KCPLC-01C型PLC可編程控制器及單片機開發(fā)系統(tǒng)、自動控制原理綜合實驗臺
一、設(shè)備特點
1、本實驗臺采用組件多結(jié)構(gòu) 更換實驗?zāi)K便捷，如需擴展功能或開發(fā)新實驗，只需添加實驗掛箱即可，永不淘汰。
2、雙口接線法 PLC主機與實驗掛箱之間的連接即可采用自鎖緊接插線單線逐點連接，以提高動手動腦能力，加深了解PLC的結(jié)構(gòu)功能，又可通過排線一次性連接，以提高實驗連接速度，與單一連接法相比具有絕對優(yōu)越性。
3、實驗對象形像逼真，接近工業(yè)現(xiàn)場的實際應(yīng)用，通過本實驗裝置的訓(xùn)練，學(xué)生很快就能適應(yīng)現(xiàn)場的工作。
4、采用西門子S7-1200系列可編程控制器，功能強大，性能優(yōu)越，采用模塊化設(shè)計，組合靈活。
5、組態(tài)棒圖教學(xué) 采用MCGS工控組態(tài)軟件，所有實驗都已編輯出形象直觀、動感強、教學(xué)效果好的組態(tài)棒圖，進(jìn)行實驗動態(tài)跟蹤教學(xué)。
二、裝置構(gòu)成
1、PLC可編程控制器實驗臺：提供三相電源，直流穩(wěn)壓電源及安全保護(hù)裝置
2、PLC可編程控制器實驗裝置(掛箱規(guī)格：40×24×6 cm3)：
（1）PLC001 交通信號燈PLC自動控制實驗掛箱
（2）PLC002 攪拌器的PLC自動控制實驗掛箱
（3）PLC003 LED數(shù)碼管顯示PLC自動控制實驗掛箱（實物）
（4）PLC004 四層電梯的PLC自動控制實驗掛箱（實物）
（5）PLC005 加工中心刀具庫選擇控制實驗掛箱（實物）
（6）PLC006 藝術(shù)彩燈造型的PLC控制實驗掛箱
（7）PLC007 電機的自動控制實驗掛箱（實物）
（8）PLC008 步進(jìn)電機的PLC控制實驗掛箱（實物）
（9）PLC009 模擬電視發(fā)射塔實驗掛箱
（10）PLC010 自動送料裝車系統(tǒng)實驗掛箱
（11）PLC011 自動售貨機實驗掛箱
（12）PLC012 自動成型系統(tǒng)實驗掛箱
（13）PLC013 水塔自動供水系統(tǒng)實驗掛箱
（14）PLC014 郵件自動分揀系統(tǒng)實驗掛箱
（15）PLC015 自動洗衣機系統(tǒng)實驗掛箱
（16）PLC016 電鍍系統(tǒng)實驗掛箱
（17）PLC017 繼電器控制實驗掛箱（一）
（18）三相鼠籠電動機380V Y /△接法
（19）基礎(chǔ)實驗掛箱
3、PLC可編程控制器操作桌
4、編程應(yīng)用軟件
5、仿真教學(xué)軟件
6、工控組態(tài)軟件
7、PLC可編程控制器（接口都已引到面板）及轉(zhuǎn)接通迅電纜。
8.綜合型單片機實驗系統(tǒng)
三．總體要求
1.所有單片機硬件實驗電路模塊都必須集成在一個實驗電路主板上，完成所有的實驗項目。
2.實驗箱體采用鋁木合金組合材料,ABS塑料包角。
3．能配置單片機和PC機組態(tài)綜合應(yīng)用接口，PC機與單片機實時通信，在組態(tài)界面上實時顯示單片機測控的各項參數(shù)；
4.測量功能：虛擬示波器、常用信號源。
5.整機具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)，無任何侵權(quán)項。
四．單片機硬件電路組成
1.基礎(chǔ)接口電路
（1）多路定時計數(shù)器8253A。
（2）可編程并行輸入/輸出接口8255。
（3）可編程鍵盤顯示接口8279
（4）可編程串行通信接口16C550
（5）單片機系統(tǒng)簡單I/O口擴展電路74LS273/74LS244。
（6）看門狗電路MAX813
2. 人機接口電路
（1）8位LED發(fā)光管輸出顯示
（2）8位開關(guān)量輸入模塊、8位開關(guān)量輸出模塊。
（3）8個獨立的LED數(shù)碼管。
（4）4×4矩陣鍵盤電路。
