SGPLC-02K 可编程控制器实验装置（PLC+变频调速+单片机实验台）

时间：2025-05-26 16:05:02

一、概述
SGPLC-02K可编程控制器实验装置是专为目前我国各院校开设的《可编程控制器技术》、《可编程控制器及其应用》、《变频调速技术》等课程配套设计的。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、模拟控制实验挂箱、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验，同时也为了高层次的设计开发实验提供良好的条件。为了结合教学要求，设计过程中参考了国内多种教材，从中精选出二十七组最具典型性的实验项目，配备三相鼠笼异步电机、继电器、变频器能完成多个电气控制实验。产品采用挂箱式，便于实验项目扩展和用户第二次开发。
二、特点
1、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，只需添加实验挂箱即可，永不淘汰。
2、实验对象形像逼真，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、采用三菱FX1N-40MR主机集成数字量I/O（24路数字量输入/16路数字量输出）
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。
三、系统构成
1、PLC可编程控制器实验台（演示屏与控制箱构成）
2、PLC可编程控制器实验演示装置
3、PLC可编程控制器操作桌
4、编程应用软件
5、PLC及转接通讯电缆
6、变频调速实验系统：配D720S 0.4KW变频器及配套附件
7、不锈钢电机导轨，光码盘测速系统（配1024光电编码器）
8、编程应用软件
9、PLC仿真实训软件一套：
（1）通过PLASH虚拟环境实时显示PLC的运行状态
（2）PLC编程训练、PLC程序编写测试等功能
（3）实现PLC运行模拟，对错误程序进行检查
10、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。
11、电脑或手持编程器（用户自备或代购）
四、实验台控制箱技术指标
1、电源
  1.1电源输入:工作电压380V±5%(50Hz)，输入时指示灯亮。
  1.2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。
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。
五、PLC可编程控制器主机挂箱功能、特点
◆PLC主机：输入：24点输出24点
◆型号：三菱FX1N-40MR
◆输出电压：直流24V，电压表指示
◆利用应用软件编程
◆电源输入：交流220V，50Hz
1）功能包括
◆ 交流电源输入区       ◆ PLC主机、编程电缆
◆ LED发光管、指示灯         ◆ 输出负载指示
◆ 输入模拟开关（按钮和开关） ◆ LED数码管、蜂鸣器
◆ 直流稳压电源5V1A，24V2A   ◆ PLC输入、输出端口
2）PLC主机的输入输出端口均已引到面板上。输入可以接模拟输入开关、行程开关或光电开关等。输出可以接面板上的指示灯、数码管和继电器、直流电机和蜂鸣器，还可以与演示装置相连接，可应用实际的工业控制。
3）PLC主机采用日本原装的三菱系列主机。如用户要求时也可配备其他型号主机。
4）实验台本身带有24V2A的电源。可以直接用于输出负载或与演示装置接口或与其它对应装置相连。
六、实验桌：铝木结构，采用特制模具制作的优质铝合金做框架，铝合金表面经氧化处理，经久耐用，美观大方，符合现代审美观，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，桌子下部配置储存柜及电脑主机柜。
七、PLC可编程控制器实验演示挂箱
    该装置是为了配合PLC可编程控制器实验台使用而设计的外接演示装置。它由LED发光二极管、大型LED数码管、直流电机、步进电机等执行机构用其他外围电路模拟实际工业控制过程中的状态，它形象生动的演示了PLC的整个执行过程。通过该装置，可以锻炼学生的动手能力，能够形象生动的执行机构验证自己编写程序的正确性，掌握PLC的实际应用，增强学生对PLC的学习兴趣。演示挂箱后盖由铝合金注塑而成，箱体结构合理，工艺先进，美观大方。该装置在演示屏上位置可任意移动、互换。
    演示装置上对PLC的输入输出均采用24V电源，5V电源供执行机构中的外围使用，每套演示装置主要由六块实验挂箱组成十七个实验内容，它们的型号分别为：
功能单元一：SG001交通信号灯PLC自动控制       SG002自动售货机
            SG003 LED数码管显示PLC自动控制   SG004艺术彩灯造型PLC控制
功能单元二：SG005搅拌器的PLC自动控制         SG006自动成型系统
            SG007加工中心刀具库选择控制       SG008步进电机的PLC控制
功能单元三：SG009水塔自动供水系统             SG010邮件自动分拣系统
            SG011自动洗衣机系统               SG012电镀系统
功能单元四：SG013四层电梯PLC自动控制         SG014基础实验
功能单元五：SG015模拟电视发射塔               SG016自动送料装车
功能单元六：SG017电机的自动控制
八、单片机实验箱
*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。
*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。
*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。
*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。
*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。
*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。
*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。
九、实验项目
(一)PLC与变频器
1．与、或、非逻辑功能实验         2．定时器、计数器功能实验
3．跳转、分支功能实验          4．移位寄存器实验
5．数据处理功能实验      6．微分、位操作实验
7．交通信号灯PLC自动控制实验    8．搅拌器的PLC自动控制实验
9．LED数码官显示PLC自动控制实验     10．四层电梯的PLC自动控制实验
11．加工中心刀具库选择控制实验         12．艺术彩灯造型的PLC控制实验
13．电机的自动控制实验                 14．步进电机的PLC控制
15．模拟电视发射塔实验实验             16．自动送料装车系统控制实验
17．自动售货机实验                     18．自动成型实验
19．水塔自动供水控制系统实验           20．邮件自动分拣实验
21．自动洗衣机控制系统模拟实验         22．电镀过程控制实验
23．挖土机控制编程训练：集PLC技术、微机控制技术与一体，即有形像的模型，又有生动具体的运转机构，实验操作方便，是各院校可编程控制器技术进行实物实验的理想模型。
24．三相鼠笼式异步电动机点动和自锁PLC控制(实物)
25．三相鼠笼式异步电动机联动正反转PLC控制(实物)
26．三相鼠笼式异步电动机带延时正反转PLC控制(实物)
27．三相鼠笼式异步电动机Y/△转换起动PLC控制(实物)
28．变频器功能参数设置与操作实验
29．基于PLC通信方式的变频器开环调速
30．变频器速度闭环反馈系统实验
31．变频器开环运行实验
32．变频器多段速度运转实验
33．变频器外部操作实验
34．MCGS组态棒图实验教学,利用已编辑好组态棒图,对以上任何实验进行动态跟踪教学实验
35．针对实验项目的具体要求，学生自行编辑组态棒图进行实验。
（二）单片机部分
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
l 十六进制数转换为十进制数
l 十进制数转换为十六进制数
3. 码制转换实验
l ASCII码（数字符）转换为十六进制数
l 十六进制数转换为ASCII码
l ASCII码（数字符）转换为十进制数
l 十进制数转换为ASCII码
l 十进制数的ASCII码转换为BCD码
l 十进制BCD码转换为二进制数
4. 运算类编程实验
l 二进制双精度加法运算
l 十进制的BCD码减法运算
l 乘法运算
5. 分支程序设计实验
6. 循环程序设计实验
l 计算S＝1＋2×3＋3×4＋4×5＋…＋N（N＋1）
l 求某数据区内负数的个数
7. 排序程序设计实验
l 气泡排序法
l 学生成绩名次表
8. 子程序设计实验
l 求无符号字节序列中的最大值和最小值
l 求N！
9. 查表程序设计实验
10. INT 21h输入输出程序设计实验
l 显示A~Z共26个大写英文字母
l INT 21H功能调用示例程序实验
l 在C语言使用INT 21h功能调用
l PC键盘下传实验箱七段码显示
l 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
l 8259单级中断控制
l 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
l 8255 A/B/C口输出方波
l 8255 PA输入／PB输出
l 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
l 8279键盘与显示设计
l 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

