HYTXWL-1工业自动化通讯网络实验平台
一、设备概述
工业自动化通讯网络实训设备需采用模块式结构，实训配有挂箱，需包含PLC主机挂箱、变频器挂箱、单片机挂箱、触摸屏挂箱、PLC模拟负载挂箱、实训网孔板挂箱及丰富的验证演示装置。实训内容需包括PLC的基础实训、PLC综合实训，变频器的认识、操作、参数设定及通讯实训，触摸屏的认识、操作、应用实训，单片机接口扩展、数据采集、数据显示、键盘控制、定时器、打印机接口实训等。
二、设备特点
1.模块式结构，挂箱更换方便，便于组织各种实训项目及扩展新的实训功能。
2.适合就业前及岗前综合技能训练，适合高级工技能培训考核。
3.能进行小型工程项目设计、设备选型、安装调试、操作模拟。
4.只需三相四线交流电源即可投入使用，实训资源丰富、综合性强，有效节约实训用房。
5.安全性高，除配备电压型和电流型漏电保护器外，装置设有单片机全程监控的过载或短路软截止保护功能，确保设备和人身安全。
四、技术性能
1.输入电压：三相四线制～380V±10%50Hz
2.工作环境：温度范围-5℃～+40℃，相对湿度＜85%（25℃）
3.装置容量：＜1.5KVA
4.外形尺寸不小于：2100mm×750mm×1680mm
五、设备构成：
（一）电源、信号源、仪器控制屏
控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝合金面板。为实训提供交流电源、直流电源、信号源、测试仪表、安全保护等。具体功能如下：
1.主控功能板
（1）三相四线电源输入，通过漏电保护器接通总开关,由接触器通过启动、停止按钮进行操作。
（2）设有450V指针式交流电压表三只，指示电源输入的三相电源电压。
（3）三相四线电源输出，具有单片机全程监控短路或过载软载止保护功能。具有短路、过载、告警等功能、故障排除复位后才能启动工作电源。
（4）装有～220V输出安全插座，为外部仪器提供安全工作电源。
2.直流电源
（1）一路直流0-30V连续可调直流电源、内置式继电器自动换档，多圈电位器连续调节，具有预设式限流保护功能，大电流2A。
（2）提供±12V、+5V、+24V直流稳压电源，均有短路保护功能。
（3）恒流源一路：0-500mA连续可调，分2mA、20mA、500mA三档，具有输出开路，短路保护功能。
3.功率输出函数发生器：
1）采用直接数字频率合成（DDS）产生高精度正弦波，方波和三角波。采用大屏幕LCD显示输出频率、波形，衰减值。
2）正弦波输出幅度≥10V,输出阻抗50Ω，失真度<1%（0.1HZ—1KHz）。
3）频率范围:0.1HZ~3MHz,采用键盘直接输入数字设定频率,。
4）输出幅度采用电位器调节，正弦波输出具有20db,40db衰减。
5）方波占空比可调,调节范围：1%-99%调节；方波和三角波采用TTL电平输出。
6）频率计高测量范围100MHz，自动换档。
4.虚拟仪器（不需电脑配合使用）：
A、终端部分（装学生实训屏上）同时配有虚拟信号源、虚拟示波器、虚拟逻辑分折仪、虚拟频谱仪、虚拟三用表、虚拟数字量输入输出模块。
B、基于LabVIEW虚拟仪器程序的编程方法，学生可自行设计各种虚拟仪器。
C、参数：
1）两路虚拟任意波形信号发生器，输出频率可编程，电压幅度可调；
通道数：2路
分辨率：8bits
电压范围：-5~5V
频率步长：1HZ
波形：任意信号
输出频率：>1MHZ
2）双踪存贮示波器，多种同步方式，存贮深度可编程；
通道数：2路
带宽：20MHZ
分辨率：8位
电压范围：-10~+10V
存贮深度：64K
3）双通道频谱分折仪；
4）八通道逻辑分折仪，多种同步方式，存贮深度可编程；
8路输入
分率：25nS
存贮深度：64KHZ
5）数字三用表，可测电阻、电容、电感、电压等；
数字IO口
通道数：8路IO
输入电平：TTL
输出电平：TTL
电流驱动：20mA/通道
（二）实训桌
