一、概述
可编程控制器、单片机开发应用及电气控制综合实训装置 ，PLC部分集可编程逻辑控制器、通信编辑器、编程软件、工控组态软件、仿真教学软件、模拟控制实训挂箱、实物等于一体，可直观地进行PLC的基本指令训练，多个应用广泛的PLC实际应用模拟实验和实物控制实训，也为高层次的设计开发实验实训提供良好的条件。为了结合教学要求，设计过程中参考了国内多种教材，从中精选出最具典型性的实训实验项目，配备三相鼠笼异步电机及继电器，能完成多个电气控制项目训练。
二、装置特点
1、装置采用组件式结构，更换实验模块便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加实验模块挂箱即可，永不淘汰。
2、实验对象形象逼真，接近工业现场的实际应用，通过本装置的训练，学生很快就能适应现场的工作。
3、采用三菱FX2N-48MR可编程序控制器，功能强大、性能优越，采用模块化设计，组合灵活，用户可根据不同的需要组成不同的控制系统。
4、组态棒图教学，采用MCGS工控组态软件，所有实验都已编辑出形象直观、动感强、教学效果好的组态棒图，进行实验动态跟踪教学。
5、实验项目齐全，含数字量、模拟量、变频调速、触摸屏、网络通讯及电气控制等。
6、PLC主机的网络教学实验：配有RS485网络通信教师端电脑（主站）分别跟16台PLC主机（从站）进行直接通信实验（即进行1：N通信），任一台PLC主机（主站）跟7台PLC主机（从站）进行直接通信实验（即进行N：N通信）。
7、仿真实训教学：通过FLASH虚拟环境实时显示PLC运行状态，也可以实现PLC接线、错误检查、编程训练、程序编写测试等功能。
三、技术性能
1、输入电源：三相四线（或三相五线）～380V±10% 50Hz
2、电源输出：有漏电型保护器、过载、短路保护装置。
3、三相四线380V输出，由三只电压表指示输出电压
4、～220V通过安全插座输出
5、+24V/2A直流稳压电源输出
6、+5V/1A直流稳压电源输出
7、±12V/1A直流稳压电源输出（根据装置需求而定）
8、直流电压：0～10V可调输出；直流电流：4～20mA可调输出
9、工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%(25℃) 海拔<400m
10、装置容量：＜1KVA
11、重 量：＜110Kg
12、外形尺寸：1600mm×750mm×1600mm
13、安全保护：具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标准
四、实训装置的基本配置及功能
实训装置由控制屏、实训桌、主机实训组件、实训模块（含丰富的工业现场设备模拟实训对象）、变频器挂箱、触摸屏挂箱、交直流电机、总线单元、通信模块、电机导轨、测速机构等组成。
（一）控制屏
1、交流电源控制单元
三相四线380V交流电源经空气开关后给装置供电，电网电压表监控电网电压，设有带灯保险丝保护，控制屏的供电由钥匙开关和启停开关控制，同时具有漏电告警指示及告警复位。
提供三相四线380V、单相220V电源各一组，由启停开关控制输出，并设有保险丝保护。
2、定时器兼报警记录仪
定时器兼报警记录仪，平时作时钟使用，具有设定时间、定时报警、切断电源等功能；还可自动记录由于接线或操作错误所造成的漏电告警次数。
3、直流电源、直流电压/电流表、逻辑输出及指示等
直流电压：0～10V可调输出；直流电流：0～20mA可调输出；直流数字电压表/电流表；电压表量程0～200V、输入阻抗为10MΩ、精度0.5级；电流表量程0～200 mA、精度0.5级；同时设有逻辑电平输出（点动、自锁）、逻辑电平指示、LED数码管、方向指示器、八音盒、直流24V继电器、信号转换座若干。
4、主机实训组件
配置三菱FX1N-40MR PLC主机， 24路数字量输入16路数字量输出，FX1N-485BD通信模块，FX0N-3A模拟量模块2路输入/1路输出，配套SC-09通信编程电缆。
（二）实训挂箱
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序号
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编号
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控制对象实训模块
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实训教学目标
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1
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SX1
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抢答器/音乐喷泉
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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。
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2
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SX2
|
装配流水线/十字路口交通灯
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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。
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|
3
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SX3
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水塔水位/天塔之光
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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
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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。
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5
|
SX5
|
多种液体混合装置
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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。
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6
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SX6
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自动售货机
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通过用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。
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7
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SX7
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自控轧钢机/邮件分拣机
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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。
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8
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SX8
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机械手控制/自控成型机
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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。
