一、概述
可編程控制器、單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用及電氣控制綜合實(shí)訓(xùn)裝置 ，PLC部分集可編程邏輯控制器、通信編輯器、編程軟件、工控組態(tài)軟件、仿真教學(xué)軟件、模擬控制實(shí)訓(xùn)掛箱、實(shí)物等于一體，可直觀地進(jìn)行PLC的基本指令訓(xùn)練，多個(gè)應(yīng)用廣泛的PLC實(shí)際應(yīng)用模擬實(shí)驗(yàn)和實(shí)物控制實(shí)訓(xùn)，也為高層次的設(shè)計(jì)開發(fā)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)提供良好的條件。為了結(jié)合教學(xué)要求，設(shè)計(jì)過程中參考了國內(nèi)多種教材，從中精選出最具典型性的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，配備三相鼠籠異步電機(jī)及繼電器，能完成多個(gè)電氣控制項(xiàng)目訓(xùn)練。
二、裝置特點(diǎn)
1、裝置采用組件式結(jié)構(gòu)，更換實(shí)驗(yàn)?zāi)K便捷，如需要擴(kuò)展功能或開發(fā)新實(shí)驗(yàn)，只需添加實(shí)驗(yàn)?zāi)K掛箱即可，永不淘汰。
2、實(shí)驗(yàn)對象形象逼真，接近工業(yè)現(xiàn)場的實(shí)際應(yīng)用，通過本裝置的訓(xùn)練，學(xué)生很快就能適應(yīng)現(xiàn)場的工作。
3、采用三菱FX2N-48MR可編程序控制器，功能強(qiáng)大、性能優(yōu)越，采用模塊化設(shè)計(jì)，組合靈活，用戶可根據(jù)不同的需要組成不同的控制系統(tǒng)。
4、組態(tài)棒圖教學(xué)，采用MCGS工控組態(tài)軟件，所有實(shí)驗(yàn)都已編輯出形象直觀、動(dòng)感強(qiáng)、教學(xué)效果好的組態(tài)棒圖，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)動(dòng)態(tài)跟蹤教學(xué)。
5、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目齊全，含數(shù)字量、模擬量、變頻調(diào)速、觸摸屏、網(wǎng)絡(luò)通訊及電氣控制等。
6、PLC主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)驗(yàn)：配有RS485網(wǎng)絡(luò)通信教師端電腦（主站）分別跟16臺PLC主機(jī)（從站）進(jìn)行直接通信實(shí)驗(yàn)（即進(jìn)行1：N通信），任一臺PLC主機(jī)（主站）跟7臺PLC主機(jī)（從站）進(jìn)行直接通信實(shí)驗(yàn)（即進(jìn)行N：N通信）。
7、仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)：通過FLASH虛擬環(huán)境實(shí)時(shí)顯示PLC運(yùn)行狀態(tài)，也可以實(shí)現(xiàn)PLC接線、錯(cuò)誤檢查、編程訓(xùn)練、程序編寫測試等功能。
三、技術(shù)性能
1、輸入電源：三相四線（或三相五線）～380V±10% 50Hz
2、電源輸出：有漏電型保護(hù)器、過載、短路保護(hù)裝置。
3、三相四線380V輸出，由三只電壓表指示輸出電壓
4、～220V通過安全插座輸出
5、+24V/2A直流穩(wěn)壓電源輸出
6、+5V/1A直流穩(wěn)壓電源輸出
7、±12V/1A直流穩(wěn)壓電源輸出（根據(jù)裝置需求而定）
8、直流電壓：0～10V可調(diào)輸出；直流電流：4～20mA可調(diào)輸出
9、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔<400m
10、裝置容量：＜1KVA
11、重 量：＜110Kg
12、外形尺寸：1600mm×750mm×1600mm
13、安全保護(hù)：具有漏電壓、漏電流保護(hù)裝置，安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)
四、實(shí)訓(xùn)裝置的基本配置及功能
實(shí)訓(xùn)裝置由控制屏、實(shí)訓(xùn)桌、主機(jī)實(shí)訓(xùn)組件、實(shí)訓(xùn)模塊（含豐富的工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備模擬實(shí)訓(xùn)對象）、變頻器掛箱、觸摸屏掛箱、交直流電機(jī)、總線單元、通信模塊、電機(jī)導(dǎo)軌、測速機(jī)構(gòu)等組成。
（一）控制屏
1、交流電源控制單元
三相四線380V交流電源經(jīng)空氣開關(guān)后給裝置供電，電網(wǎng)電壓表監(jiān)控電網(wǎng)電壓，設(shè)有帶燈保險(xiǎn)絲保護(hù)，控制屏的供電由鑰匙開關(guān)和啟停開關(guān)控制，同時(shí)具有漏電告警指示及告警復(fù)位。
提供三相四線380V、單相220V電源各一組，由啟停開關(guān)控制輸出，并設(shè)有保險(xiǎn)絲保護(hù)。
2、定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀
定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀，平時(shí)作時(shí)鐘使用，具有設(shè)定時(shí)間、定時(shí)報(bào)警、切斷電源等功能；還可自動(dòng)記錄由于接線或操作錯(cuò)誤所造成的漏電告警次數(shù)。
3、直流電源、直流電壓/電流表、邏輯輸出及指示等
直流電壓：0～10V可調(diào)輸出；直流電流：0～20mA可調(diào)輸出；直流數(shù)字電壓表/電流表；電壓表量程0～200V、輸入阻抗為10MΩ、精度0.5級；電流表量程0～200 mA、精度0.5級；同時(shí)設(shè)有邏輯電平輸出（點(diǎn)動(dòng)、自鎖）、邏輯電平指示、LED數(shù)碼管、方向指示器、八音盒、直流24V繼電器、信號轉(zhuǎn)換座若干。
4、主機(jī)實(shí)訓(xùn)組件
配置三菱FX1N-40MR PLC主機(jī)， 24路數(shù)字量輸入16路數(shù)字量輸出，FX1N-485BD通信模塊，F(xiàn)X0N-3A模擬量模塊2路輸入/1路輸出，配套SC-09通信編程電纜。
（二）實(shí)訓(xùn)掛箱
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序號
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編號
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控制對象實(shí)訓(xùn)模塊
