DB-03B 工業(yè)自動化綜合實訓裝置(西門子)
工業(yè)自動化綜合實訓裝置本裝置結合當前我國工業(yè)自動化應用技術及器件技術的發(fā)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、鍵盤控制、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(yè)自動化發(fā)展潮流。
一、產品特點
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(yè)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(jié)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(jiān)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：1800mm×750mm×1680mm
三、裝置配備
（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(jiān)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(xù)可調直流電源、內置式繼電器自動換檔，多圈電位器連續(xù)調節(jié)，具有預設式限流保護功能，最大電流2A。
（2）提供±12V、+5V、+24V直流穩(wěn)壓電源，均有短路保護功能。
（3）恒流源一路：0-500mA連續(xù)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(fā)生器/頻率計：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。
| 正弦波輸出幅度 | ≥10V |
| 輸出阻抗 | 50Ω |
| 失真度 | <1%（0.1HZ-- 1KHz） |
| 頻率范圍 | 0.1HZ～3MHz，采用鍵盤直接輸入數字設定頻率 |
| 輸出幅度 | 電位器調節(jié)，正弦波輸出具有20db,40db衰減 |
| 方波占空比 | 可調, 調節(jié)范圍：1%-99%調節(jié)；方波和三角波采用TTL電平輸出。 |
| 頻率計最高測量范圍 | 100MHz，自動換檔 |
（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
配置西門子S7-300 CPU313C主機，集成數字量I/O（24路數字輸入，16路數字量輸出），通訊模塊，模擬量模塊（5路輸入，2路輸出），MPI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 | 控制對象實訓模塊 | 實訓教學目標 |
|---|---|---|---|
| 1 | SX1 | 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 | SX2 | 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制，掌握順序控制指令的編寫方法。 |
| 3 | SX3 | 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 | SX4 | 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，掌握較復雜邏輯控制指令的編寫方法。 |
| 5 | SX5 | 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 | SX6 | 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”的進出控制，掌握各種計數器指令及比較輸出指令的編寫方法。 |
| 7 | SX7 | 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(zhí)行器（例如“電機”）啟停時序的控制，掌握數值運算指令及中斷指令的編寫方法。 |
| 8 | SX8 | 機械手控制/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”的控制，掌握一個完整工業(yè)應用系統(tǒng)中的較簡單邏輯控制程序的編寫能力。 |
| 9 | SX9 | 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、換刀過程的控制，掌握一個完整工業(yè)應用系統(tǒng)中的較復雜邏輯控制的編寫能力。 |
| 10 | SX10 | 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、設計I/O接線圖、接線、編程、調試等工作過程的綜合知識。 |
| 12 | SX12 | 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、先后順序的控制，掌握多點PLC控制系統(tǒng)的綜合應用能力。 |
3、變頻器實訓掛箱
配置西門子V20 0.37KW變頻器，帶有RS485通訊及BOP操作面板。
4、觸摸屏實訓組件：7英寸昆侖通態(tài)，256色，了解工業(yè)觸摸屏的功能及使用方法、掌握與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(tài)畫面跟蹤在觸摸屏中的實現(xiàn)方法。
5、單片機實訓掛箱特點
一、硬件概述
該系列通用型原理與接口技術教學實驗系統(tǒng)是升級換代產品，沿用多核架構技術，全面支持16位微機原理與接口技術、單片機系統(tǒng)的開發(fā)與實驗，具有較強的通用性，為原理與接口技術的教學構建了一個全開放、可開發(fā)的實驗環(huán)境。
二、軟件概述
支持匯編語言和C語言的源程序級編程與調試，支持寄存器、內存和外設接口芯片的非編程讀寫操作，支持X86程序的INT 21h功能調用，滿足實模式和保護模式下微機原理與接口的實驗需求。
三、開放特性
系統(tǒng)采用雙核架構，由管理CPU支撐系統(tǒng)集成開發(fā)環(huán)境的運作，承擔與PC聯(lián)機調試時通信數據交換所產生的硬件消耗，呈現(xiàn)給用戶的是一個完整而又透明、資源充分開放的32位微處理器。
四、總線特性
