合性強、緊跟工業(yè)自動化發(fā)展潮流。

一、產品特點

1、模塊式結構，掛箱更換方便，便于組織各種實訓項目及擴展新的實訓功能。

2、適合就業(yè)前及崗前綜合技能訓練，適合高級工技能培訓考核。

3、能進行小型工程項目設計、設備選型、安裝調試、操作模擬。

4、只需三相四線交流電源即可投入使用，實訓資源豐富、綜合性強，有效節(jié)約實訓用房。

5、安全性高，除配備電壓型和電流型漏電保護器外，裝置設有單片機全程監(jiān)控的過載或短路軟截止保護功能，確保設備和人身安全。

二、技術性能

1、輸入電壓：三相四線制～380V±10%  50Hz

2、工作環(huán)境：溫度范圍-5℃～+40℃，相對濕度＜85%（25℃）

3、裝置容量：＜1.5KVA

4、外形尺寸：1700mm×700mm×1680mm

三、裝置配備

（一）電源、信號源、儀器控制屏

控制屏為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁合金面板。為實訓提供交流電源、直流電源、信號源、測試儀表、安全保護等。具體功能如下：

1、主控功能板

（1）三相四線電源輸入，通過漏電保護器接通總開關,由接觸器通過啟動、停止按鈕進行操作。

（2）設有450V指針式交流電壓表三只，指示電源輸入的三相電源電壓。

（3）三相四線電源輸出，具有單片機全程監(jiān)控短路或過載軟載止保護功能。具有短路、過載、告警等功能、故障排除復位后才能啟動工作電源。

（4）裝有～220V輸出安全插座，為外部儀器提供安全工作電源。

（二）實訓桌

實訓桌為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，結構堅固，造型美觀大方。設有抽屜和元器件儲存柜。

（三）實訓組件

1、PLC實訓組件

配置三菱FX3U-38mR主機，集成數(shù)字量I/O（24路數(shù)字輸入，16路數(shù)字量輸出），SC-09通訊編程電纜及輸出轉接口、開關等。

2、PLC實訓模擬掛箱

序號	編號	控制對象實訓模塊	實訓教學目標
1	TW1	搶答器/音樂噴泉	通過對搶答系統(tǒng)中各組人員搶答時序的監(jiān)視和控制，掌握條件判斷控制指令的編寫方法；通過對音樂噴泉控制系統(tǒng)中“水流”及音樂的循環(huán)控制，掌握循環(huán)指令的編寫方法。
2	TW2	裝配流水線/十字路口交通燈	通過對“生產流水線”順序加工過程及十字路口交通燈路況信號控制，掌握順序控制指令的編寫方法。
3	TW3	水塔水位/天塔之光	通過對“水塔水位”和“儲水池水位”變化過程的判斷，了解簡單邏輯控制指令的編寫方法。通過對天塔之光閃亮過程的移位控制，掌握移位寄存器指令的編寫方法。
4	TW4	自動送料裝車/四節(jié)傳送帶	通過對傳送帶啟停、傳送狀態(tài)的控制和對貨物在自動送料裝車系統(tǒng)中流向、流量的控制，掌握較復雜邏輯控制指令的編寫方法。
5	TW5	多種液體混合裝置	通過對“液體混合裝置”中不同液體比例及液體混合時攪拌時間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類型的定時器指令的編寫方法。
6	TW6	自動售貨機	通過對用戶投幣數(shù)目的識別和自動售貨機中各種“貨物”的進出控制，掌握各種計數(shù)器指令及比較輸出指令的編寫方法。
7	TW7	自控軋鋼機/郵件分揀機	通過對自控軋鋼機和郵件分揀機材料（“鋼錠“郵件”）來料數(shù)量、來料類別識別及對各種執(zhí)行器（例如“電機”）啟停時序的控制，掌握數(shù)值運算指令及中斷指令的編寫方法。
8	TW8	機械手控制/自控成型機	通過對機械手停留“位置”及自控成型機各方向“液缸位置”的控制，掌握一個完整工業(yè)應用系統(tǒng)中的較簡單邏輯控制程序的編寫能力。
9	TW9	加工中心	通過對加工中心中各方向“電機”運行方向及“刀庫”進出刀、換刀過程的控制，掌握一個完整工業(yè)應用系統(tǒng)中的較復雜邏輯控制的編寫能力。
10	TW10	四層電梯	通過對一個完整的四層電梯模擬的綜合控制，初步掌握PLC控制系統(tǒng)的分析、I/O分配、設計I/O接線圖、接線、編程、調試等工作過程的綜合知識。
11	TW12	自動洗衣機/電鍍生產線	通過對洗衣機進出水時間、洗滌流程及電鍍生產線中物塊侵入不同溶液的時間、方式、先后順序的控制，掌握多點PLC控制系統(tǒng)的綜合應用能力。

