SBPLX-02DPLC单片机变频调速综合实训装置
一、概述
PLC单片机变频调速综合实训装置,PLC、单片机、变频器 ,PLC可编程控制器、单片机开发应用及变频调速综合实训装置集单片机、变频控制、PLC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、实物与于一体,综合性强、功能齐全。
单片机开发应用部分功能强大、实训内容丰富,可完成单片机接口扩展、数据采集、数据显示、键盘控制、定时器等众多项目训练。PLC部分可直观地进行基本指令训练,多个应用广泛的PLC实际应用模拟和实物控制训练,同时也为了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,设计过程参考国内多种教材,从中精选最具典型性的实训项目,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。变频器选用应用广泛的三菱FR-E740变频器,带有R485通信接口,可完成变频调速技术课程的相关教学实训。
二、PLC、单片机、变频器 特点
1．PLC可编程控制器、单片机开发应用及变频调速综合实训装置采用组件多结构更换实验模块便捷,如需扩展功能或开发新实验,只需添加实训模块即可,永不淘汰。
2．PLC实训对象形像逼真,接近工业现场的实际应用,通过本实验装置的训练,学生很快就能适应现场的工作。
3．单片机实训项目丰富,结构科学、合理。
4．采用三菱FX系列可编程控制器,功能强大,性能优越,采用模块化设计,组合灵活。
5．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。
6.配套教学仿真软件,使学习者能在几乎真实的环境下操作练习,增强实际操作感,且增强了安全性,提高掌握实际技能的能力
三、PLC可编程控制器、单片机开发应用及变频调速综合实训装置构成
（一）电源实训屏
1、智能电源管理系统
智能电源管理系统具有过温、短路、过流、过压、欠压、失压、功率限定7大保护功能；电源具有一键锁定功能,处理故障时,防止漏电保护器合闸,造成触电危险；电源具有故障锁定功能,发生故障导致跳闸时,不能人为上电,只能通过远程清除故障后,才能上电成功；能通过无线4G和有线以太网与手机APP和PC端云平台通讯,没有网络的情况下,教室整套智能电源管理系统可离线独立运行。
智能终端：智能电源管理系统以32位ARM为核心,采用4.3寸彩色触摸屏为人机交互界面,实时监控设备运行情况,提供Zigbee、CAN等多种通信模式,具备语音播报功能。能实时监测三相电压、电流、功率,功率因数、频率、电能等参数,液晶触摸屏监测数值。能监控实验室电源的故障类型和故障次数；设备时间管理包含年月日时间的显示；用户通过刷卡方式请求开启设备,PC端进行授权之后,设备可启动使用,PC端可分时预约设备的启动和停止。
手机APP：用电状态界面实时显示当前电压、电流、有无功功率、电能、设备温度、漏电电流值等；用电数据界面能智能查找近2年用电数据,设置界面能设置限定电能值、负载值、设备超温值、过欠压值、过欠压恢复时间值等。后台查看报警日志、操作日志、故障日志等。
PC端软件：每个设备状态信息显示,具有多个子界面,具有故障分析,用电能效分析、集中管理、个人中心资料管理、用户报警定位跟踪与信息统计；具有管理员信息修改与权限管理等功能。可一键开启和关闭所有设备,可单独控制每台设备的开关。
后台系统：实时视频监控每个教室,可一键预览所有设备的在线和运行情况,分析设备使用率及运行时间。（视频监控选配）
2、电源输入:工作电压380V±5%(50Hz)。
电源输出：有保险丝和漏电保护开关二级保护功能。输出三相交流380V工作电压有三只高精度电压表指示 ,通过启停按钮控制三相交流电压输出。
3、直流低压电源
A组:直流电压+5V/3A输出,有高精度直流电压表指示电压输出,过流自动保护功能。
B组:直流电压24V/2A输出,有高精度直流电压表指示电压输出,过流自动保护功能。
C组:低压直流稳压电源,电压+12V/-12V输出,电流2A。
