DBSG-01 工業(yè)自動化綜合實驗考核裝置
一、概述
工業(yè)自動化實驗考核裝置是集單片機、可編程控制器(PLC)、變頻調速器于一體的工業(yè)自動控制理論的理想實驗實訓考核設備。
單片機：采用目前廣為流行的51系列單片機，并配有51仿真器及編程器，實驗系統(tǒng)采用掛箱結構和多功能實驗考核系統(tǒng)。因此實驗設備不僅僅局限于實驗，同時可以進行單片機的程序開發(fā)和單片機的考核，還提供多種參考實驗程序，是目前較為全面的單片機實驗考核系統(tǒng)。
可編程控制器(PLC)：采用目前較為流行的日本三菱FX1N主機，實驗程序采用掛箱結構，主機所有I/O口通過接線端子輸出，與各實驗掛箱的連接極為方便，所有連接均采用接插件形式，插撥方便、接觸可靠、連線快捷，可以反復使用。實驗裝置提供典型的工控實驗程序，通過實驗實訓程序可以了解和掌握PLC的原理及工作過程，為參加工作打下堅實基礎。
變頻器：采用日本三菱FR-A840-1.5K主機，主機所有接口通過接線端子輸出，使學生通過實驗極易掌握變頻器的原理和運用，是目前較為理想的變頻器實驗裝置。
二、外形尺寸及電氣參數(shù)：
1、實驗臺：外形尺寸：1600mm×700mm×760mm
2、實驗屏尺寸：1500mm×800mm
3、輸入電壓：AC380V±10%? 50Hz
4、輸出電壓：AC380V AC220V DC24V DC5V
5、具有三相漏電保護：
6、具有緊急停止開關：
7、PLC主機型號：三菱FX1N-40MR
8、變頻器主機型號：三菱FR-A840-1.5K
9、51仿真器型號：集成一體化仿真器
10、裝置容量：<1.5KVA
三、產品特點
1、裝置采用組件式結構，更換便捷，如需要擴展功能或開發(fā)新的實驗項目，只需添加部件即可，永不淘汰。
2、實驗對象形象逼真，接近工業(yè)現(xiàn)場的實際應用，通過本裝置的訓練，學生很快就能適應現(xiàn)場工作。
3、綜合性強：集PLC、單片機、變頻調速原理與綜合運用于一體。
4、應用廣泛：適合綜合實驗、課程設計、畢業(yè)設計。
5、數(shù)據(jù)采集和工控組態(tài)軟件的應用開發(fā)，所有實驗項目均有組態(tài)棒圖跟蹤教學。
四、實驗裝置的配置及功能
本裝置主要由實驗屏、實驗掛箱及器材、實驗桌組成。
（一）實驗屏
鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板。為實驗提供交流電源、直流電源、恒流源、測量儀表、模擬量調節(jié)器、定時器等。
1、提供380V交流電源及220V交流電源，具有漏電及短路保護功能。
2、直流可調穩(wěn)壓電源：0-10V連續(xù)可調一路。
3、固定直流穩(wěn)壓電源：±12V、+24V、+5V，具有過載保護。
4、恒流源：0-20mA連續(xù)可調恒流源。
5、一組BCD撥碼器及一路模擬量調節(jié)器。
6、實驗管理器，平時作為時鐘使用，可定時報警，給實驗或考核設定一個統(tǒng)一時間。
7、外測數(shù)顯電壓表一只，精度0.5級，量程0-100V。
8、外測數(shù)顯電流表一只，精度0.5級，量程0-1000mA。
（二）實驗掛箱及器材
1、PLC可編程控制器實驗掛箱（一）
包含以下實驗模塊：搶答器/音樂噴泉/裝配流水線/交通信號燈/自動供水/天塔之光
2、PLC可編程控制器實驗掛箱（二）
包含以下實驗模塊：自動送料裝車/四節(jié)傳送帶/多種液體混合裝置/自動售貨機/自控軋鋼機/郵件分揀機
3、PLC可編程控制器實驗掛箱（三）
包含以下實驗模塊：機械手控制/自控成型機/加工中心
4、PLC可編程控制器實驗掛箱（四）
包含以下實驗模塊：四層電梯/基礎實驗/中間繼電器
5、PLC可編程控制器實驗掛箱（五）
包含：三菱PLC主機FX1N-40MR 24點輸入16點輸出 ，模擬量模塊FX0N-3A 2路模擬量輸入1路模擬量輸出
6、單片機綜合開發(fā)系統(tǒng)實驗掛箱（一）
（1）中英文雙平臺支持：自主開發(fā)的集成環(huán)境，提供單步、斷點、連續(xù)等豐富的調試手段。內置雙蹤。同時配備開發(fā)應用版和示教綜合版集成軟件，形成了仿真開發(fā)與教學實驗相結合的多用途實驗型開發(fā)系統(tǒng)，充分激發(fā)了學生的動手及思維能力，有效提高了實驗效率、實驗成功率和教學質量；同時支持Keil軟件，與最優(yōu)秀的嵌入式集成開發(fā)環(huán)境實現(xiàn)無縫連接！
