網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制/單片機實驗開發(fā)系統(tǒng)自動控制原理/綜合實驗裝置（立式、掛箱積木式）

一、概述

本裝置是PLC可編程控制器、單片機實驗開發(fā)系統(tǒng)及自動控制原理綜合實驗設(shè)備。做到一機多用、資源共享、便于管理、該系統(tǒng)可完成51/96/8088/8086等CPU的單片機、微機的全部軟、硬件實驗。在單片機仿真實驗系統(tǒng)的基礎(chǔ)上。增加8088十六位微機原理和接口實驗 。一體化設(shè)計，只需更換不同的CPU卡，即可支持多種CPU的實驗開發(fā)。提供兩種操作平臺，即可獨立工作，也可與PC機聯(lián)機工作。一機在手，別無他求。它適用于《MSC-51單片機原理與接口》、《MSC-96 單片機原理與接口》、《單片機接口技術(shù)》、《十六位微機原理與接口》等課程教學(xué)。由MCS-51/96CPU卡組成的單片機仿真實驗系統(tǒng)，除實驗功能外，還具有仿真開發(fā)功能，可仿真8031/32、87/89/51/52、89C1051/2051、80C196KB等CPU，外部仿真空間達64K。實驗時指導(dǎo)書中詳細敘述了各實驗的目的、內(nèi)容，列出了接線圖，程序接口框圖和程序軟盤，省去了教師和實驗輔導(dǎo)老師為設(shè)計、準備調(diào)試實驗線路和實驗程序所許的工作量，節(jié)約了課堂時間，從事單片機應(yīng)用開發(fā)教學(xué)的科研人員根據(jù)各自的實際需要使用該實驗系統(tǒng)，可幫助使用者以最短的時間準確有效地完成開發(fā)與實驗任務(wù)。PLC部分模擬實際工業(yè)控制過程中典型的控制對象，它形象生動的演示了PLC的整個執(zhí)行過程。能夠形象生動的執(zhí)行機構(gòu)驗證自己編寫程序的正確性，掌握PLC的實際應(yīng)用，增強學(xué)生對PLC的學(xué)習(xí)興趣。產(chǎn)品采用掛箱式，便于實驗項目擴展和用戶第二次開發(fā)。自產(chǎn)品推出以來，得到了各大院校教學(xué)教師和專家的一致好評。全套裝置設(shè)計合理、功能強大、操作簡單方便，對學(xué)生理解和掌握可編程控制器的控制原理和操作方法。加快學(xué)習(xí)PLC的編程方法。都具有極大的幫助。 自動控制理論實驗系統(tǒng)是配合院校開設(shè)自動化類專業(yè)的“自動控制理論” 、“過程控制”、“自動控制系統(tǒng)”、“化工自動化”、“計算機控制”等課程而設(shè)計的小型電子實驗?zāi)M教學(xué)實驗裝置，使用簡單、方便、參數(shù)選擇范圍大，可靈活地對控制系統(tǒng)進行電子模擬。全套裝置設(shè)計合理、功能強大、操作簡單方便。

二、特點

1、裝置采用組件多結(jié)構(gòu) 更換實驗?zāi)K便捷，如需擴展功能或開發(fā)新實驗，只需添加實驗掛箱即可，永不淘汰。 2、雙口接線法 PLC主機與實驗掛箱之間的連接即可采用自鎖緊接插線單線逐點連接，以提高動手動腦能力，加深了解PLC的結(jié)構(gòu)功能，又可通過排線一次性連接，以提高實驗連接速度，與單一連接法相比具有絕對優(yōu)越性。 3、實驗對象形像逼真，接近工業(yè)現(xiàn)場的實際應(yīng)用，通過本實驗裝置的訓(xùn)練，學(xué)生很快就能適應(yīng)現(xiàn)場的工作。 4、PLC主機采用三菱FX2N-48MR，功能更強大。 5、增加FX1N-485BD通訊模塊。 6、組態(tài)棒圖網(wǎng)絡(luò)教學(xué)：采用MCGS工控組態(tài)軟件，打開軟件編輯環(huán)境，任何實驗都可以編輯出形象直觀、動感強、教學(xué)效果好的組態(tài)棒圖，并進行實驗動態(tài)跟蹤教學(xué)。 7、PLC主機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)： 該實驗裝置具有現(xiàn)場總線PROFIBUS通訊模式： 1：N通信，一臺電腦（主站）控制16臺PLC主機（從站）進行通信實驗，B、N：N通信，PLC主機與PLC主機間實現(xiàn)通信（總共8臺PLC主機），任何一臺PLC主機（主站）與7臺PLC主機（從站）通信。整個系統(tǒng)需要CP5611卡1張。 8、實驗室局域網(wǎng)實驗教學(xué)，每臺PLC實驗裝置均配上電腦（自備或代購），可構(gòu)成PLC實驗室局域網(wǎng)，進行網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)實驗。