系統(tǒng)開放了總線寬度的動態(tài)選擇機制，把總線寬度控制“BS8”列入用戶可定義的范圍，為了簡化電路連接，系統(tǒng)對該輸入信號有缺省定義，為“16位內存”和“8位I/O”，即當用戶訪問16位存儲器、8位I/O接口時可忽略對“BS8”端的定義與連接。同時將高低字節(jié)允許信號BHE、BLE列入擴展定義的范圍，支持字節(jié)（8位）、字（16位）、雙字（32位）共三類指令的擴展尋址，并把DMA操作期間的字節(jié)定義融入到BHE、BLE選通端，使其擴展特性與微機實際應用無縫結合。
五、通用特性
系統(tǒng)以多核架構技術為支撐，充分支持32位80386、16位8086/8088系列微處理器、MCS-51／96系列單片機，各CPU模塊可按用戶需求進行靈活配置。
六、連線方式
系統(tǒng)提供了扁平線、排線和單線相結合的電路連線方式：數據總線、地址總線、控制總線及8芯以上的接口采用扁平連接或排線連接；讀寫控制、選通端采用單線連接，進一步優(yōu)化了電路的搭接方式，提高了電路的連接效率。
七、安全特性
系統(tǒng)引出的擴展總線均由隔離器件驅動，“隔離”設計保障了CPU核的安全，避免了誤操作、誤連線對CPU造成的損傷；“驅動”設計的目的提高了系統(tǒng)擴展總線的穩(wěn)定性和可靠性。另外系統(tǒng)內置了具有短路保護、過流保護的高性能穩(wěn)壓開關電源，進一步保障了系統(tǒng)的安全性。
四、實驗項目
5、觸摸屏實訓掛箱：
規(guī)格為5.7英寸，256色，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、網孔板及器件：
規(guī)格為420mm×600mm，在網孔板上學會電氣控制系統(tǒng)中各元器件的布局規(guī)劃、安裝、調試技能，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、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、數字效果好的組態(tài)棒圖，并進行實訓動態(tài)跟蹤教學。
8、交流電機一臺，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、系統(tǒng)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(yōu)先級、數值運算，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
（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(huán)調速
46.基于PLC通信方式的變頻器開環(huán)調速
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
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
微機原理及其程序設計實驗
1. 系統(tǒng)認識實驗
2. 數制轉換實驗
十六進制數轉換為十進制數
十進制數轉換為十六進制數
3. 碼制轉換實驗
ASCII碼（數字符）轉換為十六進制數
十六進制數轉換為ASCII碼
ASCII碼（數字符）轉換為十進制數
十進制數轉換為ASCII碼
十進制數的ASCII碼轉換為BCD碼
十進制BCD碼轉換為二進制數
4. 運算類編程實驗
二進制雙精度加法運算
十進制的BCD碼減法運算
乘法運算
5. 分支程序設計實驗
6. 循環(huán)程序設計實驗
計算S＝1＋2×3＋3×4＋4×5＋…＋N（N＋1）
求某數據區(qū)內負數的個數
7. 排序程序設計實驗
氣泡排序法
學生成績名次表
8. 子程序設計實驗
求無符號字節(jié)序列中的最大值和最小值
求N！
9. 查表程序設計實驗
10. INT 21h輸入輸出程序設計實驗
顯示A~Z共26個大寫英文字母
INT 21H功能調用示例程序實驗
在C語言使用INT 21h功能調用
PC鍵盤下傳實驗箱七段碼顯示
實驗箱鍵盤上傳PC屏幕顯示
微機接口及其應用實驗
1. 存儲器擴展實驗
2. 8259中斷控制器實驗
8259單級中斷控制
8259多級中斷控制
3. I/O擴展實驗（8位／16位）
4. 8255并行口實驗
8255 A/B/C口輸出方波
8255 PA輸入／PB輸出
8255控制交通燈
5. 8253定時／計數器應用實驗
6. 8251串行通信應用實驗
7. 鍵盤掃描及顯示設計實驗
8279鍵盤與顯示設計
8255鍵盤與顯示設計
8. 8237可編程DMA控制器實驗
9. A/D模數轉換實驗
10. D/A數模轉換實驗
11. LCD 128×64圖形液晶實驗
12. LED 16×16點陣顯示實驗
13. 音頻驅動實驗
14. 繼電器控制實驗
15. 步進電機控制實驗
16. 直流電機調速實驗
17. DS18B20數字溫度傳感器實驗
18. V/F電壓頻率轉換實驗
19. PWM輸出實驗
20. DS1302實時時鐘
九、單片機實驗項目
單片機原理實驗
1. 系統(tǒng)認識實驗
2. 數制轉換實驗
BCD整數轉換為二進制整數
二進制整數轉換為十進制整數
3. 運算程序設計實驗
多字節(jié)加法程序
雙字節(jié)無符號數乘法
雙字節(jié)除法
4. 查表程序設計實驗
采用查表的方法將16進制數轉換為ASCII碼
通過查表實現(xiàn)y=x2
5. 數據排序實驗
6. 位操作實驗
單片機集成功能模塊實驗
1. 數字量輸入輸出實驗
P1口I/O實驗
P1口流水燈實驗
2. 中斷控制實驗
定時器中斷
外部中斷
3. 定時／計數器實驗
定時器實驗
計數器實驗
4. 串行通信實驗
自發(fā)自收實驗
雙機通信實驗
5. 片內看門狗應用實驗
6. 片內EEPROM應用實驗
單片機接口應用實驗
1. 存儲器擴展實驗
2. I/O擴展實驗
3. 8255并行口實驗
8255 A/B/C口輸出方波
8255 PA輸入／PB輸出
8255控制交通燈
4. A/D 0809模數轉換實驗
5. D/A 0832數模轉換實驗
6. 鍵盤與顯示設計實驗
8279鍵盤與顯示設計
8255鍵盤與顯示設計
7. LCD 128×64液晶顯示實驗
8. LED 16×16點陣顯示實驗
9. 音頻驅動實驗
10. 繼電器控制實驗
11. 步進電機控制實驗
12. 直流電機控制實驗
13. DS18B20數字溫度傳感器實驗
溫度測量
溫度控制
14. V/F轉換實驗
15. PWM輸出實驗
16. DS1302實時時鐘實驗
17. 8251串行通信實驗
18. 8253定時計數實驗
19. 8259中斷控制實驗