（5）16×16點陣LED模塊，由4個8*8點陣和驅(qū)動電路組成。
（6）12864 LCD圖形、中文、字符顯示模塊。
（7）主板集成有帶觸模屏功能的2.4”TFT 彩色液晶顯示屏。
（8）兩路帶消抖±5V單脈沖產(chǎn)生電路。
（9）1HZ-1MHZ分8路輸出固定脈沖發(fā)生。
3. 外設(shè)執(zhí)行部件
（1）5V繼電器控制、音樂發(fā)生器電路。
（2）步進(jìn)電機20BY及直流電機驅(qū)動與控制。
（3）揚聲器驅(qū)動電路。
（4）蜂鳴器驅(qū)動電路。
（5）光電測速模塊電路。
4. 通信接口電路
（1）CH375 USB通信模塊 ,支持HOST /SLAVE模式。
（2）IRM5000紅外無線通信模塊
（3）CAN-Bus通信模塊，由SJA1000和TJA1050T專用芯片組成。
（4）TCP/IP通信模塊，含太網(wǎng)芯片RT8019和32K靜態(tài)存儲器。
（5）RS232/RS485接口應(yīng)用和電平轉(zhuǎn)換電路。
（6）I2C串行實時日歷/時鐘PCF8563。
（7）I2C串行鍵盤顯示控制器Zlg7290。
5. 存儲器電路
（1）32K靜態(tài)RAM 62256
（2）串行存儲器93C64讀寫電路
（3）I2C串行存儲器24C02應(yīng)用電路。
（4）IC卡讀寫（24C01)模塊電路。
（5）SST512K FALSH存儲器電路。
（6）SD卡讀寫電路。
6. 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
（1）單路8位數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換接口DAC0832。
（2）8路8位模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換接口ADC0809。
（3）串行8位A/D 轉(zhuǎn)換電路TLC549及其相關(guān)電路
（4）串行10位D/A 轉(zhuǎn)換電路TLC5615及其相關(guān)電路
（5）ISD1730PY語音錄放模塊、紙盆式電動揚聲器及駐極體話筒。
（6）數(shù)字溫度傳感器DS18B20，用于環(huán)境溫度檢測。
7.單片機模塊
（1）配置全功能51單片機仿真系統(tǒng)，RS232/USB通信方式，不占用微控制器軟硬件資源；CPU的口線全開放。
（2)含STC89C52單片機模塊,配在線下載電路和接口。
五．系統(tǒng)軟件配置
1.WINDOWS下KEIL C51 軟件環(huán)境，支持匯編和C語言的編程、編譯、鏈接和源程序級調(diào)試和在線下載。
2.Small RTOS(51) 1.12.1vR嵌入式操作系統(tǒng)。
3.在線下載軟件：STC_ISP_V479。
4.支持工業(yè)組態(tài)軟件在單片機控制中的應(yīng)用接口軟件。
5.工業(yè)組態(tài)軟件在單片機控制中的應(yīng)用實驗例程
6.視頻培訓(xùn)教程。
六．實驗資料
1.配套單片機實驗指導(dǎo)書。
2.所有實驗的KEIL C51及匯編樣例的電子檔源程序（各樣例的電子文件，為KEIL C51及匯編兩種格式，該電子文件可直接用于調(diào)試）。
3. 單片機各種應(yīng)用實驗，在一個主板上必須實現(xiàn)下列實驗：P3輸入實驗，P1輸出實驗、DS18B20溫度檢測實驗、LED點陣顯示實驗、控制交通燈實驗、步進(jìn)電機和直流電機閉環(huán)控制實驗、串并A/D和D/A轉(zhuǎn)換實驗、8279鍵盤顯示實驗、1730語音錄放實驗、LCD顯示實驗、16C550可編程異步通訊接口實驗、RS232/485串行通信實驗、USB接口的應(yīng)用實驗、以太網(wǎng)通信實驗、CAN總線通信實驗、無線紅外接口通信實驗、I2C總線實時時鐘PCF8563、ZLG7290串行鍵盤、 I2C智能卡應(yīng)用實驗、“看門狗”復(fù)位實驗、NOR Flash、TFT彩色液晶屏及觸摸屏的應(yīng)用實驗；