（2）獨創(chuàng)的FlashDown仿真技術，采用專用下載芯片，可實現(xiàn)P0、P2總線和I/O口全功能。完全自主的多CPU兼容技術，對目標處理器的支持從8051/8751、8088到PC計算機，高度智能的后臺監(jiān)控及CPU選擇開關令目標CPU的切換靈活自如。
（3）獨創(chuàng)的ISA通用插座設計，充分開放，自由設計，使接口實驗項目由平面到立體無限延伸，可適配ISA實驗擴展卡，亦可由學生自行設計實驗模塊，培養(yǎng)獨立設計與動手能力，直接面向課程設計、畢業(yè)設計及電子競賽。PCI總線實驗支持，強大的PC計算機資源與實驗裝置的完美組合，支持Win9X/2000/NT/XP/2003及DOS操作系統(tǒng)，支持實模式、保護模式下的I/O設備、存儲器及中斷的訪問，支持匯編語言及高級語言編程（PCI卡需要另購）。
（4）高效的PACK實驗擴展，靈活設計，任意疊加，對創(chuàng)新實驗項目USB1.1/2.0、TCP/IP、CAN-bus等完美擴展支持。
（5）自帶鍵盤、顯示器，能獨立運行，也可以PC機為操作平臺。兩種工作方式任意選擇，均全面支持《單片機原理與應用》等課程的實驗教學。
（6）系統(tǒng)采用緊耦合多CPU技術， 用51單片機作為系統(tǒng)管理CPU，8032或438作為目標機仿真與實驗CPU，其軟硬件資源100%出借。
（7）目標CPU8032/438采用主頻為6MHz，向用戶提供實驗方式和兩種仿真方式（RAM方式和EPROM方式）。
（8）配有二片RAM 61C256構成系統(tǒng)的64K程序空間，地址范圍為0000H~0FFFFH，還配一片61C256（32K）作為用戶設置的斷點區(qū)（BPRAM）。
（9）實驗項目完整豐富，與課程教學緊密結合，同時配有電機、溫控、音響等實驗對象，可支持控制應用類綜合實驗。
（10）系統(tǒng)接口實驗電路為單元電路方式，電路簡捷明快，采用扁平線、排線、雙頭實驗導線相結合的辦法，進一步簡化了實驗電路連接環(huán)節(jié)，既減輕繁瑣的連線工作，又提高學生的實驗工作能力。
（11）通過RS232通信接口，在Windows集成軟件的支持下，利用上位機豐富的軟件硬件資源，實現(xiàn)用戶程序的編輯、編譯、調試運行，提高實驗效率。
（12）具有最豐富的調試手段，系統(tǒng)全面支持硬件斷點，可無限制設置斷點，同時具有單步、宏單步、連續(xù)運行及無限制暫停等功能，100%保護用戶現(xiàn)場，返回監(jiān)控。
10、變頻調速實驗掛箱（一）
配置三菱FR-A840-1.5K變頻器，帶有RS485通信接口及操作面板
11、變頻調速實驗掛箱（二）
配置3只交流接觸器、3只按鈕、3只中間繼電器
12、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。
13、PLC仿真教學軟件一套：
（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
14、電機導軌、光碼盤測速系統(tǒng)一套
包含光碼盤測速系統(tǒng)（配有進口光電編碼器）及固定電機的不銹鋼導軌等，不銹鋼導軌平整度好，無應力變形。
15、三相鼠籠異步電動機一臺 380V Y/△接法
（三）實驗桌：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，設有抽屜及元器件儲存柜，帶有剎車的方向輪，便于移動和固定。
（四）實驗內容：
（1）單片機單元：
單片機原理實驗
實驗一 系統(tǒng)認識實驗
實驗二 數(shù)碼轉換實驗
1.BCD整數(shù)轉換為二進制整數(shù)
2.二進制整數(shù)轉換為十進制整數(shù)
實驗三 運算程序設計實驗
1.多字節(jié)加法程序
2.雙字節(jié)無符號數(shù)乘法
3.雙字節(jié)除法
實驗四 查表程序設計實驗
1.采用查表的方法將16進制數(shù)轉換為ASCII碼
2.通過查表實現(xiàn)y=x2
實驗五 數(shù)據(jù)排序實驗
實驗六 位操作實驗
第3章 單片機集成功能模塊實驗
實驗一 數(shù)字量輸入輸出實驗
1.P1口I/O實驗
2.P1口流水燈實驗
實驗二 中斷控制實驗
1.定時器中斷
2.外部中斷
實驗三 定時／計數(shù)器實驗
1.定時器實驗
2.計數(shù)器實驗
