工業自動化通訊網絡實驗平臺

發布時間：2020-10-15 丨 瀏覽次數：

HYTXWL-1  工業自動化通訊網絡實驗平臺

一、設備概述

       工業自動化通訊網絡實訓設備需采用模塊式結構，實訓配有掛箱，需包含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。實訓內容需包括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、鍵盤控制、定時器、打印機接口實訓等。

二、設備特點

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。

四、技術性能

1.輸入電壓：三相四線制～380V±10%50Hz

2.工作環境：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、設備構成：

（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。

2.直流電源

（1）一路直流0-30V連續可調直流電源、內置式繼電器自動換檔，多圈電位器連續調節，具有預設式限流保護功能，大電流2A。

（2）提供±12V、+5V、+24V直流穩壓電源，均有短路保護功能。

（3）恒流源一路：0-500mA連續可調，分2mA、20mA、500mA三檔，具有輸出開路，短路保護功能。

3.功率輸出函數發生器：

1）采用直接數字頻率合成（DDS）產生高精度正弦波，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字設定頻率,。

4）輸出幅度采用電位器調節，正弦波輸出具有20db,40db衰減。

5）方波占空比可調,調節范圍：1%-99%調節；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（裝學生實訓屏上）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、虛擬數字量輸入輸出模塊。

B、基于LabVIEW虛擬儀器程序的編程方法，學生可自行設計各種虛擬儀器。

C、參數：

1）兩路虛擬任意波形信號發生器，輸出頻率可編程，電壓幅度可調；

通道數：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：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）數字三用表，可測電阻、電容、電感、電壓等；

數字IO口

通道數：8路IO

輸入電平：TTL

輸出電平：TTL

電流驅動：20mA/通道

（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MitsubishiFX3u-40mR主機，集成數字量I/O（24路數字輸入，16路數字量輸出），FX3u-485BD通訊模塊，FX3u-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接口、開關等。

2.PLC實訓模擬掛箱

3.變頻器實訓掛箱

配置MitsubishiFR-D720S變頻器，帶有RS485通訊及BOP操作面板。

4.單片機實訓掛箱

（1）DP–?01單片機實訓掛箱（一）

LED點陣顯示模塊、點陣式字符液晶顯示模塊、8253定時計數器、A/D轉換、D/A轉換、V/F轉換、F/V轉換、串引EEPROM、EEPROM、FlashRom、SRAM、I2C總線接口

（2）DP–?02單片機實訓掛箱（二）

8251串引口擴展、232總線串引接口、單片機最小應用系統1、單片機最小應用系統2、拔碼開關輸出

（3）DP–?03單片機實訓掛箱（三）

ISD1420語音控制、IC卡讀寫接口、實時時鐘/日歷、USB接口、RS232轉RS485接口

（4）DP–?04單片機實驗掛箱（四）

8279接口電路、8255I/O擴展、8155I/O擴展、動態掃描顯示模塊、轉換接口、MC14433、整列式鍵盤實驗模塊

（5）DP–?05單片機實訓掛箱（五）

步進電機驅動程序示列、溫度傳感器與溫度控制、汽車轉彎信號燈/十字路口交通燈、數字頻率計、看門狗。

（6）DP–?06單片機實訓掛箱（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、揚聲器、串引靜態顯示模塊、查詢式鍵盤。

（7）DP–?07單片機實訓掛箱（七）

主功能邏輯筆、多功能密碼鎖、直流電動機驅動、步進電機驅動、微型打印機與單片機的接口

（8）DP–?08單片機實訓掛箱（八）

單片機與CPLD實驗、sh51仿真器

5.觸摸屏實訓掛箱：

規格為7英寸，256色，昆侖通態，了解工業觸摸屏的功能及使用方法，掌握PLC之間的通信知識，并掌握復位、置位、交替等功能鍵、圖形（曲線）顯示、動態畫面跟蹤在觸摸屏中的實現方法。

6.網孔板及器件：

規格為420mm×600mm，在網孔板上學會電氣控制系統中各元器件的布局規劃、安裝、調試技能，接近工業現場。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.電機導軌及光碼盤測速系統

含光碼盤測速系統（配有進口光電編碼器）一套，不銹鋼導軌1幅，道軌平整度好，無應力變形，同心度好。

8.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，并進行實訓動態跟蹤教學。

9.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，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PLC運行模擬，對錯誤程序進行檢查

