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HYTXWL-1工業(yè)自動化通訊網(wǎng)絡(luò)實驗平臺
一、設(shè)備概述
工業(yè)自動化通訊網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)設(shè)備需采用模塊式結(jié)構(gòu)，實訓(xùn)配有掛箱，需包含PLC主機(jī)掛箱、變頻器掛箱、單片機(jī)掛箱、觸摸屏掛箱、PLC模擬負(fù)載掛箱、實訓(xùn)網(wǎng)孔板掛箱及豐富的驗證演示裝置。實訓(xùn)內(nèi)容需包括PLC的基礎(chǔ)實訓(xùn)、PLC綜合實訓(xùn)，變頻器的認(rèn)識、操作、參數(shù)設(shè)定及通訊實訓(xùn)，觸摸屏的認(rèn)識、操作、應(yīng)用實訓(xùn)，單片機(jī)接口擴(kuò)展、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示、鍵盤控制、定時器、打印機(jī)接口實訓(xùn)等。
二、設(shè)備特點
1.模塊式結(jié)構(gòu)，掛箱更換方便，便于組織各種實訓(xùn)項目及擴(kuò)展新的實訓(xùn)功能。
2.適合就業(yè)前及崗前綜合技能訓(xùn)練，適合高級工技能培訓(xùn)考核。
3.能進(jìn)行小型工程項目設(shè)計、設(shè)備選型、安裝調(diào)試、操作模擬。
4.只需三相四線交流電源即可投入使用，實訓(xùn)資源豐富、綜合性強(qiáng)，有效節(jié)約實訓(xùn)用房。
5.安全性高，除配備電壓型和電流型漏電保護(hù)器外，裝置設(shè)有單片機(jī)全程監(jiān)控的過載或短路軟截止保護(hù)功能，確保設(shè)備和人身安全。
四、技術(shù)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.外形尺寸不小于：2100mm×750mm×1680mm
五、設(shè)備構(gòu)成：
（一）電源、信號源、儀器控制屏
控制屏為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁合金面板。為實訓(xùn)提供交流電源、直流電源、信號源、測試儀表、安全保護(hù)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(hù)器接通總開關(guān),由接觸器通過啟動、停止按鈕進(jìn)行操作。
（2）設(shè)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(jī)全程監(jiān)控短路或過載軟載止保護(hù)功能。具有短路、過載、告警等功能、故障排除復(fù)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。
2.直流電源
（1）一路直流0-30V連續(xù)可調(diào)直流電源、內(nèi)置式繼電器自動換檔，多圈電位器連續(xù)調(diào)節(jié)，具有預(yù)設(shè)式限流保護(hù)功能，大電流2A。
（2）提供±12V、+5V、+24V直流穩(wěn)壓電源，均有短路保護(hù)功能。
（3）恒流源一路：0-500mA連續(xù)可調(diào)，分2mA、20mA、500mA三檔，具有輸出開路，短路保護(hù)功能。
3.功率輸出函數(shù)發(fā)生器：
1）采用直接數(shù)字頻率合成（DDS）產(chǎn)生高精度正弦波，方波和三角波。采用大屏幕LCD顯示輸出頻率、波形，衰減值。
2）正弦波輸出幅度≥10V,輸出阻抗50Ω，失真度<1%（0.1HZ—1KHz）。
3）頻率范圍:0.1HZ~3MHz,采用鍵盤直接輸入數(shù)字設(shè)定頻率,。
4）輸出幅度采用電位器調(diào)節(jié)，正弦波輸出具有20db,40db衰減。
5）方波占空比可調(diào),調(diào)節(jié)范圍：1%-99%調(diào)節(jié)；方波和三角波采用TTL電平輸出。
6）頻率計高測量范圍100MHz，自動換檔。
4.虛擬儀器（不需電腦配合使用）：
A、終端部分（裝學(xué)生實訓(xùn)屏上）同時配有虛擬信號源、虛擬示波器、虛擬邏輯分折儀、虛擬頻譜儀、虛擬三用表、虛擬數(shù)字量輸入輸出模塊。
B、基于LabVIEW虛擬儀器程序的編程方法，學(xué)生可自行設(shè)計各種虛擬儀器。
C、參數(shù)：
1）兩路虛擬任意波形信號發(fā)生器，輸出頻率可編程，電壓幅度可調(diào)；
通道數(shù)：2路
分辨率：8bits
電壓范圍：-5~5V
頻率步長：1HZ
波形：任意信號
輸出頻率：>1MHZ
2）雙蹤存貯示波器，多種同步方式，存貯深度可編程；
通道數(shù)：2路
帶寬：20MHZ
分辨率：8位
電壓范圍：-10~+10V
存貯深度：64K
3）雙通道頻譜分折儀；
4）八通道邏輯分折儀，多種同步方式，存貯深度可編程；
8路輸入
分率：25nS
存貯深度：64KHZ
5）數(shù)字三用表，可測電阻、電容、電感、電壓等；
數(shù)字IO口
通道數(shù)：8路IO
輸入電平：TTL
輸出電平：TTL
電流驅(qū)動：20mA/通道
（二）實訓(xùn)桌
