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自動化應用技術及器件技術的發展，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、數據采集、數據顯示、鍵盤控製、定時器、打印機接口實訓等，實訓項目豐富、綜合性強、緊跟工業自動化發展潮流。

一、產品特點

1、模塊式結構，掛箱更換方便，便於組織各種實訓項目及擴展新的實訓功能。

2、適合就業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、隻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：三相四線製～380V±10%  50Hz

2、工作環境：溫度範圍-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、儀器控製屏

控製屏為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁合金麵板。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隻，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、故障排除複位後才能啟動工作電源。

（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，桌麵為防火、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櫃。

（三）實訓組件

1、PLC實訓組件

配置三菱FX3U-38mR主機，集成數字量I/O（24路數字輸入，16路數字量輸出），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	控製對象實訓模塊	實訓教學目標
1	TW1	搶答器/音樂噴泉	通過對搶答係統中各組人員搶答時序的監視和控製，掌握條件判斷控製指令的編寫方法；通過對音樂噴泉控製係統中“水流”及音樂的循環控製，掌握循環指令的編寫方法。
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製，掌握順序控製指令的編寫方法。
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，了解簡單邏輯控製指令的編寫方法。通過對天塔之光閃亮過程的移位控製，掌握移位寄存器指令的編寫方法。
4	TW4	自動送料裝車/四節傳送帶	通過對傳送帶啟停、傳送狀態的控製和對貨物在自動送料裝車係統中流向、流量的控製，掌握較複雜邏輯控製指令的編寫方法。
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製，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	通過對用戶投幣數目的識別和自動售貨機中各種“貨物”的進出控製，掌握各種計數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”）來料數量、來料類別識別及對各種執行器（例如“電機”）啟停時序的控製，掌握數值運算指令及中斷指令的編寫方法。
8	TW8	機械手控製/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”的控製，掌握一個完整工業應用係統中的較簡單邏輯控製程序的編寫能力。
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、換刀過程的控製，掌握一個完整工業應用係統中的較複雜邏輯控製的編寫能力。
10	TW10	四層電梯	通過對一個完整的四層電梯模擬的綜合控製，初步掌握PLC控製係統的分析、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、先後順序的控製，掌握多點PLC控製係統的綜合應用能力。

3、變頻器實訓掛箱

配置三菱FR-D720變頻器，帶有RS485通訊及BOP操作麵板。

4、單片機實訓模塊

多功能單片機實驗開發係統是《MCS-51單片機原理與接口》《C8051嵌入式單片機控製技術》《自動化控製》《CPLD/FPGA技術》等課程教學的最佳配套實驗設備。以小係統、多功能、易擴展為設計思想，係統的地址總線、數據總線、控製總線全部引出，對用戶開放，並留有擴展單元（區），這樣學校可以從需要出發，靈活選配各種擴展模塊，為各類院校的教學實驗、課程設計、畢業設計提供了良好的實驗開發環境，也是科研、開發工作者的得力助手。

主要特點

（1）USB三核高性能KeilC仿真器（標配）：係統標配有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功能完整，性能穩定，技術先進的全USB接口仿真器。兼容KEILC51 UV2 調試環境支持單步、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，無限製真實仿真（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，台式電腦、無串口的筆記本均適用。三CPU設計，采用仿真芯片＋監控芯片＋USB芯片結構，在仿真狀態下仿真芯片被完全凍結，可以100%重現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：係統將地址總線、數據總線、控製總線全部引出，主機板留有擴展單元，通過單片機仿真器調試用戶係統。

（6）在線下載：實驗係統配有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PC機運行，在與上位軟件聯機的狀態下，實現各種調試和行運的操作；二是脫機運行，係統配有管理監控，在無仿真器狀態下，係統自動切換到脫機管理狀態，用戶可輕鬆調用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，數據、地址線，及譯碼地址區	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	單脈衝與固定時鍾模塊
6	擴展模塊區（USB、網卡、CAN總線等）	26	DS18B20數字溫度傳感器模塊
7	RS232串行通訊口	27	DAC0832數模轉換模塊
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	六位動態數碼管實驗模塊	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，可實現閉環調速）
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與彙編程序)。

7、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，並進行實訓動態跟蹤教學。

8、PLC仿真實訓軟件一套：

（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，並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

10、交流電機一台，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、係統組成、基本指令練習、接線、編程下載等）

2.PLC仿真實訓

（二）PLC模擬控製應用實訓

3.數碼顯示控製

4.搶答器控製

5.天塔之光控製

6.十字路口交通燈控製

7.水塔水位控製

8.自動送料裝車係統控製

9.四節傳送帶控製

10.裝配流水線控製

11.多種液體混合裝置控製

12.自控成型機控製

13全自動洗衣機控製

14.電鍍生產線控製

15.自控軋鋼機控製

16.郵件分揀機控製

17.自動售貨機控製

18.機械手控製

19.四層電梯控製

20.加工中心控製

（四）PLC、變頻器、觸摸屏綜合應用技能實訓

24.變頻器功能參數設置與操作

25.變頻器報警與保護功能

26.外部端子點動控製

27.變頻器控製電機正反轉

28.多段速度選擇變頻調速

29.變頻器無級調速

30.基於外部模擬量(電壓/電流）控製方式的變頻調速

31.瞬時停電啟動控製

32.PID變頻調速控製

33.PLC控製變頻器外部端子的電機正反轉

34.PLC控製變頻器外部端子的電機運行時間控製

35.基於PLC數字量控製方式的多段速

36.基於PLC模擬量控製變頻開環調速

37.基於PLC通信方式的變頻器開環調速

38.基於PLC通信方式的速度閉環控製

39.基於PLC模擬量方式的變頻器閉環調速

（五）單片機實訓項目

(一)軟件實驗

（1）清零程序；

（2）拆字程序；

（3）拚字程序；

（4）數據區傳送子程序；

（5）數據排序實驗；

（6）查找相同數據個數；

（7）無符號雙字節快速乘法子程序；

（8）多分支程序；

（9）脈衝計數實驗；

（10）電腦時鍾實驗。

(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）工業順序控製實驗；

（5）8255 A、B、C口輸出方波實驗；

（6）8255 PA口控製PB口；

（7）8255控製交通燈；

（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）繼電器控製實驗；

（16）步進電機控製；

（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單總線數字溫度傳感器實驗；

（28）紅外線遙控通信實驗；

（29）PWM脈衝寬度調製實驗；

（30）射極跟隨器實驗；

（31）電子音樂演奏實驗。