SG-01 工業自動化綜合實驗考核裝置

一、基礎簡介
工業自動化實驗考核裝置是集單片機、可編程控制器(plc)、變頻調節速度器于一體的工業自動控制課程理論的理想實驗實驗考核設備。
單片機：應用目前廣為流行的51系列單片機，并配備有51擬真器及編程器，實驗系統應用箱式掛式模塊件構造和多功能實驗考核系統。因此實驗設備不僅僅局限于實驗，同時可以實行單片機的程序研發和單片機的考核，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。
可編程控制器(PLC)：應用目前較為流行的日本三菱FX1N主機，實驗程序應用箱式掛式模塊件構造，主機全部I/O口經過接線端子輸出，與各實驗箱式掛式模塊件的連接極為便利，全部連接均應用接插件形式，插撥便利、接觸可靠、連線快捷，可以反復使用。實驗裝置提供經典型的工控實驗程序，經過實驗實驗程序可以理解和掌控把握PLC的原理及作業過程，為參加作業打下堅實基礎。
變頻器：應用日本三菱FR-A840-1.5K主機，主機全部連接口經過接線端子輸出，使學生經過實驗極易掌控把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、外觀尺寸及電氣功能數值：
1、實驗臺：外觀尺寸：1600mm×700mm×760mm
2、實驗屏尺寸：1500mm×800mm
3、寫入電壓（V）：AC380V±10%? 50Hz
4、輸出電壓（V）：AC380V AC220V DC24V DC5V
5、設定有三相漏電保護：
6、設定有緊急停止開關：
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擬真器型號：包括一體化擬真器
10、裝置容量（KV）：<1.5KVA
三、設備特別點
1、裝置應用結合套件式構造，更換便捷，如需要拓展功能或研發新的實驗項目，只需添加部位件即可，永不淘汰。
2、實驗對象形象逼真，接近工業現場的實際應用，經過本裝置的實訓，學生很快就能適應現場作業。
3、綜合性強：集PLC、單片機、變頻調節速度原理與綜合運用來一體。
4、應用廣泛：適合綜合實驗、課程設計、畢業設計。
5、數值收集和工控組態系統的應用研發，全部實驗項目均有組態棒圖跟蹤教學。
四、實驗裝置的配備及功能
本裝置主要采用實驗屏、實驗箱式掛式模塊件及器件材料、實驗桌構成。
（一）實驗屏
鋼制雙層亞光密紋噴塑構造，金屬鋁操作面板。為實驗提供交流AC電源、直線DC電源、恒流源、測量儀表、模仿量調動器、定時器等。
1、提供380V交流AC電源及220V交流AC電源，設定有漏電及短路保護功能。
2、直線DC可調穩壓電源：0-10V連續可調一路。
3、固定直線DC穩壓電源：±12V、+24V、+5V，設定有過載保護。
4、恒流源：0-20mA連續可調恒流源。
5、一組BCD撥碼器及一路模仿量調動器。
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一時間。
7、外測數字顯露電壓（V）表一只，精確度0.5級，測量范圍0-100V。
8、外測數字顯露電流（A）表一只，精確度0.5級，測量范圍0-1000mA。
（二）實驗箱式掛式模塊件及器件材料
1、PLC可編程控制器實驗箱式掛式模塊件（一）
含有以下實驗模型塊：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可編程控制器實驗箱式掛式模塊件（二）
含有以下實驗模型塊：自動送料裝車/四節傳送帶/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可編程控制器實驗箱式掛式模塊件（三）
含有以下實驗模型塊：機械手控制/自控成型機/加工中心
4、PLC可編程控制器實驗箱式掛式模塊件（四）
含有以下實驗模型塊：四層電梯/基礎實驗/中間繼電器
5、PLC可編程控制器實驗箱式掛式模塊件（五）
含有：三菱PLC主機FX1N-40MR 24點寫入16點輸出 ，模仿量模型塊FX0N-3A 2路模仿量寫入1路模仿量輸出
6、單片機綜合研發系統實驗箱式掛式模塊件（一）
（1）中英文雙平臺支持：自主研發的包括環境，提供單步、斷點、連續等豐富的調節測試手段。內置雙蹤。同時配備裝備研發應用版和示教綜合版包括系統，形成了擬真研發與教學實驗相集合的多用途實驗型研發系統，充分激發了學生的動手及思維能力，有效提升了實驗效率、實驗成功率（W）和教學重量；同時支持Keil系統，與最優秀的嵌入式包括研發環境完成無縫連接！
（2）獨創的FlashDown擬真技術，應用專用下載芯片，可完成P0、P2總線和I/O口全功能。完全自主的多CPU兼容技術，對目標處置整理器的支持從8051/8751、8088到PC計算機數值，高度智能的后臺監控及CPU選用開關令目標CPU的變換靈活自如。
（3）獨創的ISA通用插頭座設計，充分開放，自由設計，使連接口實驗項目由平面到立體無限延伸，可適配ISA實驗拓展卡，亦可由學生自行設計實驗模型塊，培養單獨設計與動手能力，直接面向課程設計、畢業設計及電子競賽。PCI總線實驗支持，強大的PC計算機數值資源與實驗裝置的完美結合，支持Win9X/2000/NT/XP/2003及DOS實操系統，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實驗拓展，靈活設計，隨意疊加，對創新實驗項目USB1.1/2.0、TCP/IP、CAN-bus等完美拓展支持。
（5）自帶鍵盤、顯露器，能單獨運行，也可以PC機為實操平臺。兩種作業方法隨意選用，均全面支持《單片機原理與應用》等課程的實驗教學。