D组: 0-30V直流稳压电源,内置式继电器自动换档,多圈电位器连续调压,输出电流2A,具有预设式限流保护功能。
E组:恒流源,提供0-20mA恒流源
F组:单相市电输出,供用户自备仪器使用。
（二）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、结构坚固,造型美观大方。桌子设有一个抽屉（带锁）,一个键盘抽屉,桌子下部配置储存柜及电脑主机柜,桌面为防火、防水、耐磨高密度板。
（三）PLC主机三菱FX3U-48MR
（四）PLC模拟控制对象
包含模拟量信号和开关量信号,能够模拟工业现场的设备运行状态。提供三层电梯、自动售货机、机械手、自动门、天塔之光、全自动洗衣机、自动成型机、红绿灯、装配流水线、四路抢答器、音乐喷泉、轧钢机、邮件分拣、物料分拣、多级传输带等模拟控制实训（不少于36实训模块）,指示灯采用贴片双色LED,面板采用3D立体彩色搭配设计,使模拟对象更直观立体,开关采用自复位兼自锁一体设计使实训能灵活实用,为适用各类PLC模块具有输入信号高低电平切换功能。
（五）变频实训模块主机才用三菱FR-E740,0.75KW
（六）单片机部分
序号 |
名称 |
型号及规格 |
数量 |
1. |
51单片机主机模块 |
AT89S52芯片/在系统下载设计 |
1套 |
2. |
仿真器模块 |
J.MasterII+POD8X5X仿真头 |
1套 |
3. |
显示模块(AB共2块) |
8位跑马灯 |
1套 |
8位数码管动态显示 |
|||
16×32点阵LED屏 |
|||
128×64绘图液晶显示屏 |
|||
1602字符型液晶显示屏 |
|||
4. |
继电器模块 |
6路继电器（带驱动） |
1套 |
5. |
指令模块 |
PS2键盘接口 |
1套 |
8个独立键盘接口 |
|||
8路8位开关量输入 |
|||
4*4矩形键盘接口 |
|||
6. |
ADC/DAC模块 |
ADC0809 |
1套 |
DAC0832 |
|||
0-5V模拟电压输出 |
|||
8等级LED电平指示 |
|||
有源时钟发生器 |
|||
7. |
交直流电机控制模块 |
24V直流减速电机 |
1套 |
220V交流减速电机 |
|||
光电开关计数输出 |
|||
8. |
步进电机控制模块 |
步进电机 |
1套 |
水平移动装置 |
|||
闭环控制装置 |
|||
9. |
传感器配接模块 |
4路传感器接口 |
1套 |
16路光电隔离IO口 |
|||
10. |
扩展模块 |
8255芯片,74LS245芯片 |
1套 |
11. |
温度传感器模块 |
18B20/LM35 |
1套 |
12. |
串并装换模块 |
74LS164串进并出、74LS165并进串出 |
1套 |
13. |
IIC总线模块 |
总线IC卡/总线实时时钟 |
1套 |
（七）智能物料搬运模块（全室一套）
配置双轴机器人作为装配的执行机构,具有X轴、Y轴两个方向的执行能力,可完成智能抓取物料放料等功能；配置有行程开关,光电传感器,光纤传感器等,可确保各执行器的准确定位；超出最大行程时,具有硬件自动保护功能,确保系统安全及人身安全；本装置为通用的模块化的多功能装置,各功能端口完全开放,可以能过不同的接线来完成各种不同的功能,为学生的创新设计提供了广阔的发挥空间。
（八）四层电梯实训模型（全室一套）
系统构成：电梯模型包括升降电机、极限开关、导轨、随行电缆、厅门、召唤按钮、楼层显示装置、轿厢、开关门机构、平层装置、轿厢内指层灯、轿厢照明、智能控制系统等。
智能电梯控制器：智能电梯控制系统由液晶、蓝牙模块、指纹模块、刷卡模块及电梯控制联动模块组成,模拟楼宇自动化,实现智能乘梯方便用户出行。组成部分：液晶采用12864液晶,可现实电梯当前运行楼层状态及故障,可实现指纹管理,及指纹录入等功能。指纹模组可录入上千个指纹,适用于小区及办公楼宇场所的应用。蓝牙模组可实现手机呼梯、手机查看电梯楼层及状态,适用于当今疫情环境的无接触乘梯。刷卡模组可实现IC卡管理,刷卡楼层自动点亮,便于物业的管理,阻止陌生人进去小区。
包含32个I/O接口,接口均引至面板上,可以实现PLC或者单片机的控制,实现了一套系统多种控制模式。