3、變頻器實訓掛箱

配置三菱FR-D720變頻器，帶有RS485通訊及BOP操作面板。

4、單片機實訓模塊

多功能單片機實驗開發(fā)系統(tǒng)是《MCS-51單片機原理與接口》《C8051嵌入式單片機控制技術》《自動化控制》《CPLD/FPGA技術》等課程教學的最佳配套實驗設備。以小系統(tǒng)、多功能、易擴展為設計思想，系統(tǒng)的地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線全部引出，對用戶開放，并留有擴展單元（區(qū)），這樣學校可以從需要出發(fā)，靈活選配各種擴展模塊，為各類院校的教學實驗、課程設計、畢業(yè)設計提供了良好的實驗開發(fā)環(huán)境，也是科研、開發(fā)工作者的得力助手。

主要特點

（1）USB三核高性能KeilC仿真器（標配）：系統(tǒng)標配有USB接口BH-Keil51仿真器或選配BH-3000和其它型號仿真器。

★ BH-Keil51仿真器是目前同行業(yè)功能完整，性能穩(wěn)定，技術先進的全USB接口仿真器。兼容KEILC51 UV2 調試環(huán)境支持單步、斷點、隨時可查看寄存器、變量、IO、內存內容。支持夭折功能可仿真各種51指令兼容單片機，ATMEL、WINBOND、INTEL、SST、ST等等。

★不占資源，無限制真實仿真（32個IO、串口、T2可完全單步仿真），真實仿真32條IO腳，包括任意使用P30和P31口。

★USB接口，無需外接電源和串口，即插即用，臺式電腦、無串口的筆記本均適用。三CPU設計，采用仿真芯片＋監(jiān)控芯片＋USB芯片結構，在仿真狀態(tài)下仿真芯片被完全凍結，可以100%重現(xiàn)CPU所有特性，即總線I/O口。

★下載仿真通訊急速115200BPS，也是KEIL支持的最高速度,相比以前版本提高一個數(shù)量級(10倍以上)，單步運行如飛。

（4）實驗開放性：實驗電路單元盡可能獨立開放,如開放式鍵盤, 開放式顯示器,開放式串口等,為適應多種方式實驗提供可能。

（5）二次開發(fā)：系統(tǒng)將地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線全部引出，主機板留有擴展單元，通過單片機仿真器調試用戶系統(tǒng)。

（6）在線下載：實驗系統(tǒng)配有ISP在線下載接口，可直接燒錄AT89S5X單片機。

（7）二種工作方式：一是聯(lián)PC機運行，在與上位軟件聯(lián)機的狀態(tài)下，實現(xiàn)各種調試和行運的操作；二是脫機運行，系統(tǒng)配有管理監(jiān)控，在無仿真器狀態(tài)下，系統(tǒng)自動切換到脫機管理狀態(tài)，用戶可輕松調用EPROM中的實驗程序完成實驗。

（1）單片機硬件：

1	用戶CPU（AT89S52），帶仿真接口	21	I/O口擴展模塊（74LS244、74LS273）
2	ISP在線編程接口，標配ISP下載線和軟件	22	蜂鳴器模塊
3	單片機所有IO口，數(shù)據(jù)、地址線，及譯碼地址區(qū)	23	射極跟隨器實驗模塊
4	譯碼、鎖存單元（由CPLD芯片1016設計）	24	紅外遙控接收實驗模塊（配紅外遙控器）
5	擴展ROM（64K）、擴展RAM（32K）	25	單脈沖與固定時鐘模塊
6	擴展模塊區(qū)（USB、網(wǎng)卡、CAN總線等）	26	DS18B20數(shù)字溫度傳感器模塊
7	RS232串行通訊口	27	DAC0832數(shù)模轉換模塊
8	8251實驗模塊	28	模擬溫度傳感器實驗模塊
9	8253實驗模塊	29	壓力傳感器實驗模塊
10	8279實驗模塊	30	ADC0809模數(shù)轉換模塊
11	8255實驗模塊	31	128*64 LCD液晶顯示模塊（可換16*2 LCD模塊）
12	六位動態(tài)數(shù)碼管實驗模塊	32	PWM轉換模塊
13	4*6矩陣鍵盤模塊	33	LM386音頻功放模塊
14	8155實驗模塊	34	繼電器模塊
15	8位LED發(fā)光二極管輸出模塊	35	RS485通訊模塊
16	8位開關量輸入模塊	36	直流電機模塊（帶霍爾傳感器，可實現(xiàn)閉環(huán)調速）
17	8250實驗模塊	37	四相步進電機模塊（帶驅動電路）
18	16*16點陣實驗模塊	38	接觸式IC卡實驗模塊（標配一塊IC卡）
19	可調電壓模塊	39	標配超強BH-Keil51仿真器（USB接口）
20	直流電源模塊（提供+5V、+12V、-12V、GND）	40	配套附件實驗接插線，排線，IC卡，紅外遙控器，USB線，說明書，光盤資料(含詳實的實驗代碼C與匯編程序)。

