HY-402 型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设备是集单片机、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要求实验实训考核设备。
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-A540-1.5K 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，是目前较为要求的变频器实验装置。

二、外形尺寸及电气参数：
1 、实验台：外形尺寸： 1800mm × 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-A540-1.5K
9 、 51 仿真器、编程器型号： BF51
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，不会淘汰。
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： 0-24mA 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）
2 、 PLC 可编程控制器实验挂箱（二）
3 、 PLC 可编程控制器实验挂箱（三）
4 、 PLC 可编程控制器实验挂箱（四）
5 、 PLC 可编程控制器实验挂箱（五）
6 、单片机综合开发系统实验挂箱（一）
7 、单片机综合开发系统实验挂箱（二）
8 、单片机综合开发系统实验挂箱（三）
9 、单片机综合开发系统实验挂箱（四）
10 、变频调速实验挂箱（一）
11 、变频调速实验挂箱（二）
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：
自由实验系统：包括 MCS51 单片机追小系统 , 装有优质单片机锁紧集成插座 , 使实验极为方便。实验系统板可做单片机的输入、输出口的实验，数据传送实验 , 多字节加法实验 , 双字节乘法实验 , 数制转换实验 , 数据排续实验 , 分支程序设计实验 , 布尔操作及子程序设计实验 , 定时器计数器实验 , 外部及内部中断实验 , 键盘及显示实验 ,AD 转换实验，单片机与单片机通讯实验（需二台实验系统） , 单片机与 PC 机通讯实验 , 音乐实验 ,E2PROM 存储器实验等。单片机实验系统可以方便地将 51 的所有 32 个输入、输出端口用排线引出，以方便开发程序之用。
系统同时提供单片机参考实验程序：
1. 跑马灯实验程序
2. 可控制速度的流水灯实验程序
3. 电子抢答器实验程序
4. 音乐 < 兰花草 > 实验程序
5. 音乐 < 生日快乐 > 实验程序
6. 六首音乐门铃实验程序
7. 十进制计数器实验程序
8. 红绿灯交通信号控制实验程序
9. 数字闹钟实验程序
10. 电子琴实验程序
11. 计时器实验程序
12. 二进制转换为十进制 BCD 码实验程序
13. 外部内部同时中断实验程序
14.AD 转换实验程序
15.8051 对 8051 通讯实验程序。
编程器及仿真器实验：
编程器和仿真器与单片机实验系统连接极为方便 , 只需将仿真头连接单片机实验板的锁紧座 , 无须另接电源 , 编程仿真由拨动开关控制 , 用同一串口与计算机连接。编程器可对 ATMEL 的 51 系列单片机进行读、写、擦除、校验、加密等操作。
挂箱实验项目 :
1. 定时计数器的应用
2. 电子钟控制系统
3.D/A 转换
4. 交通灯控制系统
5. 闪光等控制
6.A/D 转换应用系统
7. 抢答器应用系统
8. 查询式按键系统
9. 矩阵式按键系统
10. 继电器输出接口
11. 动态显示应用
12. 发射灯中断控制。
仿真器指标：
1. 可仿真 89C 51 、 89C52 、 89S51 、 89S52 、 89C58 等等 51 内核的单片机，
2. 直接支持 KEIL C51 的 IDE 开发仿真环境， 64K 用户可使用仿真程序空间 ,0000 ～ FFFF ，采用顶级仿真芯片，监控程序存储在特殊空间，绝不占用 0000 ～ FFFF 的 64K 的仿真空间。
3.RS-232 通讯接口 , 波特率 4.8 Kbps- 57.6 Kbps 自适应。
4. 仿真频率 0-40 MHz 晶振可选 , 系统配置 11.0592 MHz 。
5. 程序代码可以重复装载 , 无需预先擦除用户程序空间。
6. 监控程序占用用户的资源少 , 全速运行不占用资源。
7. 片内 64K 程序空间可以随时进行在线程序更新， 可以调试长达几千行的楼宇智能控制大型程序、键盘控制汉字液晶显示大型程序。
8. 可单步、断点、全速、可参考变量、 RAM 变量。
9. 支持汇编、 C 语言，混合调试。
10. 板载仿真头接口可以和任何的试验板、目标板进行连接，从而达到硬件仿真的无限扩展
11. 采用工业级 64K 超大容量仿真芯片作为核心部件 , 抗干扰能力级强，可仿真次数大于等于 10 万次
12. 仿真频率追高 33/40MHz 13. 支持同时追多 10 个断点 。
（ 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