TW-SD551可编程/变频器/单片机综合应用实验装置
（PLC+变频器+单片机）
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：1700mm×700mm×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。
（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
配置三菱FX3U-38mR主机，集成数字量I/O（24路数字输入，16路数字量输出），SC-09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 | TW1 | 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 | TW2 | 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 | TW3 | 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 | TW4 | 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 | TW5 | 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 | TW6 | 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 | TW7 | 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 | TW8 | 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 | TW9 | 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 | TW10 | 四层电梯 | 通过对一个完整的四层电梯模拟的综合控制，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。 |
11 | TW12 | 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
配置三菱FR-D720变频器，带有RS485通讯及BOP操作面板。
4、单片机实训模块
多功能单片机实验开发系统是《MCS-51单片机原理与接口》《C8051嵌入式单片机控制技术》《自动化控制》《CPLD/FPGA技术》等课程教学的配套实验设备。以小系统、多功能、易扩展为设计思想，系统的地址总线、数据总线、控制总线全部引出，对用户开放，并留有扩展单元（区），这样学校可以从需要出发，灵活选配各种扩展模块，为各类院校的教学实验、课程设计、毕业设计提供了良好的实验开发环境，也是科研、开发工作者的得力助手。
主要特点
（1）USB三核高性能KeilC仿真器（标配）：系统标配有USB接口BH-Keil51仿真器或选配BH-3000和其它型号仿真器。
★ BH-Keil51仿真器是目前同行业功能完整，性能稳定，技术先进的全USB接口仿真器。兼容KEILC51 UV2 调试环境支持单步、断点、随时可查看寄存器、变量、IO、内存内容。支持夭折功能可仿真各种51指令兼容单片机，ATMEL、WINBOND、INTEL、SST、ST等等。
★不占资源，无限制真实仿真（32个IO、串口、T2可完全单步仿真），真实仿真32条IO脚，包括任意使用P30和P31口。
★USB接口，无需外接电源和串口，即插即用，台式电脑、无串口的笔记本均适用。三CPU设计，采用仿真芯片＋监控芯片＋USB芯片结构，在仿真状态下仿真芯片被完全冻结，可以100%重现CPU所有特性，即总线I/O口。
★下载仿真通讯急速115200BPS，也是KEIL支持的高速度,相比以前版本提高一个数量级(10倍以上)，单步运行如飞。
（4）实验开放性：实验电路单元尽可能独立开放,如开放式键盘, 开放式显示器,开放式串口等,为适应多种方式实验提供可能。
（5）二次开发：系统将地址总线、数据总线、控制总线全部引出，主机板留有扩展单元，通过单片机仿真器调试用户系统。
（6）在线下载：实验系统配有ISP在线下载接口，可直接烧录AT89S5X单片机。
（7）二种工作方式：一是联PC机运行，在与上位软件联机的状态下，实现各种调试和行运的操作；二是脱机运行，系统配有管理监控，在无仿真器状态下，系统自动切换到脱机管理状态，用户可轻松调用EPROM中的实验程序完成实验。
（1）单片机硬件：
1 | 用户CPU（AT89S52），带仿真接口 | 21 | I/O口扩展模块（74LS244、74LS273） |
2 | ISP在线编程接口，标配ISP下载线和软件 | 22 | 蜂鸣器模块 |
3 | 单片机所有IO口，数据、地址线，及译码地址区 | 23 | 射极跟随器实验模块 |