三、系統(tǒng)構(gòu)成

1、PLC可編程控制器實驗臺（演示屏與控制箱構(gòu)成） 2、PLC可編程控制器實驗演示裝置 3、PLC可編程控制器操作桌 4、編程應(yīng)用軟件 5、仿真教學(xué)軟件 6、PLC及轉(zhuǎn)接通訊電纜 7、51/96/8088/8086三合一單片機實驗開發(fā)系統(tǒng)（包括系統(tǒng)主板、軟件、步進電機實驗?zāi)K、溫度自動控制實驗?zāi)K、直流電機實驗?zāi)K、音響模塊等） 8、自動控制原理實驗系統(tǒng)：整機結(jié)構(gòu)合理，單元電路設(shè)置符合控制原理實驗要求，參數(shù)改變靈活，排題方便；選用進口高精度運算放大器0P07，它具有高增益，輸入失調(diào)電壓、電流較一般產(chǎn)品小，由它組成的加法器、積分器的“零點”和“積分漂移”較??；操作面板上設(shè)置了“復(fù)位”鍵，能方便地消除積分器電容上的殘余電荷，從而提高了本機重復(fù)運算的精度；自帶雙面雙量程電壓表，測量、調(diào)整方便； 9、電腦或手持編程器（用戶自備或代購）

四、PLC可編程控制器實驗臺控制箱技術(shù)指標

1、電源 1.1電源輸入:工作電壓380V±5%(50Hz)，輸入時指示燈亮。 1.2電源輸出：有保險絲和漏電保護開關(guān)二級保護功能。輸出三相交流380V工作電壓有三只高精度電壓表指示 ，通過啟停按鈕控制三相交流電壓輸出。 A組:直流電壓+5V/3A輸出，有高精度直流電壓表指示電壓輸出，過流自動保護功能。 B組: 直流電壓24V/2A輸出，有高精度直流電壓表指示電壓輸出，過流自動保護功能。 C組:低壓直流穩(wěn)壓電源，電壓+12V/-12V輸出，電流2A。 D組: 0-30V直流穩(wěn)壓電源，內(nèi)置式繼電器自動換檔，多圈電位器連續(xù)調(diào)壓，輸出電流2A，具有預(yù)設(shè)式限流保護功能。 E組:恒流源，提供0-20mA恒流源 F組:單相市電輸出，供用戶自備儀器使用。 五、PLC可編程控制器主機掛箱功能、特點 ◆PLC主機：輸入：24點 輸出24點(可選擇) ◆型號：三菱FX2N-48MR（也可選擇西門子、歐姆龍，價格另議） ◆輸出電壓：直流24V，電壓表指示 ◆利用應(yīng)用軟件編程 ◆電源輸入：交流220V，50Hz

1）功能包括 ◆ 交流電源輸入?yún)^(qū) ◆ PLC主機 、編程電纜 ◆ LED發(fā)光管、指示燈 ◆ 輸出負載指示 ◆ 輸入模擬開關(guān)（按鈕和開關(guān)） ◆ LED數(shù)碼管 、蜂鳴器 ◆ 直流穩(wěn)壓電源5V1A，24V2A ◆ PLC輸入 、輸出端口

2）PLC主機的輸入輸出端口均已引到面板上。輸入可以接模擬輸入開關(guān)、行程開關(guān)或光電開關(guān)等。輸出可以接面板上的指示燈、數(shù)碼管和繼電器、直流電機和蜂鳴器，還可以與演示裝置相連接，可應(yīng)用實際的工業(yè)控制。