7、工控組態(tài)軟件一套：

打開軟件編程環(huán)境，任何實訓都可以編輯出形象直觀動感強、數(shù)字效果好的組態(tài)棒圖，并進行實訓動態(tài)跟蹤教學。

8、PLC仿真實訓軟件一套：

（1）通過PLASH虛擬環(huán)境實時顯示PLC的運行狀態(tài)

（2）可以實現(xiàn)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(xiàn)PLC運行模擬，對錯誤程序進行檢查

10、交流電機一臺，380V  Y/△

四、實訓項目

（一）PLC基本技能實訓

1.PLC認知實訓（軟硬件結構、系統(tǒng)組成、基本指令練習、接線、編程下載等）

2.PLC仿真實訓

（二）PLC模擬控制應用實訓

3.數(shù)碼顯示控制

4.搶答器控制

5.天塔之光控制

6.十字路口交通燈控制

7.水塔水位控制

8.自動送料裝車系統(tǒng)控制

9.四節(jié)傳送帶控制

10.裝配流水線控制

11.多種液體混合裝置控制

12.自控成型機控制

13全自動洗衣機控制

14.電鍍生產線控制

15.自控軋鋼機控制

16.郵件分揀機控制

17.自動售貨機控制

18.機械手控制

19.四層電梯控制

20.加工中心控制

（四）PLC、變頻器、觸摸屏綜合應用技能實訓

24.變頻器功能參數(shù)設置與操作

25.變頻器報警與保護功能

26.外部端子點動控制

27.變頻器控制電機正反轉

28.多段速度選擇變頻調速

29.變頻器無級調速

30.基于外部模擬量(電壓/電流）控制方式的變頻調速

31.瞬時停電啟動控制

32.PID變頻調速控制

33.PLC控制變頻器外部端子的電機正反轉

34.PLC控制變頻器外部端子的電機運行時間控制

35.基于PLC數(shù)字量控制方式的多段速

36.基于PLC模擬量控制變頻開環(huán)調速

37.基于PLC通信方式的變頻器開環(huán)調速

38.基于PLC通信方式的速度閉環(huán)控制

39.基于PLC模擬量方式的變頻器閉環(huán)調速

（五）單片機實訓項目

(一)軟件實驗

（1）清零程序；

（2）拆字程序；

（3）拼字程序；

（4）數(shù)據(jù)區(qū)傳送子程序；

（5）數(shù)據(jù)排序實驗；

（6）查找相同數(shù)據(jù)個數(shù)；

（7）無符號雙字節(jié)快速乘法子程序；

（8）多分支程序；

（9）脈沖計數(shù)實驗；

（10）電腦時鐘實驗。

(二)硬件實驗

（1）P1口亮燈實驗；

（2）P1口轉彎燈實驗；

（3）P3.3口輸入，P1口輸出實驗；

（4）工業(yè)順序控制實驗；

（5）8255 A、B、C口輸出方波實驗；

（6）8255 PA口控制PB口；

（7）8255控制交通燈；

（8）簡單I/O擴展實驗；

（9）A/D0809轉換實驗；

（10）D/A0832轉換實驗；

（11）8279鍵盤顯示實驗；

（12）通用打印機實驗；（打印機選配）

（13）微型打印機打印字符、曲線、漢字實驗；（打印機選配）

（14）I2C儲存卡讀寫實驗；

（15）繼電器控制實驗；

（16）步進電機控制；

（17）8253方波實驗；

（18）小直流電機調速實驗；

（19）16*16 LED點陣顯示實驗；

（20）128*64 LCD液晶顯示實驗；

（21）8250可編程異步通訊接口實驗（自發(fā)自收）；

（22）8251可編程通訊接口實驗（與PC機）；

（23）單片機RS232/485串行發(fā)送實驗（雙機通訊）；

（24）單片機RS232/485串行接收實驗（雙機通訊）；

（25）溫度實驗；

（26）壓力實驗；

（27）DS18B20單總線數(shù)字溫度傳感器實驗；

（28）紅外線遙控通信實驗；

（29）PWM脈沖寬度調制實驗；

（30）射極跟隨器實驗；

（31）電子音樂演奏實驗。