DBSG-01 工业自动化综合实验考核装置

一、概述
工业自动化实验考核装置是集单片机、可编程控制器(PLC)、变频调速器于一体的工业自动控制理论的理想实验实训考核设备。
单片机：采用目前广为流行的51系列单片机，并配有51仿真器及编程器，实验系统采用挂箱结构和多功能实验考核系统。因此实验设备不仅仅局限于实验，同时可以进行单片机的程序开发和单片机的考核，还提供多种参考实验程序，是目前较为全面的单片机实验考核系统。
可编程控制器(PLC)：采用目前较为流行的日本三菱FX1N主机，实验程序采用挂箱结构，主机所有I/O口通过接线端子输出，与各实验挂箱的连接极为方便，所有连接均采用接插件形式，插拨方便、接触可靠、连线快捷，可以反复使用。实验装置提供典型的工控实验程序，通过实验实训程序可以了解和掌握PLC的原理及工作过程，为参加工作打下坚实基础。
变频器：采用日本三菱FR-A840-1.5K主机，主机所有接口通过接线端子输出，使学生通过实验极易掌握变频器的原理和运用，是目前较为理想的变频器实验装置。
二、外形尺寸及电气参数：
1、实验台：外形尺寸：1600mm×700mm×760mm
2、实验屏尺寸：1500mm×800mm
3、输入电压：AC380V±10%? 50Hz
4、输出电压：AC380V AC220V DC24V DC5V
5、具有三相漏电保护：
6、具有紧急停止开关：
7、PLC主机型号：三菱FX1N-40MR
8、变频器主机型号：三菱FR-A840-1.5K
9、51仿真器型号：集成一体化仿真器
10、装置容量：<1.5KVA
三、产品特点
1、装置采用组件式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新的实验项目，只需添加部件即可，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工作。
3、综合性强：集PLC、单片机、变频调速原理与综合运用于一体。
4、应用广泛：适合综合实验、课程设计、毕业设计。
5、数据采集和工控组态软件的应用开发，所有实验项目均有组态棒图跟踪教学。
四、实验装置的配置及功能
本装置主要由实验屏、实验挂箱及器材、实验桌组成。
（一）实验屏
铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板。为实验提供交流电源、直流电源、恒流源、测量仪表、模拟量调节器、定时器等。
1、提供380V交流电源及220V交流电源，具有漏电及短路保护功能。
2、直流可调稳压电源：0-10V连续可调一路。
3、固定直流稳压电源：±12V、+24V、+5V，具有过载保护。
4、恒流源：0-20mA连续可调恒流源。
5、一组BCD拨码器及一路模拟量调节器。
6、实验管理器，平时作为时钟使用，可定时报警，给实验或考核设定一个统一时间。
7、外测数显电压表一只，精度0.5级，量程0-100V。
8、外测数显电流表一只，精度0.5级，量程0-1000mA。
（二）实验挂箱及器材
1、PLC可编程控制器实验挂箱（一）
包含以下实验模块：抢答器/音乐喷泉/装配流水线/交通信号灯/自动供水/天塔之光
2、PLC可编程控制器实验挂箱（二）
包含以下实验模块：自动送料装车/四节传送带/多种液体混合装置/自动售货机/自控轧钢机/邮件分拣机
3、PLC可编程控制器实验挂箱（三）
包含以下实验模块：机械手控制/自控成型机/加工中心
4、PLC可编程控制器实验挂箱（四）
包含以下实验模块：四层电梯/基础实验/中间继电器
5、PLC可编程控制器实验挂箱（五）
包含：三菱PLC主机FX1N-40MR 24点输入16点输出 ，模拟量模块FX0N-3A 2路模拟量输入1路模拟量输出
6、单片机综合开发系统实验挂箱（一）
（1）中英文双平台支持：自主开发的集成环境，提供单步、断点、连续等丰富的调试手段。内置双踪。同时配备开发应用版和示教综合版集成软件，形成了仿真开发与教学实验相结合的多用途实验型开发系统，充分激发了学生的动手及思维能力，有效提高了实验效率、实验成功率和教学质量；同时支持Keil软件，与最优秀的嵌入式集成开发环境实现无缝连接！
（2）独创的FlashDown仿真技术，采用专用下载芯片，可实现P0、P2总线和I/O口全功能。完全自主的多CPU兼容技术，对目标处理器的支持从8051/8751、8088到PC计算机，高度智能的后台监控及CPU选择开关令目标CPU的切换灵活自如。
（3）独创的ISA通用插座设计，充分开放，自由设计，使接口实验项目由平面到立体无限延伸，可适配ISA实验扩展卡，亦可由学生自行设计实验模块，培养独立设计与动手能力，直接面向课程设计、毕业设计及电子竞赛。PCI总线实验支持，强大的PC计算机资源与实验装置的完美组合，支持Win9X/2000/NT/XP/2003及DOS操作系统，支持实模式、保护模式下的I/O设备、存储器及中断的访问，支持汇编语言及高级语言编程（PCI卡需要另购）。
（4）高效的PACK实验扩展，灵活设计，任意叠加，对创新实验项目USB1.1/2.0、TCP/IP、CAN-bus等完美扩展支持。
（5）自带键盘、显示器，能独立运行，也可以PC机为操作平台。两种工作方式任意选择，均全面支持《单片机原理与应用》等课程的实验教学。