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實(shí)訓(xùn)教學(xué)目標(biāo)
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1
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SX1
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搶答器/音樂噴泉
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通過對搶答系統(tǒng)中各組人員搶答時(shí)序的監(jiān)視和控制，掌握條件判斷控制指令的編寫方法；通過對音樂噴泉控制系統(tǒng)中“水流”及音樂的循環(huán)控制，掌握循環(huán)指令的編寫方法。
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2
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SX2
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裝配流水線/十字路口交通燈
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通過對“生產(chǎn)流水線”順序加工過程及十字路口交通燈路況信號控制，掌握順序控制指令的編寫方法。
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3
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SX3
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水塔水位/天塔之光
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通過對“水塔水位”和“儲水池水位”變化過程的判斷，了解簡單邏輯控制指令的編寫方法。通過對天塔之光閃亮過程的移位控制，掌握移位寄存器指令的編寫方法。
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4
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SX4
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自動(dòng)送料裝車/四節(jié)傳送帶
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通過對傳送帶啟停、傳送狀態(tài)的控制和對貨物在自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)中流向、流量的控制，掌握較復(fù)雜邏輯控制指令的編寫方法。
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5
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SX5
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多種液體混合裝置
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通過對“液體混合裝置”中不同液體比例及液體混合時(shí)攪拌時(shí)間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類型的定時(shí)器指令的編寫方法。
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6
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SX6
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自動(dòng)售貨機(jī)
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通過用用戶投幣數(shù)目的識別和自動(dòng)售貨機(jī)中各種“貨物”的進(jìn)出控制，掌握各種計(jì)數(shù)器指令及比較輸出指令的編寫方法。
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7
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SX7
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自控軋鋼機(jī)/郵件分揀機(jī)
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通過對自控軋鋼機(jī)和郵件分揀機(jī)材料（“鋼錠“郵件”）來料數(shù)量、來料類別識別及對各種執(zhí)行器（例如“電機(jī)”）啟停時(shí)序的控制，掌握數(shù)值運(yùn)算指令及中斷指令的編寫方法。
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8
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SX8
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機(jī)械手控制/自控成型機(jī)
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通過對機(jī)械手停留“位置“及自控成型機(jī)各方向“液缸位置”的控制，掌握一個(gè)完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較簡單邏輯控制程序的編寫能力。
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9
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SX9
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加工中心
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通過對加工中心中各方向“電機(jī)”運(yùn)行方向及“刀庫”進(jìn)出刀、換刀過程的控制，掌握一個(gè)完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較復(fù)雜邏輯控制的編寫能力。
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10
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SX10
