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西门子工业自动化实训台, 工业自动化实训装置

  

DB-03B 工业自动化综合实训装置(西门子)

工业自动化综合实训装置

工业自动化综合实训装置本装置结合当前我国工业自动化应用技术及器件技术的发展,充分考虑实用性、先进性。装置采用模块式结构,实训挂箱包含PLC主机挂箱、变频器挂箱、单片机挂箱、触摸屏挂箱、PLC模拟负载挂箱、实训网孔板挂箱及丰富的验证演示装置。实训内容包括PLC的基础实训、PLC综合实训,变频器的认识、操作、参数设定及通讯实训,触摸屏的认识、操作、应用实训,单片机接口扩展、数据采集、数据显示、键盘控制、定时器、打印机接口实训等,实训项目丰富、综合性强、紧跟工业自动化发展潮流。
一、产品特点
1、模块式结构,挂箱更换方便,便于组织各种实训项目及扩展新的实训功能。
2、适合就业前及岗前综合技能训练,适合高级工技能培训考核。
3、能进行小型工程项目设计、设备选型、安装调试、操作模拟。
4、只需三相四线交流电源即可投入使用,实训资源丰富、综合性强,有效节约实训用房。
5、安全性高,除配备电压型和电流型漏电保护器外,装置设有单片机全程监控的过载或短路软截止保护功能,确保设备和人身安全。
二、技术性能
1、输入电压:三相四线制~380V±10%  50Hz
2、工作环境:温度范围-5℃~+40℃,相对湿度<85%(25℃)
3、装置容量:<1.5KVA
4、外形尺寸:1800mm×750mm×1680mm
三、装置配备
(一)电源、信号源、仪器控制屏
控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构,铝合金面板。为实训提供交流电源、直流电源、信号源、测试仪表、安全保护等。具体功能如下:
1、主控功能板
(1)三相四线电源输入,通过漏电保护器接通总开关,由接触器通过启动、停止按钮进行操作。
(2)设有450V指针式交流电压表三只,指示电源输入的三相电源电压。
(3)三相四线电源输出,具有单片机全程监控短路或过载软载止保护功能。具有短路、过载、告警等功能、故障排除复位后才能启动工作电源。
(4)装有~220V输出安全插座,为外部仪器提供安全工作电源。
2、直流电源
(1)一路直流0-30V连续可调直流电源、内置式继电器自动换档,多圈电位器连续调节,具有预设式限流保护功能,最大电流2A。
(2)提供±12V、+5V、+24V直流稳压电源,均有短路保护功能。
(3)恒流源一路:0-500mA连续可调,分2mA、20mA、500mA三档,具有输出开路,短路保护功能。
3、功率输出函数发生器/频率计:采用直接数字频率合成(DDS)产生高精度正弦波,方波和三角波。采用大屏幕LCD显示输出频率、波形,衰减值。

正弦波输出幅度 ≥10V
输出阻抗 50Ω
失真度 <1%(0.1HZ-- 1KHz)
频率范围 0.1HZ~3MHz,采用键盘直接输入数字设定频率
输出幅度 电位器调节,正弦波输出具有20db,40db衰减
方波占空比 可调, 调节范围:1%-99%调节;方波和三角波采用TTL电平输出。
频率计最高测量范围 100MHz,自动换档

(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。设有抽屉和元器件储存柜。
(三)实训组件
1、PLC实训组件
    配置西门子S7-300 CPU313C主机,集成数字量I/O(24路数字输入,16路数字量输出),通讯模块,模拟量模块(5路输入,2路输出),MPI通讯编程电缆及输出转接口、开关等。
2、PLC实训模拟挂箱

序号 编号 控制对象实训模块 实训教学目标
1 SX1 抢答器/音乐喷泉 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。
2 SX2 装配流水线/十字路口交通灯 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。
3 SX3 水塔水位/天塔之光 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 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。
5 SX5 多种液体混合装置 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。
6 SX6 自动售货机 通过对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。
7 SX7 自控轧钢机/邮件分拣机 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。
8 SX8 机械手控制/自控成型机 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。
9 SX9 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。
10 SX10 四层电梯 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。
12 SX12 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。
 

3、变频器实训挂箱
 配置西门子V20 0.37KW变频器,带有RS485通讯及BOP操作面板。
4、触摸屏实训组件:7英寸昆仑通态,256色,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。