實訓(xùn)桌為鐵質(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，結(jié)構(gòu)堅固，造型美觀大方。設(shè)有抽屜和元器件儲存柜。
（三）實訓(xùn)組件
1.PLC實訓(xùn)組件
配置MitsubishiFX3u-40mR主機(jī)，集成數(shù)字量I/O（24路數(shù)字輸入，16路數(shù)字量輸出），F(xiàn)X3u-485BD通訊模塊，F(xiàn)X3u-3A模擬量模塊（2路輸入，1路輸出），SC-09通訊編程電纜及輸出轉(zhuǎn)接口、開關(guān)等。
2.PLC實訓(xùn)模擬掛箱
序號 |
控制對象實訓(xùn)模塊 |
實訓(xùn)教學(xué)目標(biāo) |
1 |
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 |
裝配流水線/十字路口交通燈 |
通過對“生產(chǎn)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 |
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 |
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(fù)雜邏輯控制指令的編寫方法。 |
5 |
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 |
自動售貨機(jī) |
通過對用戶投幣數(shù)目的識別和自動售貨機(jī)中各種“貨物”的進(jìn)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 |
自控軋鋼機(jī)/郵件分揀機(jī) |
通過對自控軋鋼機(jī)和郵件分揀機(jī)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(jī)”）啟停時序的控制，掌握數(shù)值運(yùn)算指令及中斷指令的編寫方法。 |
8 |
機(jī)械手控制/自控成型機(jī) |
通過對機(jī)械手停留“位置”及自控成型機(jī)各方向“液缸位置”的控制，掌握一個完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較簡單邏輯控制程序的編寫能力。 |
9 |
加工中心 |
通過對加工中心中各方向“電機(jī)”運(yùn)行方向及“刀庫”進(jìn)出刀、換刀過程的控制，掌握一個完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較復(fù)雜邏輯控制的編寫能力。 |
10 |
四層電梯 |
通過對一個完整的四層電梯模型的綜合控制，初步掌握PLC控制系統(tǒng)的分析、I/O分配、設(shè)計I/O接線圖、接線、編程、調(diào)試等工作過程的綜合知識。 |
11 |
步進(jìn)電機(jī)/直線運(yùn)動：（實物）步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)由驅(qū)動電路、步進(jìn)電機(jī)、刻度盤、指針等組成；直線運(yùn)動系統(tǒng)由電機(jī)、同步帶、光電傳感器、導(dǎo)軌、移動塊等組成。 |
通過利用PLC對步進(jìn)電機(jī)及直線運(yùn)動實物模塊的控制，初步了解步進(jìn)電機(jī)方向、拍數(shù)的控制及直線運(yùn)動檢測、定位控制。 |
12 |
自動洗衣機(jī)/電鍍生產(chǎn)線 |
通過對洗衣機(jī)進(jìn)出水時間、洗滌流程及電鍍生產(chǎn)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(yīng)用能力。 |
3.變頻器實訓(xùn)掛箱
配置MitsubishiFR-D720S變頻器，帶有RS485通訊及BOP操作面板。
4.單片機(jī)實訓(xùn)掛箱
（1）DP–?01單片機(jī)實訓(xùn)掛箱（一）
LED點陣顯示模塊、點陣式字符液晶顯示模塊、8253定時計數(shù)器、A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、V/F轉(zhuǎn)換、F/V轉(zhuǎn)換、串引EEPROM、EEPROM、FlashRom、SRAM、I2C總線接口
（2）DP–?02單片機(jī)實訓(xùn)掛箱（二）
8251串引口擴(kuò)展、232總線串引接口、單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)
1、單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)
2、拔碼開關(guān)輸出
（3）DP–?03單片機(jī)實訓(xùn)掛箱（三）
ISD1420語音控制、IC卡讀寫接口、實時時鐘/日歷、USB接口、RS232轉(zhuǎn)RS485接口
（4）DP–?04單片機(jī)實驗掛箱（四）
8279接口電路、8255I/O擴(kuò)展、8155I/O擴(kuò)展、動態(tài)掃描顯示模塊、轉(zhuǎn)換接口、MC14433、整列式鍵盤實驗?zāi)K
（5）DP–?05單片機(jī)實訓(xùn)掛箱（五）