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9
|
SX9
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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。
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10
|
SX10
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四层电梯
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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。
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11
|
SX11
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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。
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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。
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|
12
|
SX12
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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。
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13
|
SX13
|
直流电机控制/温度控制
（模拟量控制）
|
通过对直流电机系统中脉冲信号采集、转速控制（电压量）及温度控制系统中的温度参数的控制，掌握高速计数器指令、模拟量处理指令、PID指令的使用。
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14
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WK1
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典型电动机控制实操单元：施耐德交流接触器3只；时间继电器1只，3个按钮，3只交流指示灯，2只热继电器，元器件配置专用底座。
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掌握一般强电系统的安装和调试工作过程知识，实现PLC方式的电机典型运行控制；掌握安装和调试PLC电气控制系统的有关知识。
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15
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WK2
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不锈钢网孔板
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学会电气控制系统中各元器件的布局规划、安装、调试过程知识。
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16
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BP1
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变频器实训组件：配置三菱FR-D720变频器，带有RS485通信接口及BOP操作面板
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初步具有综合应用变频器的能力，了解变频调速在实际中的应用，掌握变频器与PLC之间USS通信协议的建立连接方法。
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17
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CM1
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触摸屏实训组件： 7英寸
MCGS真色彩
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了解工业触摸屏的功能及使用方法、掌握与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。
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（三）电机导轨、光码盘测速系统及数显转速表
包含光码盘测速系统、数显转速表及固定电机的导轨等。导轨平整度好，无应力变形，加工精细，同心度好，互换性好，能保证电机与编码盘之间连接的同心度不超过±5丝，电机运行噪声小，实训参数典型，能较好满足实训要求。在导轨面板上设有五位数显转速表，显示当前转速；具有电压反馈信号；同时设有光电编码信号输出，包括A、B两个通道；能够完成各种速度开/闭环及定位实训。
（四）三相鼠笼异步电机：交流380V/△
（五）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；左右设有两个大抽屉（带锁），用于放置工具及资料，电脑桌联体设计，造型美观大方。
（六）PLC仿真教学软件
呼叫单元
传感器检测
交通灯控制
不同尺寸分拣
输送带启停
输送带驱动
舞台装置
不良部件分拣
五、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.典型电动机控制实操实训（点动、自锁、正反转、星三角换接启动等）
3.PLC仿真实训
（二）PLC模拟控制应用实训
|
4.数码显示控制
5.抢答器控制（优先级、数值运算，具有声效功能）
6.天塔之光控制（闪烁、发射、流水型）
7.音乐喷泉控制（具有声效功能）
8.十字路口交通灯控制
9.水塔水位控制
10.自动送料装车系统控制
11.四节传送带控制
12.装配流水线控制
13.多种液体混合装置控制
|
14.自控成型机控制
15全自动洗衣机控制（具有声效功能）
16.电镀生产线控制
17.自控轧钢机控制
18.邮件分拣机控制
19.自动售货机控制
20.机械手控制
21.三层电梯控制
22.四层电梯控制（实物）
23.加工中心控制（实物）
|
（三）PLC实物控制实训
|
24.直线运动位置识别、运动轨迹控制、定位控制
25.步进电机运动控制
|
26.直流电机控制
27.温度PID控制（具有声效功能）
|
（四）PLC高级技能实训（设计、安装、调试及检修）
|
28.C620车床的电气控制线路
29.卧式车床电气控制线路
30.机床两地控制线路
31.M7130平面磨床的电气控制线路
|
32.Z3040摇臂钻床的电气控制线路
33.液压滑台式自动攻螺纹机的电气控制线路
34.运行小车的电气控制线路
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（五）PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训
|
35.变频器功能参数设置与操作
36.变频器报警与保护功能
37.外部端子点动控制
38.变频器控制电机正反转
39.多段速度选择变频调速
40.变频器无级调速
41.基于外部模拟量(电压/电流）控制方式的变频调速
42.瞬时停电启动控制
43.PID变频调速控制
44.PLC控制变频器外部端子的电机正反转
45.PLC控制变频器外部端子的电机运行时间控制
|
46.基于PLC数字量控制方式的多段速
47.基于PLC模拟量控制变频开环调速
48.基于PLC通信方式的变频器开环调速
49.基于PLC通信方式的速度闭环控制
50.基于PLC模拟量方式的变频器闭环调速
51.变频器恒压供水系统的模拟
52.基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习
53.基于触摸屏控制方式的LED控制
54.基于触摸屏控制方式的温度PID控制
55.PLC、触摸屏与变频器通信控制
56.基于MCGS的现场总线网络通信技术
|
配置清单
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序号
|
名称
|
型号
|
数量
|
单位
|
备注
|
|
1.