实训桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，结构坚固，造型美观大方。设有抽屉和元器件储存柜。
（三）实训组件
1.PLC实训组件
配置MitsubishiFX3u-40mR主机，集成数字量I/O（24路数字输入，16路数字量输出），FX3u-485BD通讯模块，FX3u-3A模拟量模块（2路输入，1路输出），SC-09通讯编程电缆及输出转接口、开关等。
2.PLC实训模拟挂箱
|
序号
|
编号
|
控制对象实训模块
|
实训教学目标
|
|
1
|
SX1
|
抢答器/音乐喷泉
|
通过对抢答系统中各组人员抢答时序的监视和控制，掌握条件判断控制指令的编写方法；通过对音乐喷泉控制系统中“水流”及音乐的循环控制，掌握循环指令的编写方法。
|
|
2
|
SX2
|
装配流水线/十字路口交通灯
|
通过对“生产流水线”顺序加工过程及十字路口交通灯路况信号控制，掌握顺序控制指令的编写方法。
|
|
3
|
SX3
|
水塔水位/天塔之光
|
通过对“水塔水位”和“储水池水位”变化过程的判断，了解简单逻辑控制指令的编写方法。通过对天塔之光闪亮过程的移位控制，掌握移位寄存器指令的编写方法。
|
|
4
|
SX4
|
自动送料装车/四节传送带
|
通过对传送带启停、传送状态的控制和对货物在自动送料装车系统中流向、流量的控制，掌握较复杂逻辑控制指令的编写方法。
|
|
5
|
SX5
|
多种液体混合装置
|
通过对“液体混合装置”中不同液体比例及液体混合时搅拌时间的控制，掌握条件判断指令及各种不同类型的定时器指令的编写方法。
|
|
6
|
SX6
|
自动售货机
|
通过对用户投币数目的识别和自动售货机中各种“货物”的进出控制，掌握各种计数器指令及比较输出指令的编写方法。
|
|
7
|
SX7
|
自控轧钢机/邮件分拣机
|
通过对自控轧钢机和邮件分拣机材料（“钢锭“邮件”）来料数量、来料类别识别及对各种执行器（例如“电机”）启停时序的控制，掌握数值运算指令及中断指令的编写方法。
|
|
8
|
SX8
|
机械手控制/自控成型机
|
通过对机械手停留“位置”及自控成型机各方向“液缸位置”的控制，掌握一个完整工业应用系统中的较简单逻辑控制程序的编写能力。
|
|
9
|
SX9
|
加工中心
|
通过对加工中心中各方向“电机”运行方向及“刀库”进出刀、换刀过程的控制，掌握一个完整工业应用系统中的较复杂逻辑控制的编写能力。
|
|
10
|
SX10
|
四层电梯
|
通过对一个完整的四层电梯模型的综合控制，初步掌握PLC控制系统的分析、I/O分配、设计I/O接线图、接线、编程、调试等工作过程的综合知识。
|
|
11
|
SX11
|
步进电机/直线运动：（实物）步进电机系统由驱动电路、步进电机、刻度盘、指针等组成；直线运动系统由电机、同步带、光电传感器、导轨、移动块等组成。
|
通过利用PLC对步进电机及直线运动实物模块的控制，初步了解步进电机方向、拍数的控制及直线运动检测、定位控制。
|
|
12
|
SX12
|
自动洗衣机/电镀生产线
|
通过对洗衣机进出水时间、洗涤流程及电镀生产线中物块侵入不同溶液的时间、方式、先后顺序的控制，掌握多点PLC控制系统的综合应用能力。
|
3.变频器实训挂箱
配置MitsubishiFR-D720S变频器，带有RS485通讯及BOP操作面板。
4.单片机实训挂箱
（1）DP–¬01单片机实训挂箱（一）
LED点阵显示模块、点阵式字符液晶显示模块、8253定时计数器、A/D转换、D/A转换、V/F转换、F/V转换、串引EEPROM、EEPROM、FlashRom、SRAM、I2C总线接口
（2）DP–¬02单片机实训挂箱（二）
8251串引口扩展、232总线串引接口、单片机最小应用系统1、单片机最小应用系统2、拔码开关输出
（3）DP–¬03单片机实训挂箱（三）
ISD1420语音控制、IC卡读写接口、实时时钟/日历、USB接口、RS232转RS485接口