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動程序示列、溫度傳感器與溫度控制、汽車轉(zhuǎn)彎信號燈/十字路口交通燈、數(shù)字頻率計、看門狗。
（6）DP–?06單片機(jī)實訓(xùn)掛箱（六）
十六位邏輯電平顯示、繼電器控制接口、常用器件接口、八位邏輯電平輸出、單項脈沖、揚(yáng)聲器、串引靜態(tài)顯示模塊、查詢式鍵盤。
（7）DP–?07單片機(jī)實訓(xùn)掛箱（七）
主功能邏輯筆、多功能密碼鎖、直流電動機(jī)驅(qū)動、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動、微型打印機(jī)與單片機(jī)的接口
（8）DP–?08單片機(jī)實訓(xùn)掛箱（八）
單片機(jī)與CPLD實驗、sh51仿真器
5.觸摸屏實訓(xùn)掛箱：
規(guī)格為7英寸，256色，昆侖通態(tài)，了解工業(yè)觸摸屏的功能及使用方法，掌握PLC之間的通信知識，并掌握復(fù)位、置位、交替等功能鍵、圖形（曲線）顯示、動態(tài)畫面跟蹤在觸摸屏中的實現(xiàn)方法。
6.網(wǎng)孔板及器件：
規(guī)格為420mm×600mm，在網(wǎng)孔板上學(xué)會電氣控制系統(tǒng)中各元器件的布局規(guī)劃、安裝、調(diào)試技能，接近工業(yè)現(xiàn)場。器件配有：交流接觸器3只、時間繼電器1只、按鈕3只、熱繼電器2只、斷路器1只、接線排20孔。
7.電機(jī)導(dǎo)軌及光碼盤測速系統(tǒng)
含光碼盤測速系統(tǒng)（配有進(jìn)口光電編碼器）一套，不銹鋼導(dǎo)軌1幅，道軌平整度好，無應(yīng)力變形，同心度好。
8.工控組態(tài)軟件一套：
打開軟件編程環(huán)境，任何實訓(xùn)都可以編輯出形象直觀動感強(qiáng)、數(shù)字效果好的組態(tài)棒圖，并進(jìn)行實訓(xùn)動態(tài)跟蹤教學(xué)。
9.PLC仿真實訓(xùn)軟件一套：
（1）通過PLASH虛擬環(huán)境實時顯示PLC的運(yùn)行狀態(tài)
（2）可以實現(xiàn)PLC虛擬接線，并對接線進(jìn)行錯誤檢查
（3）PLC編程訓(xùn)練、PLC程序編寫測試等功能
（4）實現(xiàn)PLC運(yùn)行模擬，對錯誤程序進(jìn)行檢查
10、交流電機(jī)一臺，380VY/△
11、實訓(xùn)模型
（1）挖土機(jī)實物模型一臺：集PLC技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)于一體，即有逼真的模型，又有生動具體真實運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
（2）四驅(qū)機(jī)械手模型一臺：PLC控制機(jī)械手工作電源。
12、電力電子掛箱一套
13、傳感器實訓(xùn)掛箱一套
四、實訓(xùn)項目
（一）PLC基本技能實訓(xùn)
1.PLC認(rèn)知實訓(xùn)（軟硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、基本指令練習(xí)、接線、編程下載等）
2.PLC仿真實訓(xùn)
（二）PLC模擬控制應(yīng)用實訓(xùn)
3.數(shù)碼顯示控制
4.搶答器控制（優(yōu)先級、數(shù)值運(yùn)算，具有聲效功能）
5.天塔之光控制（閃爍、發(fā)射、流水型）
6.音樂噴泉控制（具有聲效功能）
7.十字路口交通燈控制
8.水塔水位控制
9.自動送料裝車系統(tǒng)控制
10.四節(jié)傳送帶控制
11.裝配流水線控制
12.多種液體混合裝置控制
13.自控成型機(jī)控制
14全自動洗衣機(jī)控制（具有聲效功能）
15.電鍍生產(chǎn)線控制
16.自控軋鋼機(jī)控制
17.郵件分揀機(jī)控制
18.自動售貨機(jī)控制
19.機(jī)械手控制
20.三層電梯控制
21.四層電梯控制（實物）
22.加工中心控制（實物）
（三）PLC實物控制實訓(xùn)
23.直線運(yùn)動位置識別、運(yùn)動軌跡控制、定位控制
24.步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動控制
25.直流電機(jī)控制
26.挖土機(jī)的自動控制
（四）PLC高級技能實訓(xùn)（設(shè)計、安裝、調(diào)試及檢修）
27.三相電機(jī)點動控制線路
28.三相電機(jī)自鎖控制線路
29.三相電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路
30.三相電機(jī)Y/△啟動控制線路
31.三相電機(jī)順序啟動電氣控制線路
32.C620車床的電氣控制線路
（五）PLC、變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用技能實訓(xùn)
33.變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作
34.變頻器報警與保護(hù)功能
35.外部端子點動控制
36.變頻器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)