|
PLC实训台
|
FX1N-40MR+FX0N-3A+FX1N-485BD
|
1
|
套
|
已装配到实训屏
|
|
2.
|
实训屏
|
1
|
台
|
|
|
3.
|
实训桌
|
1
|
台
|
带键盘的桌子
|
|
4.
|
通讯线
|
SC-09通信编程电缆
|
1
|
条
|
|
|
5.
|
触摸屏通讯线
|
1
|
条
|
|
|
6.
|
实训模块
|
实训模块1
|
1
|
块
|
包含：音乐喷泉/抢答器/直线运动
|
|
7.
|
实训模块2
|
1
|
块
|
包含：装配流水线/十字路口交通灯/水塔水位/天塔之光
|
|
8.
|
实训模块3
|
1
|
块
|
包含：自动送料装车/四节传送带/多种液体混合装置/自动售货机
|
|
9.
|
实训模块4
|
1
|
块
|
包含：自控轧钢机/邮件分拣机/机械手控制/自控成型机
|
|
10.
|
实训模块5
|
1
|
块
|
包含：加工中心/步进电机
|
|
11.
|
实训模块6
|
1
|
块
|
四层电梯
|
|
12.
|
实训模块7
|
1
|
块
|
包含：逻辑电平输入/逻辑电平输出/LED数码管/方向指示器
|
|
13.
|
实训模块8
|
1
|
块
|
包含：自动洗衣机/电镀生产线
|
|
14.
|
实训模块9
|
1
|
块
|
温度控制/直流调速
|
|
15.
|
触摸屏实训模块
|
1
|
块
|
TPC7062KX触摸屏
|
|
16.
|
变频器模块(D720 0.4KW)
|
1
|
块
|
|
|
17.
|
网孔板
|
1
|
块
|
|
|
18.
|
电机
|
三相鼠笼式异步电动机
|
1
|
台
|
|
|
19.
|
电机导轨
|
导轨+1024编码器+转速表
|
1
|
套
|
|
|
20.
|
散件
|
交流接触器
|
3
|
个
|
|
|
21.
|
时间继电器
|
1
|
个
|
|
|
22.
|
按钮
|
3
|
个
|
|
|
23.
|
交流指示灯
|
3
|
个
|
|
|
24.
|
热继电器
|
2
|
个
|
|
|
25.
|
安装塑料件
|
若干
|
个
|
|
|
26.
|
软件
|
演示板原程序及编程软件
|
1
|
套
|
|
|
27.
|
说明书
|
实验指导
|
1
|
册
|
|
|
28.
|
连接线
|
自锁实验叠插连接线100CM
|
30
|
条
|
|
|
29.
|
自锁实验叠插连接线30CM
|
10
|
条
|
|
|
30.
|
手枪式实验叠插连接线
|
10
|
条
|
|
|
31.
|
安装配件
|
4X30自攻螺丝
|
10
|
个
|
|
|
32.
|
安装配件
|
鱼眼垫
|
14
|
个
|
|
|
33.
|
4X20自攻螺丝
|
4
|
个
|
|
|
34.
|
三相插座
|
1
|
个
|
|
|
35.
|
0.75平5芯电源线
|
2
|
米
|
|
|
36.
|
黑胶带
|
1
|
个
|
|
|
37.
|
扎线扣
|
10
|
个
|
|
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