4 | 译码、锁存单元（由CPLD芯片1016设计） | 24 | 红外遥控接收实验模块（配红外遥控器） |
5 | 扩展ROM（64K）、扩展RAM（32K） | 25 | 单脉冲与固定时钟模块 |
6 | 扩展模块区（USB、网卡、CAN总线等） | 26 | DS18B20数字温度传感器模块 |
7 | RS232串行通讯口 | 27 | DAC0832数模转换模块 |
8 | 8251实验模块 | 28 | 模拟温度传感器实验模块 |
9 | 8253实验模块 | 29 | 压力传感器实验模块 |
10 | 8279实验模块 | 30 | ADC0809模数转换模块 |
11 | 8255实验模块 | 31 | 128*64 LCD液晶显示模块（可换16*2 LCD模块） |
12 | 六位动态数码管实验模块 | 32 | PWM转换模块 |
13 | 4*6矩阵键盘模块 | 33 | LM386音频功放模块 |
14 | 8155实验模块 | 34 | 继电器模块 |
15 | 8位LED发光二极管输出模块 | 35 | RS485通讯模块 |
16 | 8位开关量输入模块 | 36 | 直流电机模块（带霍尔传感器，可实现闭环调速） |
17 | 8250实验模块 | 37 | 四相步进电机模块（带驱动电路） |
18 | 16*16点阵实验模块 | 38 | 接触式IC卡实验模块（标配一块IC卡） |
19 | 可调电压模块 | 39 | 标配BH-Keil51仿真器（USB接口） |
20 | 直流电源模块（提供+5V、+12V、-12V、GND） | 40 | 配套附件实验接插线，排线，IC卡，红外遥控器，USB线，说明书，光盘资料(含详实的实验代码C与汇编程序)。 |
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、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）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
10、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
5.天塔之光控制
6.十字路口交通灯控制
7.水塔水位控制
8.自动送料装车系统控制
9.四节传送带控制
10.装配流水线控制
11.多种液体混合装置控制
12.自控成型机控制
13全自动洗衣机控制
14.电镀生产线控制
15.自控轧钢机控制
16.邮件分拣机控制
17.自动售货机控制
18.机械手控制
19.四层电梯控制
20.加工中心控制
（四）PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训
24.变频器功能参数设置与操作
25.变频器报警与保护功能
26.外部端子点动控制
27.变频器控制电机正反转
28.多段速度选择变频调速
29.变频器无级调速
30.基于外部模拟量(电压/电流）控制方式的变频调速
31.瞬时停电启动控制
32.PID变频调速控制
33.PLC控制变频器外部端子的电机正反转
34.PLC控制变频器外部端子的电机运行时间控制
35.基于PLC数字量控制方式的多段速
36.基于PLC模拟量控制变频开环调速
37.基于PLC通信方式的变频器开环调速
38.基于PLC通信方式的速度闭环控制
39.基于PLC模拟量方式的变频器闭环调速
（五）单片机实训项目
(一)软件实验
（1）清零程序；
（2）拆字程序；
（3）拼字程序；
（4）数据区传送子程序；
（5）数据排序实验；
（6）查找相同数据个数；
（7）无符号双字节快速乘法子程序；
（8）多分支程序；
（9）脉冲计数实验；
（10）电脑时钟实验。
(二)硬件实验
（1）P1口亮灯实验；
（2）P1口转弯灯实验；
（3）P3.3口输入，P1口输出实验；
（4）工业顺序控制实验；
（5）8255 A、B、C口输出方波实验；
（6）8255 PA口控制PB口；
（7）8255控制交通灯；
（8）简单I/O扩展实验；
（9）A/D0809转换实验；
（10）D/A0832转换实验；
（11）8279键盘显示实验；
（12）通用打印机实验；（打印机选配）
（13）微型打印机打印字符、曲线、汉字实验；（打印机选配）
（14）I2C储存卡读写实验；
（15）继电器控制实验；
（16）步进电机控制；
（17）8253方波实验；
（18）小直流电机调速实验；
（19）16*16 LED点阵显示实验；
（20）128*64 LCD液晶显示实验；
（21）8250可编程异步通讯接口实验（自发自收）；
（22）8251可编程通讯接口实验（与PC机）；
（23）单片机RS232/485串行发送实验（双机通讯）；
（24）单片机RS232/485串行接收实验（双机通讯）；
（25）温度实验；
（26）压力实验；
（27）DS18B20单总线数字温度传感器实验；
（28）红外线遥控通信实验；
（29）PWM脉冲宽度调制实验；
（30）射极跟随器实验；
（31）电子音乐演奏实验。