10、交流電機一臺，380VY/△

11、實訓模型

（1）挖土機實物模型一臺：集PLC技術、微機控制技術于一體，即有逼真的模型，又有生動具體真實運轉機構。

（2）四驅機械手模型一臺：PLC控制機械手工作電源。

12、電力電子掛箱一套

13、傳感器實訓掛箱一套

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. 數碼顯示控制

4. 搶答器控制（優先級、數值運算，具有聲效功能）

5. 天塔之光控制（閃爍、發射、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. 自動送料裝車系統控制

10. 四節傳送帶控制

11. 裝配流水線控制

12. 多種液體混合裝置控制

13. 自控成型機控制

14 全自動洗衣機控制（具有聲效功能）

15. 電鍍生產線控制

16. 自控軋鋼機控制

17. 郵件分揀機控制

18. 自動售貨機控制

19. 機械手控制

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

23. 直線運動位置識別、運動軌跡控制、定位控制

24. 步進電機運動控制

25. 直流電機控制

26. 挖土機的自動控制

（四） PLC 高級技能實訓（設計、安裝、調試及檢修）

27. 三相電機點動控制線路

28. 三相電機自鎖控制線路

29. 三相電機正反轉控制線路

30. 三相電機 Y/ △啟動控制線路

31. 三相電機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、觸摸屏綜合應用技能實訓

33. 變頻器功能參數設置與操作

34. 變頻器報警與保護功能

35. 外部端子點動控制

36. 變頻器控制電機正反轉

37. 多段速度選擇變頻調速

38. 變頻器無級調速

39. 基于外部模擬量 ( 電壓 / 電流）控制方式的變頻調速

40. 瞬時停電啟動控制

41.PID 變頻調速控制

42.PLC 控制變頻器外部端子的電機正反轉

43.PLC 控制變頻器外部端子的電機運行時間控制

44. 基于 PLC 數字量控制方式的多段速

45. 基于 PLC 模擬量控制變頻開環調速

46. 基于 PLC 通信方式的變頻器開環調速

47. 基于 PLC 通信方式的速度閉環控制

48. 基于 PLC 模擬量方式的變頻器閉環調速

49. 變頻器恒壓供水系統的模擬

50. 基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習

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 總線網絡通信技術

（六）單片機實訓項目

1. 存儲器塊清零

2. 二進制到 BCD 碼轉換

3. 二進制到 ASCII 碼轉換

4. 程序跳轉表

5. 內存塊移動

6. 數據排序

7.P1 口輸入、輸出實驗

8. 繼電器控制實驗

9. 用 74LS244 讀入數據

10. 用 74LS273 輸出數據

11. 串行數據轉換并行數據

12. 并行數據轉換串行數據

13.PWM 轉換電壓實驗

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 靜態串行顯示實驗

18.6LED 動態掃描顯示實驗

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 模數轉換實驗

27.DAC0832 數模轉換實驗

28.MC14433 模數轉換實驗

29.EEPROM 外部數據程序存儲器實驗

30.SRAM 外部數據存儲器擴展實驗

31.93C 46 串行 EEPROM 數據讀寫實驗

32. 電子時鐘實驗

33. 電子琴模擬實驗

34. 打印機控制實驗

35. 汽車轉彎信號燈控制實驗

36. 溫度傳感器溫度控制實驗

37. 溫度過程控制模擬實驗

38. 五相步進電機模擬實驗

39. 計算器實驗

40. 數字頻率計實驗

41.V/F 轉換實驗

42.F/V 轉換實驗

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 串行口擴展通訊實驗

48.I 2C 總線讀寫實驗

49.RS232 轉 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. 直流電機驅動調速實驗（實物）

54. 步進電機驅動實驗（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. 單片機與 CPLD 實驗

59.8051 與 PC 機串行口通訊實驗

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：

1. 光電式傳感器的轉速測量實驗

2. 光電式傳感器的旋轉方向測量實驗

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

1 ）、單結晶體管觸發電路（綜合應用項目）

2 ）、晶閘晶閘管單相半控橋式整流電路（電阻負載）的調試與分析

3 ）、晶閘管單相半控橋式整流電路（電阻電感負載）（反電勢負載）的研究

4 ）、 IGBT 管直流斬波電路的調試與分析

5 ）、雙向晶閘管單相交流調（調光臺燈）電路的制作與調試（綜合應用項目）