（4）DP–¬04单片机实验挂箱（四）
8279接口电路、8255I/O扩展、8155I/O扩展、动态扫描显示模块、转换接口、MC14433、整列式键盘实验模块
（5）DP–¬05单片机实训挂箱（五）
步进电机驱动程序示列、温度传感器与温度控制、汽车转弯信号灯/十字路口交通灯、数字频率计、看门狗。
（6）DP–¬06单片机实训挂箱（六）
十六位逻辑电平显示、继电器控制接口、常用器件接口、八位逻辑电平输出、单项脉冲、扬声器、串引静态显示模块、查询式键盘。
（7）DP–¬07单片机实训挂箱（七）
主功能逻辑笔、多功能密码锁、直流电动机驱动、步进电机驱动、微型打印机与单片机的接口
（8）DP–¬08单片机实训挂箱（八）
单片机与CPLD实验、sh51仿真器
5.触摸屏实训挂箱：
规格为7英寸，256色，昆仑通态，了解工业触摸屏的功能及使用方法，掌握PLC之间的通信知识，并掌握复位、置位、交替等功能键、图形（曲线）显示、动态画面跟踪在触摸屏中的实现方法。
6.网孔板及器件：
规格为420mm×600mm，在网孔板上学会电气控制系统中各元器件的布局规划、安装、调试技能，接近工业现场。器件配有：交流接触器3只、时间继电器1只、按钮3只、热继电器2只、断路器1只、接线排20孔。
7.电机导轨及光码盘测速系统
含光码盘测速系统（配有进口光电编码器）一套，不锈钢导轨1幅，道轨平整度好，无应力变形，同心度好。
8.工控组态软件一套：
打开软件编程环境，任何实训都可以编辑出形象直观动感强、数字效果好的组态棒图，并进行实训动态跟踪教学。
9.PLC仿真实训软件一套：
（1）通过PLASH虚拟环境实时显示PLC的运行状态
（2）可以实现PLC虚拟接线，并对接线进行错误检查
（3）PLC编程训练、PLC程序编写测试等功能
（4）实现PLC运行模拟，对错误程序进行检查
10、交流电机一台，380VY/△
11、实训模型
（1）挖土机实物模型一台：集PLC技术、微机控制技术于一体，即有逼真的模型，又有生动具体真实运转机构。
（2）四驱机械手模型一台：PLC控制机械手工作电源。
12、电力电子挂箱一套
13、传感器实训挂箱一套
四、实训项目
（一）PLC基本技能实训
1.PLC认知实训（软硬件结构、系统组成、基本指令练习、接线、编程下载等）
2.PLC仿真实训
（二）PLC模拟控制应用实训
|
3.数码显示控制
|
4.抢答器控制（优先级、数值运算，具有声效功能）
|
|
5.天塔之光控制（闪烁、发射、流水型）
|
6.音乐喷泉控制（具有声效功能）
|
|
7.十字路口交通灯控制
|
8.水塔水位控制
|
|
9.自动送料装车系统控制
|
10.四节传送带控制
|
|
11.装配流水线控制
|
12.多种液体混合装置控制
|
|
13.自控成型机控制
|
14全自动洗衣机控制（具有声效功能）
|
|
15.电镀生产线控制
|
16.自控轧钢机控制
|
|
17.邮件分拣机控制
|
18.自动售货机控制
|
|
19.机械手控制
|
20.三层电梯控制
|
|
21.四层电梯控制（实物）
|
22.加工中心控制（实物）
|
（三）PLC实物控制实训
23.直线运动位置识别、运动轨迹控制、定位控制
24.步进电机运动控制
25.直流电机控制
26.挖土机的自动控制
（四）PLC高级技能实训（设计、安装、调试及检修）
|
27.三相电机点动控制线路
|
28.三相电机自锁控制线路
|
|
29.三相电机正反转控制线路
|
30.三相电机Y/△启动控制线路
|
|
31.三相电机顺序启动电气控制线路
|
32.C620车床的电气控制线路
|
（五）PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训
|
33.变频器功能参数设置与操作
|
34.变频器报警与保护功能
|
|
35.外部端子点动控制
|
36.变频器控制电机正反转
|
|
37.多段速度选择变频调速
|
38.变频器无级调速
|