37.多段速度選擇變頻調(diào)速
38.變頻器無級調(diào)速
39.基于外部模擬量(電壓/電流）控制方式的變頻調(diào)速
40.瞬時停電啟動控制
41.PID變頻調(diào)速控制
42.PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)正反轉(zhuǎn)
43.PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)運(yùn)行時間控制
44.基于PLC數(shù)字量控制方式的多段速
45.基于PLC模擬量控制變頻開環(huán)調(diào)速
46.基于PLC通信方式的變頻器開環(huán)調(diào)速
47.基于PLC通信方式的速度閉環(huán)控制
48.基于PLC模擬量方式的變頻器閉環(huán)調(diào)速
49.變頻器恒壓供水系統(tǒng)的模擬
50.基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)
51.基于觸摸屏控制方式的LED控制
52.基于觸摸屏控制方式的溫度PID控制
53.PLC、觸摸屏與變頻器通信控制
54.基于MCGS的485總線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
（六）單片機(jī)實訓(xùn)項目
1.存儲器塊清零
2.二進(jìn)制到BCD碼轉(zhuǎn)換
3.二進(jìn)制到ASCII碼轉(zhuǎn)換
4.程序跳轉(zhuǎn)表
5.內(nèi)存塊移動
6.數(shù)據(jù)排序
7.P1口輸入、輸出實驗
8.繼電器控制實驗
9.用74LS244讀入數(shù)據(jù)
10.用74LS273輸出數(shù)據(jù)
11.串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并行數(shù)據(jù)
12.并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換串行數(shù)據(jù)
13.PWM轉(zhuǎn)換電壓實驗
14.音頻控制實驗
15.8255輸入、輸出實驗
16.8155輸入、輸出實驗
17.5LED靜態(tài)串行顯示實驗
18.6LED動態(tài)掃描顯示實驗
19.查詢式鍵盤實驗
20.陣列式鍵盤實驗
21.計數(shù)器實驗
22.定時器實驗
23.8253定時器實驗
24.外部中斷實驗
25.串行口通訊實驗
26.ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換實驗
27.DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換實驗
28.MC14433模數(shù)轉(zhuǎn)換實驗
29.EEPROM外部數(shù)據(jù)程序存儲器實驗
30.SRAM外部數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展實驗
31.93C46串行EEPROM數(shù)據(jù)讀寫實驗
32.電子時鐘實驗
33.電子琴模擬實驗
34.打印機(jī)控制實驗
35.汽車轉(zhuǎn)彎信號燈控制實驗
36.溫度傳感器溫度控制實驗
37.溫度過程控制模擬實驗
38.五相步進(jìn)電機(jī)模擬實驗
39.計算器實驗
40.數(shù)字頻率計實驗
41.V/F轉(zhuǎn)換實驗
42.F/V轉(zhuǎn)換實驗
43.LED點陣顯示實驗
44.字符液晶顯示屏控制實驗
45.8279鍵盤掃描顯示實驗
46.看門狗實驗
47.8251串行口擴(kuò)展通訊實驗
48.I2C總線讀寫實驗
49.RS232轉(zhuǎn)RS485實驗
50.USB接口實驗
51.十字路口交通燈控制實驗
52.五功能邏輯筆實驗
53.直流電機(jī)驅(qū)動調(diào)速實驗（實物）
54.步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動實驗（實物）
55.IC卡讀寫實驗
56.實時時鐘/日歷控制實驗
57.語音芯片控制實驗
58.單片機(jī)與CPLD實驗
59.8051與PC機(jī)串行口通訊實驗
60.FlashRom外部程序存儲器實驗
61.多功能密碼鎖實驗
（七）傳感器實訓(xùn)：
1.光電式傳感器的轉(zhuǎn)速測量實驗
2.光電式傳感器的旋轉(zhuǎn)方向測量實驗
3.溫度傳感器及溫度控制實驗（AD590）
4.溫度傳感器溫度特性實驗（AD590）
5.壓阻式壓力傳感器的特性實驗
（八）電力電子項目實訓(xùn)
1）、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路（綜合應(yīng)用項目）
2）、晶閘晶閘管單相半控橋式整流電路（電阻負(fù)載）的調(diào)試與分析
3）、晶閘管單相半控橋式整流電路（電阻電感負(fù)載）（反電勢負(fù)載）的研究
4）、IGBT管直流斬波電路的調(diào)試與分析
5）、雙向晶閘管單相交流調(diào)（調(diào)光臺燈）電路的制作與調(diào)試（綜合應(yīng)用項目）
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