實驗四 串行通信實驗
1.自發(fā)自收實驗
2.雙機通信實驗5
實驗五 片內看門狗應用實驗
實驗六 片內EEPROM應用實驗
單片機接口擴展應用實驗
實驗一 存儲器擴展實驗
實驗二 I/O擴展實驗
實驗三 8255并行口實驗
1.8255 A/B/C口輸出方波
2.8255 PA輸入／PB輸出
3.8255控制交通燈
實驗四 A/D 0809模數(shù)轉換實驗
實驗五 D/A 0832數(shù)模轉換實驗
實驗六 鍵盤與顯示設計實驗
實驗七 LCD 128×64液晶顯示實驗
實驗八 LED 16×16點陣顯示實驗
實驗九 音頻驅動實驗
實驗十 繼電器控制實驗
實驗十一 步進電機控制實驗
實驗十二 直流電機控制實驗
實驗十三 數(shù)字溫度傳感器實驗
實驗十四 V/F轉換實驗
實驗十五 PWM輸出實驗
實驗十六 實時時鐘實驗
實驗十七 紅外遙控實驗
實驗十八 并串與串并轉換實驗
實驗十九 AT24C02串行存儲器讀寫實驗
實驗二十 X5045P看門狗應用實驗
實驗二十一 串行A/D轉換實驗
實驗二十二 串行D/A轉換實驗
實驗二十三 8251串行通信應用實驗
實驗二十四 8253定時／計數(shù)器應用實驗
實驗二十五 8259中斷器控制實驗
（2）PLC可編程控制器單元：
1．郵件分揀機實驗系統(tǒng)
2．電梯控制實驗系統(tǒng)
3．機械手實驗系統(tǒng)
4．五相步進電機控制實驗系統(tǒng)
5．電機控制實驗系統(tǒng)
6．七段數(shù)碼實驗系統(tǒng)
7．天塔之光實驗系統(tǒng)
8．交通信號等自控和手控實驗系統(tǒng)
9．水塔水為自動控制按系統(tǒng)
10．自控成型機實驗系統(tǒng)
11．自控扎剛機實驗系統(tǒng)
12．多種液體混合控制實驗系統(tǒng)
13．自動送料裝車實驗系統(tǒng)
14．PLC控制電機直接啟動實驗
15．PLC控制電機正反轉線路實驗
16．PLC控制電機Y/△啟動線路實驗
（3）PLC、變頻調速綜合實驗：
1、變頻器功能參數(shù)設置與操作
2、變頻器報警與保護功能
3、外部端子點動控制
4、變頻器控制電機正反轉
5、多段速度選擇變頻調速
6、變頻器無級調速
7、基于外部模擬量（電壓/電流）控制方式的變頻調速
8、瞬時停電啟動控制
9、PID變頻調速控制
10、PLC控制變頻器外部端子的電機正反轉
11、PLC控制變頻器外部端子的電機運行時間控制
12、基于PLC數(shù)字量控制方式的多段調速
13、基于PLC數(shù)字量控制變頻開環(huán)調速
14、基于PLC通信方式的的變頻器開環(huán)調速
四、配置清單
| 序號 | 名稱 | 型號 | 數(shù)量 | 單位 |
| 1 | PLC實訓臺 | 實訓屏 | 1 | 臺 |
| 2 | 實訓桌 | 1 | 張 | |
| 3 | 電腦桌 | 1 | 張 | |
| 4 | 通訊線 | 通信編程電纜（光電隔離） | 1 | 條 |
| 5 | PLC實訓模塊1 | 搶答器/音樂噴泉/裝配流水線/交通信號燈/自動供水/天塔之光 | 1 | 塊 |
| 6 | PLC實訓模塊2 | 自動送料裝車/四節(jié)傳送帶/多種液體混合裝置/自動售貨機/自控軋鋼機/郵件分揀機 | 1 | 塊 |
| 7 | PLC實訓模塊3 | 機械手控制/自控成型機/加工中心 | 1 | 塊 |
| 8 | PLC實訓模塊4 | 四層電梯/基礎實驗/中間繼電器 | 1 | 塊 |
| 9 | PLC實訓模塊5 | FX1N-40MR+FX0N-3A | 1 | 塊 |
| 10 | 變頻調速實驗掛箱（一） | 三菱FR-A840-1.5K變頻器 | 1 | 塊 |
| 11 | 變頻調速實驗掛箱（二） | 3只交流接觸器、3只按鈕、3只中間繼電器 | 1 | 塊 |
| 12 | 單片機實驗掛箱 | 1 | 塊 | |
| 13 | 雙速三相異步電動機 | 380V/180W | 1 | 臺 |
| 14 | 電機導軌 | 導軌+1024編碼器+轉速表 | 1 | 套 |
| 15 | 軟件 | 演示板原程序及編程軟件 | 1 | 套 |
| 16 | 說明書 | 實驗指導 | 2 | 冊 |
| 17 | 連接線 | 自鎖實驗疊插連接線100CM | 40 | 條 |
| 18 | 自鎖實驗疊插連接線30CM | 10 | 條 | |
| 19 | 手槍式實驗疊插連接線 | 10 |
條 |