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四層電梯
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通過對一個(gè)完整的四層電梯模型的綜合控制，初步掌握PLC控制系統(tǒng)的分析、I/O分配、設(shè)計(jì)I/O接線圖、接線、編程、調(diào)試等工作過程的綜合知識。
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11
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SX11
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步進(jìn)電機(jī)/直線運(yùn)動(dòng)：（實(shí)物）步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電路、步進(jìn)電機(jī)、刻度盤、指針等組成；
直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)、同步帶、光電傳感器、導(dǎo)軌、移動(dòng)塊等組成。
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通過利用PLC對步進(jìn)電機(jī)及直線運(yùn)動(dòng)實(shí)物模塊的控制，初步了解步進(jìn)電機(jī)方向、拍數(shù)的控制及直線運(yùn)動(dòng)檢測、定位控制。
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12
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SX12
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自動(dòng)洗衣機(jī)/電鍍生產(chǎn)線
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通過對洗衣機(jī)進(jìn)出水時(shí)間、洗滌流程及電鍍生產(chǎn)線中物塊侵入不同溶液的時(shí)間、方式、先后順序的控制，掌握多點(diǎn)PLC控制系統(tǒng)的綜合應(yīng)用能力。
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13
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SX13
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直流電機(jī)控制/溫度控制
（模擬量控制）
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通過對直流電機(jī)系統(tǒng)中脈沖信號采集、轉(zhuǎn)速控制（電壓量）及溫度控制系統(tǒng)中的溫度參數(shù)的控制，掌握高速計(jì)數(shù)器指令、模擬量處理指令、PID指令的使用。
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14
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WK1
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典型電動(dòng)機(jī)控制實(shí)操單元：施耐德交流接觸器3只；時(shí)間繼電器1只，3個(gè)按鈕，3只交流指示燈，2只熱繼電器，元器件配置專用底座。
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掌握一般強(qiáng)電系統(tǒng)的安裝和調(diào)試工作過程知識，實(shí)現(xiàn)PLC方式的電機(jī)典型運(yùn)行控制；掌握安裝和調(diào)試PLC電氣控制系統(tǒng)的有關(guān)知識。
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15
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WK2
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不銹鋼網(wǎng)孔板
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學(xué)會電氣控制系統(tǒng)中各元器件的布局規(guī)劃、安裝、調(diào)試過程知識。
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16
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BP1
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變頻器實(shí)訓(xùn)組件：配置三菱FR-D720變頻器，帶有RS485通信接口及BOP操作面板
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初步具有綜合應(yīng)用變頻器的能力，了解變頻調(diào)速在實(shí)際中的應(yīng)用，掌握變頻器與PLC之間USS通信協(xié)議的建立連接方法。
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|
17
|
CM1
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觸摸屏實(shí)訓(xùn)組件： 7英寸
MCGS真色彩
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了解工業(yè)觸摸屏的功能及使用方法、掌握與PLC之間的通信知識，并掌握復(fù)位、置位、交替等功能鍵、圖形（曲線）顯示、動(dòng)態(tài)畫面跟蹤在觸摸屏中的實(shí)現(xiàn)方法。
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（三）電機(jī)導(dǎo)軌、光碼盤測速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表
包含光碼盤測速系統(tǒng)、數(shù)顯轉(zhuǎn)速表及固定電機(jī)的導(dǎo)軌等。導(dǎo)軌平整度好，無應(yīng)力變形，加工精細(xì)，同心度好，互換性好，能保證電機(jī)與編碼盤之間連接的同心度不超過±5絲，電機(jī)運(yùn)行噪聲小，實(shí)訓(xùn)參數(shù)典型，能較好滿足實(shí)訓(xùn)要求。在導(dǎo)軌面板上設(shè)有五位數(shù)顯轉(zhuǎn)速表，顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)速；具有電壓反饋信號；同時(shí)設(shè)有光電編碼信號輸出，包括A、B兩個(gè)通道；能夠完成各種速度開/閉環(huán)及定位實(shí)訓(xùn)。