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
l BCD整数转换为二进制整数
l 二进制整数转换为十进制整数
3. 运算程序设计实验
l 多字节加法程序
l 双字节无符号数乘法
l 双字节除法
4. 查表程序设计实验
l 采用查表的方法将16进制数转换为ASCII码
l 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
l P1口I/O实验
l P1口流水灯实验
2. 中断控制实验
l 定时器中断
l 外部中断
3. 定时／计数器实验
l 定时器实验
l 计数器实验
4. 串行通信实验
l 自发自收实验
l 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
l 8255 A/B/C口输出方波
l 8255 PA输入／PB输出
l 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
l 8279键盘与显示设计
l 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
l 温度测量
l 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

十、配置清单

名称	型号	数量	单位	备注
实验屏		1	台	铝合金
电源控制箱		1	台	钢质喷塑
实验桌		1	张	铝木结构
PLC主机	FX3U-48MR	1	台
变频器实验挂箱	D720S/0.4KW	1	套
学生凳		2	张	塑钢结构
通讯模块	FX1N-485BD	1	只
通讯电缆	SC-09	1	条
实验挂箱模块（面板为整块敷铜板经特殊工艺加工能而成，因而连线少，接触可靠，故障率低，美观大方）	功能单元一	1	块
	功能单元二	1	块
	功能单元三	1	块
	功能单元四	1	块
	功能单元五	1	块
	功能单元六	1	块
	交流接触器实训挂箱	1	块
三相电机	380V/180W	1	台
电机及导轨	220V 180W三相电机含编码器	1	套
单片机实验箱	包括主机、光盘、连接线	1	套
软件	三菱编程软件及演示程序	1	套
软件	组态软件教育版	1	套
说明书	实验指导	1	册
专用导线	实验连接线50CM自锁线	30	条
	15CM自锁线	10	条
	系统排线	1	条
	Ф4电机安全叠加连线	30	条

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