4.工業(yè)組態(tài)應(yīng)用實驗：含工業(yè)組態(tài)軟件編程實驗、工業(yè)組態(tài)軟件在單片機控制中的應(yīng)用實驗，如數(shù)據(jù)采集、數(shù)字電壓表、液體混合、工業(yè)順序控制、電機控制等。
七．技術(shù)性能
1、輸入電源：三相四線電源，輸入時指示燈亮。
2、電源輸出：有漏電型保護(hù)器、過載、短路保護(hù)裝置。
A．三相四線380V輸出，由三只電壓表指示輸出電壓
B．～220V通過安全插座輸出
C．+24V/2A直流穩(wěn)壓輸出（數(shù)顯）
D．+5V/1A直流穩(wěn)壓輸出（數(shù)顯）
E．±12V/1A直流穩(wěn)壓輸出（根據(jù)裝置需求而定）
3、PLC可編程控制器：
西門子：S7-1200. CPU1214C（輸入14點，輸出10點），配置擴展模塊SM1223（8輸入/8輸出）
4、重量：100Kg
5、外形尺寸：160×75×150 cm
八．基本實驗項目
(一)PLC實驗：PLC可編程控制器實驗系統(tǒng)
1．與、或、非邏輯功能實驗
2．定時器、計數(shù)器功能實驗
3．跳轉(zhuǎn)、分支功能實驗
4．移位寄存器實驗
5．?dāng)?shù)據(jù)處理功能實驗
6．微分、位操作實驗
7．四層電梯的PLC自動控制實驗（實物）
8．?dāng)嚢杵鞯腜LC自動控制實驗
9．LED數(shù)碼官顯示PLC自動控制實驗（實物）
10．交通信號燈PLC自動控制實驗
11．加工中心刀具庫選擇控制實驗（實物）
12．藝術(shù)彩燈造型的PLC控制實驗
13．電機的自動控制實驗 （實物）
14．步進(jìn)電機的PLC控制（實物）
15．模擬電視發(fā)射塔實驗實驗
16．自動送料裝車系統(tǒng)控制實驗
17．自動售貨機實驗
18．自動成型實驗
19．三相鼠籠式異步電動機點動和自鎖PLC控制(實物)
20．水塔自動供水控制系統(tǒng)實驗
21．三相鼠籠式異步電動機聯(lián)動正反轉(zhuǎn)PLC控制(實物)
22．郵件自動分揀實驗
23．三相鼠籠式異步電動機帶延時正反轉(zhuǎn)PLC控制(實物)
24．自動洗衣機控制系統(tǒng)模擬實驗
25．三相鼠籠式異步電動機Y/△轉(zhuǎn)換起動PLC控制(實物)
26．電鍍過程控制實驗
27．MCGS組態(tài)棒圖實驗教學(xué),利用已編輯好組態(tài)棒圖,對以上任何實驗進(jìn)行動態(tài)跟蹤教學(xué)實驗
28．針對實驗項目的具體要求，學(xué)生自行編輯組態(tài)棒圖進(jìn)行實驗。
（二）、單片機實驗系統(tǒng)：
1、單片機I/O口應(yīng)用實驗_ P3.3口輸入 P1口輸出
2、單片機I/O口應(yīng)用實驗_工業(yè)順序控制
3、并行I/O接口8255應(yīng)用
4、簡單I/O口擴展
5、A/D 轉(zhuǎn)換實驗
6、D/A轉(zhuǎn)換實驗
7、鍵盤顯示控制器8279應(yīng)用實驗
8、步進(jìn)電機控制實驗
9、小直流電機調(diào)速實驗
10、電子音響實驗
11、繼電器控制實驗
12、數(shù)據(jù)存貯器擴展實驗
13、8031單片機串行口應(yīng)用實驗
14、8031串行口應(yīng)用實驗
15、串行接口16C550應(yīng)用實驗
16、串行A/D轉(zhuǎn)換器TLC549應(yīng)用
17、串行D/A轉(zhuǎn)換器TLC5615應(yīng)用
18、單片機雙機通信實驗
19、USB接口應(yīng)用實驗
20、16X16 LED點陣顯示實驗
21、128 X 64 LCD液晶顯示接口實驗
22、數(shù)字溫度傳感器18B20實驗
23、看門狗電路MAX708
24、I2C總線應(yīng)用實驗
（1）串行E2PROM的讀寫實驗
（2）I2C智能卡讀寫實驗