（6）系統應用緊耦合多CPU技術， 用51單片機作為系統管理CPU，8032或438作為目標機擬真與實驗CPU，其軟硬件資源100%出借。
（7）目標CPU8032/438應用主頻為6MHz，向用戶提供實驗方法和兩種擬真方法（RAM方法和EPROM方法）。
（8）配備有二片RAM 61C256包括系統的64K程序空間，地址界限為0000H~0FFFFH，還配一片61C256（32K）作為用戶設定的斷點區（BPRAM）。
（9）實驗項目完整豐富，與課程教學緊密集合，同時配備有電機、溫控、音響等實驗對象，可支持控制應用類綜合實驗。
（10）系統連接口實驗電子回路為單元電子回路方法，電子回路簡捷明快，應用扁平線、排線、雙頭實驗實驗連接線相集合的辦法，進一步簡化了實驗電子回路連接環節，既減輕繁瑣的連線作業，又提升學生的實驗作業能力。
（11）經過RS232通信連接口，在Windows包括系統的支持下，運用上位機豐富的系統硬件資源，完成用戶程序的編輯、編譯、調節測試運行，提升實驗效率。
（12）設定有最豐富的調節測試手段，系統全面支持硬件斷點，可無限制設定斷點，同時設定有單步、宏單步、連續運行及無限制暫停等功能，100%保護用戶現場，返回監控。
10、變頻調節速度實驗箱式掛式模塊件（一）
配備三菱FR-A840-1.5K變頻器，帶有RS485通信連接口及實操操作面板
11、變頻調節速度實驗箱式掛式模塊件（二）
配備3只交流AC接觸器、3只按鈕、3只中間繼電器
12、工控組態系統一套：打開系統編程環境，任何實驗全部可以編輯出形象直觀動感強、數字效果好的組態棒圖，并實行實驗動態跟蹤教學。
13、PLC擬真教學系統一套：
（1）經過PLASH虛擬環境就地實時顯露PLC的運行狀態
（2）可以完成PLC虛擬接線，并對接線實行錯誤查驗
（3）PLC編程實訓、PLC程序語言編寫測量試驗等功能
（4）完成PLC運行模仿，對錯誤程序實行查驗
14、電機導軌、光碼盤測速系統一套
含有光碼盤測速系統（配備有進口光電編碼器）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、三相鼠籠異步電機一臺 380V Y/△接法
（三）實驗桌：鋼制雙層亞光密紋噴塑構造，桌面為防火燒、防水浸、耐磨損高密度板，設定有抽屜及元件儲物儲物柜，帶有剎車的方向輪，方便位移和固定。
（四）實驗內容：
（1）單片機單元：
單片機原理實驗
實驗一　系統認識實驗
實驗二　數碼變換實驗
1.BCD整數變換為二進制整數
2.二進制整數變換為十進制整數
實驗三　運算程序設計實驗
1.多字節加法程序
2.雙字節無符文號數乘法
3.雙字節除法
實驗四　查表程序設計實驗
1.應用查表的方法將16進制數變換為ASCII碼
2.經過查表完成y=x2
實驗五　數值排序實驗
實驗六　位實操實驗
第3章　單片機包括功能模型塊實驗
實驗一　數字量寫入輸出實驗
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／計數器實驗
1.定時器實驗
2.計數器實驗
實驗四　串行通信實驗
1.自發自收實驗
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　
單片機連接口拓展應用實驗
實驗一　存儲器拓展實驗
實驗二　I/O拓展實驗
實驗三　8255并行口實驗
1.8255 A/B/C口輸出方波
2.8255 PA寫入／PB輸出
3.8255控制交通燈
實驗四　A/D 0809模數變換實驗
實驗五　D/A 0832數模變換實驗
實驗六　鍵盤與顯露設計實驗
實驗七　LCD 128×64液晶顯露實驗
實驗八　LED 16×16點陣顯露實驗
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　直線DC電機控制實驗
實驗十三　數字溫度（℃）傳感器實驗
實驗十四　V/F變換實驗
實驗十五　PWM輸出實驗
實驗十六　就地實時時鐘實驗
實驗十七　紅外遙控實驗
實驗十八　并串與串并變換實驗
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變換實驗
實驗二十二　串行D/A變換實驗
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
2．電梯控制實驗系統
3．機械手實驗系統
4．五相步進電機控制實驗系統
5．電機控制實驗系統
6．七段數碼實驗系統
7．天塔之光實驗系統
8．交通信號等自控和手控實驗系統
9．水塔水為自動控制按系統
10．自控成型機實驗系統
11．自控扎剛機實驗系統
12．多種液體混合控制實驗系統
13．自動送料裝車實驗系統
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、變頻調節速度綜合實驗：
1、變頻器功能功能數值設定與實操
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、多段速度選用變頻調節速度
6、變頻器無級調節速度
7、基于外部模仿量（電壓（V）/電流（A））控制方法的變頻調節速度
8、瞬時停電啟動控制
9、PID變頻調節速度控制
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數字量控制方法的多段調節速度
13、基于PLC數字量控制變頻開環調節速度
14、基于PLC通信方法的的變頻器開環調節速度
四、配備表單