5、单片机实训挂箱特点
一、硬件概述
该系列通用型原理与接口技术教学实验系统是升级换代产品,沿用多核架构技术,全面支持16位微机原理与接口技术、单片机系统的开发与实验,具有较强的通用性,为原理与接口技术的教学构建了一个全开放、可开发的实验环境。
二、软件概述
支持汇编语言和C语言的源程序级编程与调试,支持寄存器、内存和外设接口芯片的非编程读写操作,支持X86程序的INT 21h功能调用,满足实模式和保护模式下微机原理与接口的实验需求。
三、开放特性
系统采用双核架构,由管理CPU支撑系统集成开发环境的运作,承担与PC联机调试时通信数据交换所产生的硬件消耗,呈现给用户的是一个完整而又透明、资源充分开放的32位微处理器。
四、总线特性
系统开放了总线宽度的动态选择机制,把总线宽度控制“BS8”列入用户可定义的范围,为了简化电路连接,系统对该输入信号有缺省定义,为“16位内存”和“8位I/O”,即当用户访问16位存储器、8位I/O接口时可忽略对“BS8”端的定义与连接。同时将高低字节允许信号BHE、BLE列入扩展定义的范围,支持字节(8位)、字(16位)、双字(32位)共三类指令的扩展寻址,并把DMA操作期间的字节定义融入到BHE、BLE选通端,使其扩展特性与微机实际应用无缝结合。
五、通用特性
系统以多核架构技术为支撑,充分支持32位80386、16位8086/8088系列微处理器、MCS-51/96系列单片机,各CPU模块可按用户需求进行灵活配置。
六、连线方式
系统提供了扁平线、排线和单线相结合的电路连线方式:数据总线、地址总线、控制总线及8芯以上的接口采用扁平连接或排线连接;读写控制、选通端采用单线连接,进一步优化了电路的搭接方式,提高了电路的连接效率。
七、安全特性
系统引出的扩展总线均由隔离器件驱动,“隔离”设计保障了CPU核的安全,避免了误操作、误连线对CPU造成的损伤;“驱动”设计的目的提高了系统扩展总线的稳定性和可靠性。另外系统内置了具有短路保护、过流保护的高性能稳压开关电源,进一步保障了系统的安全性。
四、实验项目
5、触摸屏实训挂箱:
   规格为5.7英寸,256色,了解工业触摸屏的功能及使用方法,掌握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。
6、网孔板及器件:
   规格为420mm×600mm,在网孔板上学会电气控制系统中各元器件的布局规划、安装、调试技能,接近工业现场。器件配有:交流接触器3只、时间继电器1只、按钮3只、热继电器2只、断路器1只、接线排20孔。
7、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。
8、交流电机一台,380V  Y/△
四、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.PLC仿真实训
(二)PLC模拟控制应用实训
3.数码显示控制
4.抢答器控制(优先级、数值运算,具有声效功能)
5.天塔之光控制(闪烁、发射、流水型)
6.音乐喷泉控制(具有声效功能)
7.十字路口交通灯控制
8.水塔水位控制
9.自动送料装车系统控制
10.四节传送带控制
11.装配流水线控制
12.多种液体混合装置控制
13.自控成型机控制
14全自动洗衣机控制(具有声效功能)
15.电镀生产线控制
16.自控轧钢机控制
17.邮件分拣机控制
18.自动售货机控制
19.机械手控制
20.三层电梯控制
21.四层电梯控制(实物)
22.加工中心控制(实物)
(三)PLC实物控制实训
23.直线运动位置识别、运动轨迹控制、定位控制
24.步进电机运动控制
25.直流电机控制
(四)PLC高级技能实训(设计、安装、调试及检修)
27.三相电机点动控制线路
28.三相电机自锁控制线路
29.三相电机正反转控制线路
30.三相电机Y/△启动控制线路
31.三相电机顺序启动电气控制线路
32. C620车床的电气控制线路
(五)PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训
33.变频器功能参数设置与操作
34.变频器报警与保护功能
35.外部端子点动控制
36.变频器控制电机正反转
37.多段速度选择变频调速
38.变频器无级调速
39.基于外部模拟量(电压/电流)控制方式的变频调速
40.瞬时停电启动控制
41.PID变频调速控制
42.PLC控制变频器外部端子的电机正反转
43.PLC控制变频器外部端子的电机运行时间控制
44.基于PLC数字量控制方式的多段速
45.基于PLC模拟量控制变频开环调速
46.基于PLC通信方式的变频器开环调速
47.基于PLC通信方式的速度闭环控制
48.基于PLC模拟量方式的变频器闭环调速
49.变频器恒压供水系统的模拟
50.基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习
51.基于触摸屏控制方式的LED控制
52.基于触摸屏控制方式的温度PID控制
53.PLC、触摸屏与变频器通信控制
54.基于MCGS的485总线网络通信技术
(六)单片机实训项目
微机原理及其程序设计实验
1. 系统认识实验
2. 数制转换实验
 十六进制数转换为十进制数
 十进制数转换为十六进制数
3. 码制转换实验
 ASCII码(数字符)转换为十六进制数
 十六进制数转换为ASCII码
 ASCII码(数字符)转换为十进制数
 十进制数转换为ASCII码
 十进制数的ASCII码转换为BCD码
 十进制BCD码转换为二进制数
4. 运算类编程实验
 二进制双精度加法运算
 十进制的BCD码减法运算
 乘法运算
5. 分支程序设计实验
6. 循环程序设计实验
 计算S=1+2×3+3×4+4×5+…+N(N+1)
 求某数据区内负数的个数
7. 排序程序设计实验
 气泡排序法
 学生成绩名次表
8. 子程序设计实验
 求无符号字节序列中的最大值和最小值
 求N!
9. 查表程序设计实验
10. INT 21h输入输出程序设计实验
 显示A~Z共26个大写英文字母
 INT 21H功能调用示例程序实验
 在C语言使用INT 21h功能调用
 PC键盘下传实验箱七段码显示
 实验箱键盘上传PC屏幕显示