3）PLC主機一般采用日本原裝的三菱系列主機。如用戶要求時也可配備其他型號主機。

4）實驗臺本身帶有24V2A的電源?？梢灾苯佑糜谳敵鲐撦d或與演示裝置接口或與其它對應(yīng)裝置相連。

六、實驗桌：鋁木結(jié)構(gòu)，采用特制模具制作的優(yōu)質(zhì)鋁合金做框架，鋁合金表面經(jīng)氧化處理，經(jīng)久耐用，美觀大方，符合現(xiàn)代審美觀，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，桌子下部配置儲存柜及電腦主機柜。

七、PLC可編程控制器實驗演示掛箱 該裝置是為了配合PLC可編程控制器實驗臺使用而設(shè)計的外接演示裝置。它由LED發(fā)光二極管、大型LED數(shù)碼管、直流電機、步進電機等執(zhí)行機構(gòu)用其他外圍電路模擬實際工業(yè)控制過程中的狀態(tài)，它形象生動的演示了PLC的整個執(zhí)行過程。通過該裝置，可以鍛煉學(xué)生的動手能力，能夠形象生動的執(zhí)行機構(gòu)驗證自己編寫程序的正確性，掌握PLC的實際應(yīng)用，增強學(xué)生對PLC的學(xué)習(xí)興趣。演示掛箱后蓋由鋁合金注塑而成，箱體結(jié)構(gòu)合理，工藝先進，美觀大方。該裝置在演示屏上位置可任意移動、互換。 演示裝置上對PLC的輸入輸出均采用24V電源，5V電源供執(zhí)行機構(gòu)中的外圍使用，每套演示裝置主要由十九塊實驗掛箱組成，它們的型號分別為：

1）PLC001 交通信號燈PLC自動控制 2）PLC002 攪拌器的PLC自動控制 3）PLC003 LED數(shù)碼管顯示PLC自動控制（實物） 4）PLC004 四層電梯的PLC自動控制（實物） 5）PLC005 加工中心刀具庫選擇控制（實物） 6）PLC006 藝術(shù)彩燈造型的PLC控制 7）PLC007 電機的自動控制（實物） 8）PLC008 步進電機的PLC控制（實物） 9）PLC009 模擬電視發(fā)射塔 10) PLC010 自動送料裝車系統(tǒng) 11)P LC011自動售貨機 12)PLC012 自動成型系統(tǒng) 13)PLC013 水塔自動供水系統(tǒng) 14)PLC014 郵件自動分揀系統(tǒng) 15)PLC015 自動洗衣機系統(tǒng) 16)PLC016 電鍍系統(tǒng) 17）PLC017 基礎(chǔ)實驗 18）交流接觸器實訓(xùn)掛箱 19）三菱PLC主機：輸入：24點 輸出24點

八、實驗項目

（一）、PLC可編程控制器實驗系統(tǒng)： 1．與、或、非邏輯功能實驗 2．定時器、計數(shù)器功能實驗 3．跳轉(zhuǎn)、分支功能實驗 4．移位寄存器實驗 5．數(shù)據(jù)處理功能實驗 6．微分、位操作實驗 7．交通信號燈PLC自動控制實驗 8．攪拌器的PLC自動控制實驗 9．LED數(shù)碼官顯示PLC自動控制實驗 10．四層電梯的PLC自動控制實驗 11．加工中心刀具庫選擇控制實驗 12．藝術(shù)彩燈造型的PLC控制實驗 13．電機的自動控制實驗 14．步進電機的PLC控制 15．模擬電視發(fā)射塔實驗實驗 16．自動送料裝車系統(tǒng)控制實驗 17．自動售貨機實驗 18．自動成型實驗 19．水塔自動供水控制系統(tǒng)實驗 20．郵件自動分揀實驗 21．自動洗衣機控制系統(tǒng)模擬實驗 22．電鍍過程控制實驗 23．挖土機控制編程訓(xùn)練：集PLC技術(shù)、微機控制技術(shù)與一體，即有形像的模型，又有生動具體的運轉(zhuǎn)機構(gòu)，實驗操作方便，是各院校可編程控制器技術(shù)進行實物實驗的理想模型。 24．三相鼠籠式異步電動機點動和自鎖PLC控制(實物) 25．三相鼠籠式異步電動機聯(lián)動正反轉(zhuǎn)PLC控制(實物) 26．三相鼠籠式異步電動機帶延時正反轉(zhuǎn)PLC控制(實物) 27．三相鼠籠式異步電動機Y/△轉(zhuǎn)換起動PLC控制(實物) 28．MCGS組態(tài)棒圖實驗教學(xué),利用已編輯好組態(tài)棒圖,對以上任何實驗進行動態(tài)跟蹤教學(xué)實驗