（四）三相鼠籠異步電機(jī)：交流380V/△
（五）實(shí)訓(xùn)桌
實(shí)訓(xùn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板；左右設(shè)有兩個(gè)大抽屜（帶鎖），用于放置工具及資料，電腦桌聯(lián)體設(shè)計(jì)，造型美觀大方。
（六）PLC仿真教學(xué)軟件
呼叫單元
傳感器檢測
交通燈控制
不同尺寸分揀
輸送帶啟停
輸送帶驅(qū)動(dòng)
舞臺裝置
不良部件分揀
五、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
（一）PLC基本技能實(shí)訓(xùn)
1.PLC認(rèn)知實(shí)訓(xùn)（軟硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、基本指令練習(xí)、接線、編程下載等）
2.典型電動(dòng)機(jī)控制實(shí)操實(shí)訓(xùn)（點(diǎn)動(dòng)、自鎖、正反轉(zhuǎn)、星三角換接啟動(dòng)等）
3.PLC仿真實(shí)訓(xùn)
（二）PLC模擬控制應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
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4.數(shù)碼顯示控制
5.搶答器控制（優(yōu)先級、數(shù)值運(yùn)算，具有聲效功能）
6.天塔之光控制（閃爍、發(fā)射、流水型）
7.音樂噴泉控制（具有聲效功能）
8.十字路口交通燈控制
9.水塔水位控制
10.自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)控制
11.四節(jié)傳送帶控制
12.裝配流水線控制
13.多種液體混合裝置控制
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14.自控成型機(jī)控制
15全自動(dòng)洗衣機(jī)控制（具有聲效功能）
16.電鍍生產(chǎn)線控制
17.自控軋鋼機(jī)控制
18.郵件分揀機(jī)控制
19.自動(dòng)售貨機(jī)控制
20.機(jī)械手控制
21.三層電梯控制
22.四層電梯控制（實(shí)物）
23.加工中心控制（實(shí)物）
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（三）PLC實(shí)物控制實(shí)訓(xùn)
|
24.直線運(yùn)動(dòng)位置識別、運(yùn)動(dòng)軌跡控制、定位控制
25.步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制
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26.直流電機(jī)控制
27.溫度PID控制（具有聲效功能）
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（四）PLC高級技能實(shí)訓(xùn)（設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試及檢修）
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28.C620車床的電氣控制線路
29.臥式車床電氣控制線路
30.機(jī)床兩地控制線路
31.M7130平面磨床的電氣控制線路
|
32.Z3040搖臂鉆床的電氣控制線路
33.液壓滑臺式自動(dòng)攻螺紋機(jī)的電氣控制線路
34.運(yùn)行小車的電氣控制線路
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（五）PLC、變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)
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35.變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作
36.變頻器報(bào)警與保護(hù)功能
37.外部端子點(diǎn)動(dòng)控制
38.變頻器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)
39.多段速度選擇變頻調(diào)速
40.變頻器無級調(diào)速
41.基于外部模擬量(電壓/電流）控制方式的變頻調(diào)速
42.瞬時(shí)停電啟動(dòng)控制
43.PID變頻調(diào)速控制
44.PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)正反轉(zhuǎn)
45.PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)運(yùn)行時(shí)間控制
|
46.基于PLC數(shù)字量控制方式的多段速
47.基于PLC模擬量控制變頻開環(huán)調(diào)速
48.基于PLC通信方式的變頻器開環(huán)調(diào)速
49.基于PLC通信方式的速度閉環(huán)控制
50.基于PLC模擬量方式的變頻器閉環(huán)調(diào)速
51.變頻器恒壓供水系統(tǒng)的模擬
52.基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)
53.基于觸摸屏控制方式的LED控制
54.基于觸摸屏控制方式的溫度PID控制
55.PLC、觸摸屏與變頻器通信控制
56.基于MCGS的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
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配置清單
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序號
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名稱
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型號
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數(shù)量
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單位
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備注
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1.