微机接口及其应用实验
1. 存储器扩展实验
2. 8259中断控制器实验
 8259单级中断控制
 8259多级中断控制
3. I/O扩展实验(8位/16位)
4. 8255并行口实验
 8255 A/B/C口输出方波
 8255 PA输入/PB输出
 8255控制交通灯
5. 8253定时/计数器应用实验
6. 8251串行通信应用实验
7. 键盘扫描及显示设计实验
 8279键盘与显示设计
 8255键盘与显示设计
8. 8237可编程DMA控制器实验
9. A/D模数转换实验
10. D/A数模转换实验
11. LCD 128×64图形液晶实验
12. LED 16×16点阵显示实验
13. 音频驱动实验
14. 继电器控制实验
15. 步进电机控制实验
16. 直流电机调速实验
17. DS18B20数字温度传感器实验
18. V/F电压频率转换实验
19. PWM输出实验
20. DS1302实时时钟

九、单片机实验项目
单片机原理实验
1. 系统认识实验
2. 数制转换实验
 BCD整数转换为二进制整数
 二进制整数转换为十进制整数
3. 运算程序设计实验
 多字节加法程序
 双字节无符号数乘法
 双字节除法
4. 查表程序设计实验
 采用查表的方法将16进制数转换为ASCII码
 通过查表实现y=x2
5. 数据排序实验
6. 位操作实验

单片机集成功能模块实验
1. 数字量输入输出实验
 P1口I/O实验
 P1口流水灯实验
2. 中断控制实验
 定时器中断
 外部中断
3. 定时/计数器实验
 定时器实验
 计数器实验
4. 串行通信实验
 自发自收实验
 双机通信实验
5. 片内看门狗应用实验
6. 片内EEPROM应用实验
单片机接口应用实验
1. 存储器扩展实验
2. I/O扩展实验
3. 8255并行口实验
 8255 A/B/C口输出方波
 8255 PA输入/PB输出
 8255控制交通灯
4. A/D 0809模数转换实验
5. D/A 0832数模转换实验
6. 键盘与显示设计实验
 8279键盘与显示设计
 8255键盘与显示设计
7. LCD 128×64液晶显示实验
8. LED 16×16点阵显示实验
9. 音频驱动实验
10. 继电器控制实验
11. 步进电机控制实验
12. 直流电机控制实验
13. DS18B20数字温度传感器实验
 温度测量
 温度控制
14. V/F转换实验
15. PWM输出实验
16. DS1302实时时钟实验
17. 8251串行通信实验
18. 8253定时计数实验
19. 8259中断控制实验

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