（二）單片機實驗系統(tǒng)： MCS-51單片機實驗 軟件實驗 外部數(shù)據(jù)存儲器擴展 實驗一　清零程序 實驗二　拆字程序 實驗三　拼字程序 實驗四　數(shù)據(jù)區(qū)傳送子程序 實驗五　數(shù)據(jù)排序?qū)嶒?實驗六　查找相同數(shù)個數(shù) 實驗七　無符號雙字節(jié)快速乘法子程序 實驗八　多分支程序 實驗九　脈沖計數(shù)（定時/計數(shù)實驗） 實驗十　電腦時鐘（定時器、中斷器綜合實驗） 實驗十一　二進制轉(zhuǎn)換到BCD 實驗十二　二進制轉(zhuǎn)換到ASCII 實驗十三　八段數(shù)碼管顯示 實驗十四　鍵盤掃描顯示實驗 硬件實驗 自搭接硬件電路實驗提示 實驗一　P1口亮燈實驗 實驗二　P1口轉(zhuǎn)彎燈實驗 實驗三　P3.3輸入，P1口輸出 實驗四　工業(yè)順序控制（中斷控制） 實驗五　8255 A.B.C輸出方波 實驗六　8255 PA口控制PB口 實驗七　8255控制交通燈 實驗八　簡單I/O口擴展實驗 實驗九　A/D轉(zhuǎn)換實驗 實驗十　D/A輸出方波 實驗十一　電子音響 實驗十二　繼電器控制 實驗十三　步進電機實驗 實驗十四　8253方波 實驗十五　串并轉(zhuǎn)換實驗 實驗十六　外部存儲器擴展實驗 實驗十七　MCS-51串行口應(yīng)用實驗㈠——雙機通信 實驗十八　MCS-51串行口應(yīng)用實驗㈡——與PC機 通信 實驗十九　溫度閉環(huán)控制 實驗二十　小直流電機調(diào)速實驗 實驗二十一 外部中斷（急救車與交通燈） 8088/8086系列微機實驗 軟件實驗 實驗一　清零程序 實驗二　拆字程序 實驗三　拼字程序 實驗四　數(shù)據(jù)區(qū)移動 實驗五　數(shù)據(jù)排序?qū)嶒?實驗六　找“零”個數(shù) 實驗七　32位二進制乘法 實驗八　多分支程序 實驗九　顯示子程序 實驗十　鍵盤掃描顯示實驗 實驗十一　二進制轉(zhuǎn)換到BCD 實驗十二　二進制轉(zhuǎn)換到ASCII 硬件實驗 自搭接硬件電路實驗提示 實驗一　8255并行口實驗㈠：A.B.C口輸出方波 實驗二　8255并行口實驗㈡：PA口控制PB口 實驗三　8255并行口實驗㈢：控制交通燈 實驗四　簡單I/O口擴展 實驗五　A/D轉(zhuǎn)換實驗 實驗六　D/A轉(zhuǎn)換實驗㈠：輸出方波 實驗七　D/A轉(zhuǎn)換實驗㈠：輸出鋸齒波 實驗八　8259中斷控制器實驗 實驗九　定時／計數(shù)器：8253方波 實驗十　繼電器控制 實驗十一　8251串行通信實驗㈠：自發(fā)自收 實驗十二　8251串行通信實驗㈡：與PC通信 實驗十三　步進電機控制 實驗十四　小直流電機調(diào)速實驗 實驗十五　溫度閉環(huán)控制 實驗十六　音頻驅(qū)動實驗 MCS-96單片機實驗 軟件實驗 實驗一　清零程序 實驗二　拆字程序 實驗三　拼字程序 實驗四　數(shù)據(jù)區(qū)傳送子程序 實驗五　數(shù)據(jù)排序?qū)嶒?實驗六　查找相同數(shù)個數(shù) 實驗七　無符號雙字節(jié)快速乘法子程序 實驗八　多分支程序 實驗九　定時器1實驗——定時中斷 實驗十　定時器T1和T2同時產(chǎn)生中斷 實驗十一　80C196外部中斷實驗 實驗十二　80C196軟件方法產(chǎn)生中斷 實驗十三　利用HSI測脈沖寬度 實驗十四　利用HSI測量單脈沖寬度 實驗十五　利用HSO產(chǎn)生單脈沖 實驗十六　利用HSO產(chǎn)生連續(xù)脈沖 實驗十七　軟件定時器 實驗十八　80C196 A/D轉(zhuǎn)換實驗 實驗十九　利用80C196的PWM產(chǎn)生各種波形 實驗二十　二進制轉(zhuǎn)換到BCD進制轉(zhuǎn)換到ASCII 硬件實驗 自搭接硬件電路實驗提示 實驗一　P1口亮燈實驗 實驗二　P1口轉(zhuǎn)彎燈實驗 實驗三　P2.6輸入，P1口輸出 實驗四　工業(yè)順序控制 實驗五　8255 A.B.C輸出方波 實驗六　8255 PA口控制PB口 實驗七　8255控制交通燈 實驗八　簡單I/O口擴展實驗 實驗九　A/D轉(zhuǎn)換實驗 實驗十　D/A輸出方波 實驗十一　繼電器控制 實驗十二　8253方波 實驗十三　80C196串行口實驗 實驗十四　LED七段數(shù)碼管顯示實驗 實驗十五　鍵盤顯示綜合實驗 實驗十六　音頻驅(qū)動實驗 實驗十七 步進電機實驗 實驗十八　直流電機實驗 實驗十九　外部中斷（急救車與交通燈）