（九）电机导轨及光电编码器一套
（十）三相异步电动机:380V/180W? 1台
四、技术性能
1、输入电源：三相五线电源。
2、电源输出：有漏电型保护器、过载、短路保护装置。
3、重量：100Kg
4、外形尺寸：160×75×150cm3
五、基本实验项目
（一）PLC部分
1）与、或、非逻辑功能测试
2）定时器、计数器功能测试
3）跳转、分支功能训练
4）移位寄存器测试
5）数据处理功能训练
6）微分、位操作测试
7）三层电梯控制
8）自动售货机
9）机械手
10）自动门
11）天塔之光
12）全自动洗衣机
13）自动成型机
14）红绿灯
15）装配流水线
16）四路抢答器
17）音乐喷泉
18）轧钢机
19）邮件分拣
20）物料分拣
21）多级传输
22）八段码显示
23）多种液体混合
24）双面铣床
25）电镀槽
26）交流电机正反转控制
27）小车运动
28）搅拌站
29）汽车灯光控制
30)汽车火花塞点火控制
31)加工中心控制
32)隧道监控
33)自动扶梯
34)CA6140普通车床PLC改造控制
35）X62W万能铣床PLC改造控制
36）T68卧式镗床PLC改造控制
37）M7120平面磨床PLC改造控制
38）Z3050摇臂钻床PLC改造控制
39）电动葫芦PLC改造控制
40）Z35摇臂钻床PLC改造控制
41）M1432A万能外圆磨床PLC改造控制
（二）单片机部分
1） 灯光闪烁实训
2） 跑马灯实训
3）独立按键输入实训
4）光隔离输入输出实训
5）金属检测实训
6）动态数码管显示实训
7）矩阵键盘接口实训
8）继电器隔离控制实训
9）蜂鸣器演奏实训
10）8255芯片扩展IO实训
11）字符型液晶显示模块控制实训
12）液晶显示模块控制实训
13）点阵L E D屏汉字显示实训
14）AD转换实训
15）D A转换实训
16）LM35温度传感器采集实验
17）单总线温度传感器采集实训
18）交直流减速电机控制实训
19）步进电机开环控制实训
20）RS232通信实训
21）PS2键盘通信实验
22）静态数码管显示实验
23）74LS164串进并出实验
24）74LS165并进串出实验
25）IIC总线IC卡存储实验
26）IIC总线实时时钟实验
27）IIC总线EEPROM存储实验
28）外部中断光电计数控制电机实训
29）定时器中断控制电机实训
30）闭环交直流电机系统实验
31）闭环步进电机系统实验
32）恒温室控制系统实验
33）小车系统控制实训
34）智能物料搬运装置实训:
1.传感器技术实训
2.直流减速电机应用实训
3.气动回路应用实训
4.丝杆传动机构应用实训
5.直线运动单元定位控制实训
6.机械故障检测与排除实训气动电磁阀的控制实验
（三）变频调速部分
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
15）变频器恒压供水系统的模拟
六、PLC、单片机、变频器 设备配置表
名称 |
型号 |
数量 |
单 位 |
实训屏 |
SBPLX-02B |
1 |
台 |
实训桌 |
SB-01 |
1 |
台 |
实训凳 |
2 |
张 |
|
PLC主机模块 |
FX3U-48MR |
1 |
块 |
三菱通讯电缆 |
USB-SC09 |
1 |
条 |
通讯模块 |
FX3U-485BD |
1 |
块 |
PLC模拟控制对象 |
1 |
套 |
|
变频实训模块 |
FR-E740 0.75KW |
1 |
块 |
单片机实训模块 |
共计13单元 |
1 |
套 |
电机导轨 |
SBPLX-02B-01 |
1 |
套 |
三相异步电动机 |
380V/180W |
1 |
台 |
智能物料搬运模块 |
1 |
全室一台 |
|
四层电梯实训模型 |
1 |
全室一台 |
|
说明书 |
1 |
册 |
|
实训导线 |
1 |
套 |
|
配套资源库 |
网络版40节点 |
1 |
套 |
SBOGJDX--A机电、电气实验室设备(可编程序控制器PLC)、SBOGJDX-A/B机电、电气实验室设备(可编程序控制器PLC) |