（6）系统采用紧耦合多CPU技术， 用51单片机作为系统管理CPU，8032或438作为目标机仿真与实验CPU，其软硬件资源100%出借。
（7）目标CPU8032/438采用主频为6MHz，向用户提供实验方式和两种仿真方式（RAM方式和EPROM方式）。
（8）配有二片RAM 61C256构成系统的64K程序空间，地址范围为0000H~0FFFFH，还配一片61C256（32K）作为用户设置的断点区（BPRAM）。
（9）实验项目完整丰富，与课程教学紧密结合，同时配有电机、温控、音响等实验对象，可支持控制应用类综合实验。
（10）系统接口实验电路为单元电路方式，电路简捷明快，采用扁平线、排线、双头实验导线相结合的办法，进一步简化了实验电路连接环节，既减轻繁琐的连线工作，又提高学生的实验工作能力。
（11）通过RS232通信接口，在Windows集成软件的支持下，利用上位机丰富的软件硬件资源，实现用户程序的编辑、编译、调试运行，提高实验效率。
（12）具有最丰富的调试手段，系统全面支持硬件断点，可无限制设置断点，同时具有单步、宏单步、连续运行及无限制暂停等功能，100%保护用户现场，返回监控。
10、变频调速实验挂箱（一）
配置三菱FR-A840-1.5K变频器，带有RS485通信接口及操作面板
11、变频调速实验挂箱（二）
配置3只交流接触器、3只按钮、3只中间继电器
12、工控组态软件一套：打开软件编程环境，任何实训都可以编辑出形象直观动感强、数字效果好的组态棒图，并进行实训动态跟踪教学。
13、PLC仿真教学软件一套：
（1）通过PLASH虚拟环境实时显示PLC的运行状态
（2）可以实现PLC虚拟接线，并对接线进行错误检查
（3）PLC编程训练、PLC程序编写测试等功能
（4）实现PLC运行模拟，对错误程序进行检查
14、电机导轨、光码盘测速系统一套
包含光码盘测速系统（配有进口光电编码器）及固定电机的不锈钢导轨等，不锈钢导轨平整度好，无应力变形。
15、三相鼠笼异步电动机一台 380V Y/△接法
（三）实验桌：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，设有抽屉及元器件储存柜，带有刹车的方向轮，便于移动和固定。
（四）实验内容：
（1）单片机单元：
单片机原理实验
实验一　系统认识实验
实验二　数码转换实验
1.BCD整数转换为二进制整数
2.二进制整数转换为十进制整数
实验三　运算程序设计实验
1.多字节加法程序
2.双字节无符号数乘法
3.双字节除法
实验四　查表程序设计实验
1.采用查表的方法将16进制数转换为ASCII码
2.通过查表实现y=x2
实验五　数据排序实验
实验六　位操作实验
第3章　单片机集成功能模块实验
实验一　数字量输入输出实验
1.P1口I/O实验
2.P1口流水灯实验
实验二　中断控制实验
1.定时器中断
2.外部中断
实验三　定时／计数器实验
1.定时器实验
2.计数器实验
实验四　串行通信实验
1.自发自收实验
2.双机通信实验5
实验五　片内看门狗应用实验
实验六　片内EEPROM应用实验　
单片机接口扩展应用实验
实验一　存储器扩展实验
实验二　I/O扩展实验
实验三　8255并行口实验
1.8255 A/B/C口输出方波
2.8255 PA输入／PB输出
3.8255控制交通灯
实验四　A/D 0809模数转换实验
实验五　D/A 0832数模转换实验
实验六　键盘与显示设计实验
实验七　LCD 128×64液晶显示实验
实验八　LED 16×16点阵显示实验
实验九　音频驱动实验
实验十　继电器控制实验
实验十一　步进电机控制实验
实验十二　直流电机控制实验
实验十三　数字温度传感器实验
实验十四　V/F转换实验
实验十五　PWM输出实验
实验十六　实时时钟实验
实验十七　红外遥控实验
实验十八　并串与串并转换实验
实验十九　AT24C02串行存储器读写实验
实验二十　X5045P看门狗应用实验
实验二十一　串行A/D转换实验
实验二十二　串行D/A转换实验
实验二十三　8251串行通信应用实验
实验二十四　8253定时／计数器应用实验
实验二十五　8259中断器控制实验
（2）PLC可编程控制器单元：
1．邮件分拣机实验系统
2．电梯控制实验系统
3．机械手实验系统
4．五相步进电机控制实验系统
5．电机控制实验系统
6．七段数码实验系统
7．天塔之光实验系统
8．交通信号等自控和手控实验系统
9．水塔水为自动控制按系统
10．自控成型机实验系统
11．自控扎刚机实验系统
12．多种液体混合控制实验系统
13．自动送料装车实验系统
14．PLC控制电机直接启动实验
15．PLC控制电机正反转线路实验
16．PLC控制电机Y/△启动线路实验
（3）PLC、变频调速综合实验：
1、变频器功能参数设置与操作
2、变频器报警与保护功能
3、外部端子点动控制
4、变频器控制电机正反转
5、多段速度选择变频调速
6、变频器无级调速
7、基于外部模拟量（电压/电流）控制方式的变频调速
8、瞬时停电启动控制
9、PID变频调速控制
10、PLC控制变频器外部端子的电机正反转
11、PLC控制变频器外部端子的电机运行时间控制
12、基于PLC数字量控制方式的多段调速
13、基于PLC数字量控制变频开环调速
14、基于PLC通信方式的的变频器开环调速
四、配置清单