（三）、自動控制理論實驗開發(fā)系統(tǒng)： （1）典型線型環(huán)節(jié)的模擬 （2）二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng) （3）三階系統(tǒng)的頻率響應(yīng) （4）線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究 （5）控制系統(tǒng)的校正 （6）典型非線性特性 （7）非線性控制系統(tǒng)特性分析 

九、配置清單

名稱 型號 數(shù)量 單位 備注

實驗屏 1 臺 鋁合金 電源控制箱 1 臺 鋼質(zhì)噴塑 實驗桌 1 張 鋁木結(jié)構(gòu) PLC主機 FX2N-48MR 1 臺 學(xué)生凳 2 張 塑鋼結(jié)構(gòu) 通訊模塊 FX1N-485BD 1 只 DP連接器 DP 90度頭 1 個 整個系統(tǒng) 通訊電纜 SC-09 1 條 PROFIBUS網(wǎng)卡 CP5611 1 張 實驗掛箱模塊 交通信號燈PLC自動控制 1 塊 攪拌器的PLC自動控制 1 塊 LED數(shù)碼官顯示PLC自動控制（實物） 1 塊 四層電梯的PLC自動控制（實物） 1 塊 加工中心刀具庫選擇控制（實物） 1 塊 藝術(shù)彩燈造型的PLC控制 1 塊 電機的自動控制（實物） 1 塊 步進電機的PLC控制（實物） 1 塊 模擬電視發(fā)射塔實驗 1 塊 自動送料裝車系統(tǒng)控制 1 塊 自動售貨機 1 塊 自動成型 1 塊 水塔自動供水控制系統(tǒng) 1 塊 郵件自動分揀 1 塊 自動洗衣機控制系統(tǒng)模擬 1 塊 基礎(chǔ)實驗 1 塊 電鍍過程控制 1 塊 交流接觸器實訓(xùn)掛箱 1 塊 單片機實驗箱 51/88/96三合一 1 套 自動控制原理實驗系統(tǒng) 1 套 三相電機 380V/180W 1 臺 挖土機實訓(xùn)模型 JDM-01 1 臺 軟件 三菱編程軟件及演示程序 1 套 組態(tài)軟件教育版 1 套 說明書 實驗指導(dǎo) 1 冊 專用導(dǎo)線 實驗連接線50CM自鎖線 50 條 15CM自鎖線 10 條 系統(tǒng)排線 1 條 Ф4電機安全疊加連線 30 條