|
39.基于外部模拟量(电压/电流）控制方式的变频调速
|
40.瞬时停电启动控制
|
|
41.PID变频调速控制
|
42.PLC控制变频器外部端子的电机正反转
|
|
43.PLC控制变频器外部端子的电机运行时间控制
|
44.基于PLC数字量控制方式的多段速
|
|
45.基于PLC模拟量控制变频开环调速
|
46.基于PLC通信方式的变频器开环调速
|
|
47.基于PLC通信方式的速度闭环控制
|
48.基于PLC模拟量方式的变频器闭环调速
|
|
49.变频器恒压供水系统的模拟
|
50.基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习
|
|
51.基于触摸屏控制方式的LED控制
|
52.基于触摸屏控制方式的温度PID控制
|
|
53.PLC、触摸屏与变频器通信控制
|
54.基于MCGS的485总线网络通信技术
|
（六）单片机实训项目
|
1.存储器块清零
|
2.二进制到BCD码转换
|
|
3.二进制到ASCII码转换
|
4.程序跳转表
|
|
5.内存块移动
|
6.数据排序
|
|
7.P1口输入、输出实验
|
8.继电器控制实验
|
|
9.用74LS244读入数据
|
10.用74LS273输出数据
|
|
11.串行数据转换并行数据
|
12.并行数据转换串行数据
|
|
13.PWM转换电压实验
|
14.音频控制实验
|
|
15.8255输入、输出实验
|
16.8155输入、输出实验
|
|
17.5LED静态串行显示实验
|
18.6LED动态扫描显示实验
|
|
19.查询式键盘实验
|
20.阵列式键盘实验
|
|
21.计数器实验
|
22.定时器实验
|
|
23.8253定时器实验
|
24.外部中断实验
|
|
25.串行口通讯实验
|
26.ADC0809模数转换实验
|
|
27.DAC0832数模转换实验
|
28.MC14433模数转换实验
|
|
29.EEPROM外部数据程序存储器实验
|
30.SRAM外部数据存储器扩展实验
|
|
31.93C46串行EEPROM数据读写实验
|
32.电子时钟实验
|
|
33.电子琴模拟实验
|
34.打印机控制实验
|
|
35.汽车转弯信号灯控制实验
|
36.温度传感器温度控制实验
|
|
37.温度过程控制模拟实验
|
38.五相步进电机模拟实验
|
|
39.计算器实验
|
40.数字频率计实验
|
|
41.V/F转换实验
|
42.F/V转换实验
|
|
43.LED点阵显示实验
|
44.字符液晶显示屏控制实验
|
|
45.8279键盘扫描显示实验
|
46.看门狗实验
|
|
47.8251串行口扩展通讯实验
|
48.I2C总线读写实验
|
|
49.RS232转RS485实验
|
50.USB接口实验
|
|
51.十字路口交通灯控制实验
|
52.五功能逻辑笔实验
|
|
53.直流电机驱动调速实验（实物）
|
54.步进电机驱动实验（实物）
|
|
55.IC卡读写实验
|
56.实时时钟/日历控制实验
|
|
57.语音芯片控制实验
|
58.单片机与CPLD实验
|
|
59.8051与PC机串行口通讯实验
|
60.FlashRom外部程序存储器实验
|
|
61.多功能密码锁实验
|
|
（七）传感器实训：
1.光电式传感器的转速测量实验
2.光电式传感器的旋转方向测量实验
3.温度传感器及温度控制实验（AD590）
4.温度传感器温度特性实验（AD590）
5.压阻式压力传感器的特性实验
（八）电力电子项目实训
1）、单结晶体管触发电路（综合应用项目）
2）、晶闸晶闸管单相半控桥式整流电路（电阻负载）的调试与分析
3）、晶闸管单相半控桥式整流电路（电阻电感负载）（反电势负载）的研究
4）、IGBT管直流斩波电路的调试与分析
5）、双向晶闸管单相交流调（调光台灯）电路的制作与调试（综合应用项目）
|