（3）串行鍵盤顯示接口ZLG7290應(yīng)用實驗
（4）PCF8563串行實時時鐘應(yīng)用實驗
25、定時計數(shù)器8253A應(yīng)用實驗
26、網(wǎng)絡(luò)接口應(yīng)用實驗
27、CAN總線通信應(yīng)用實驗
28、ISD1730語音錄放實驗
29、紅外接口通信實驗
30、大容量NOR Flash與單片機的接口設(shè)計
31、TFT彩色液晶屏及觸摸屏的應(yīng)用
32、Small RTOS(51) 1.12.1v 使用
33、直流電機、步進(jìn)電機閉環(huán)控制實驗
34、液晶顯示虛擬示波器實驗
35、工業(yè)組態(tài)軟件編程實驗
36、MCGS工業(yè)組態(tài)軟件在單片機控制中的應(yīng)用實驗
（1）步進(jìn)電機控制實驗_總線控制
（2）直流電機控制實驗_總線控制
（3）工業(yè)順序控制實驗_位控制
（4）數(shù)據(jù)采集實驗_總線控制
（5）數(shù)據(jù)采集實驗_總線控制
（6）數(shù)字電壓表實驗
（7）液體混合控制實驗
（8）交通燈控制實驗
37、工業(yè)組態(tài)軟件和微控制器的接口編程實驗
......無限擴展
（三）、自動控制實驗
1、線性系統(tǒng)的時域分析：
（1）典型環(huán)節(jié)的模擬研究；
（2)二階系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性;
（3)三階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性。
2、線性控制系統(tǒng)的頻域分析（伯德圖、奈氏圖）：
（1）慣性環(huán)節(jié)的頻率特性曲線；
（2）二階閉環(huán)系統(tǒng)的頻率特性曲線；
（3）二階開環(huán)系統(tǒng)的頻率特性曲線；
（4）頻率特性的時域分析。
3、非線性系統(tǒng)的相平面分析：
（1）典型非線性環(huán)節(jié)；
（2）二階非線性控制系統(tǒng)：
（3）三階非線性控制系統(tǒng)。
4、線性系統(tǒng)的校正與狀態(tài)反饋
1）線性系統(tǒng)的校正
（1）頻域法串聯(lián)超前校正；
（2）時域法串聯(lián)比例微分校正；
（3）時域法比例反饋校正；
（4）時域法微分反饋校正；
2)線性系統(tǒng)的狀態(tài)反饋及極點配置 。
5、采樣控制系統(tǒng)分析
6、模擬直流電機閉環(huán)調(diào)速實驗
7、模擬溫度閉環(huán)控制實驗
（四）計算機控制技術(shù)實驗
1、數(shù)/模轉(zhuǎn)換實驗
2、模/數(shù)轉(zhuǎn)換實驗
3、采樣與保持：
（1）采樣實驗；
（2）采樣/保持器實驗；
（3）采樣/保持控制系統(tǒng)分析舉例。
4、平滑與數(shù)字濾波實驗：
（1）微分與平滑；
（2）數(shù)字濾波。
5、數(shù)字PID控制實驗：
（1）標(biāo)準(zhǔn)PID控制算法，
（2）積分分離PID控制算法：
（3）非線性PID控制算法；
（4）積分分離--砰砰復(fù)式PID控制算法
6、最少拍控制系統(tǒng)：
（1）最少拍有紋波系統(tǒng)；
（2）最少拍無紋波設(shè)計；
（3）最少拍控制系統(tǒng)設(shè)計舉例。
7、大林算法：
（1）有明顯振鈴現(xiàn)象的大林算法及振鈴消除；
（2）有微弱振鈴現(xiàn)象的大林算法及振鈴消除；
（3）無振鈴現(xiàn)象的大林算法。
8、多變量解耦控制：
（1）多變量解耦控制設(shè)計；
（2）多變量解耦控制設(shè)計。
9、微機控制的二次開發(fā)
（五）控制系統(tǒng)實驗
1、直流電機閉環(huán)調(diào)速實驗
2、溫度閉環(huán)控制實驗
3、步進(jìn)電機調(diào)速實驗
4、模擬/數(shù)字混合溫度閉環(huán)控制實驗
QQ客服1