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PLC實(shí)訓(xùn)臺
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FX1N-40MR+FX0N-3A+FX1N-485BD
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1
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套
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已裝配到實(shí)訓(xùn)屏
|
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2.
|
實(shí)訓(xùn)屏
|
1
|
臺
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|
|
3.
|
實(shí)訓(xùn)桌
|
1
|
臺
|
帶鍵盤的桌子
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4.
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通訊線
|
SC-09通信編程電纜
|
1
|
條
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5.
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觸摸屏通訊線
|
1
|
條
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6.
|
實(shí)訓(xùn)模塊
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實(shí)訓(xùn)模塊1
|
1
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塊
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包含：音樂噴泉/搶答器/直線運(yùn)動(dòng)
|
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7.
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實(shí)訓(xùn)模塊2
|
1
|
塊
|
包含：裝配流水線/十字路口交通燈/水塔水位/天塔之光
|
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8.
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實(shí)訓(xùn)模塊3
|
1
|
塊
|
包含：自動(dòng)送料裝車/四節(jié)傳送帶/多種液體混合裝置/自動(dòng)售貨機(jī)
|
|
9.
|
實(shí)訓(xùn)模塊4
|
1
|
塊
|
包含：自控軋鋼機(jī)/郵件分揀機(jī)/機(jī)械手控制/自控成型機(jī)
|
|
10.
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實(shí)訓(xùn)模塊5
|
1
|
塊
|
包含：加工中心/步進(jìn)電機(jī)
|
|
11.
|
實(shí)訓(xùn)模塊6
|
1
|
塊
|
四層電梯
|
|
12.
|
實(shí)訓(xùn)模塊7
|
1
|
塊
|
包含：邏輯電平輸入/邏輯電平輸出/LED數(shù)碼管/方向指示器
|
|
13.
|
實(shí)訓(xùn)模塊8
|
1
|
塊
|
包含：自動(dòng)洗衣機(jī)/電鍍生產(chǎn)線
|
|
14.
|
實(shí)訓(xùn)模塊9
|
1
|
塊
|
溫度控制/直流調(diào)速
|
|
15.
|
觸摸屏實(shí)訓(xùn)模塊
|
1
|
塊
|
TPC7062KX觸摸屏
|
|
16.
|
變頻器模塊(D720 0.4KW)
|
1
|
塊
|
|
|
17.
|
網(wǎng)孔板
|
1
|
塊
|
|
|
18.
|
電機(jī)
|
三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)
|
1
|
臺
|
|
|
19.
|
電機(jī)導(dǎo)軌
|
導(dǎo)軌+1024編碼器+轉(zhuǎn)速表
|
1
|
套
|
|
|
20.
|
散件
|
交流接觸器
|
3
|
個(gè)
|
|
|
21.
|
時(shí)間繼電器
|
1
|
個(gè)
|
|
|
22.
|
按鈕
|
3
|
個(gè)
|
|
|
23.
|
交流指示燈
|
3
|
個(gè)
|
|
|
24.
|
熱繼電器
|
2
|
個(gè)
|
|
|
25.
|
安裝塑料件
|
若干
|
個(gè)
|
|
|
26.
|
軟件
|
演示板原程序及編程軟件
|
1
|
套
|
|
|
27.
|
說明書
|
實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)
|
1
|
冊
|
|
|
28.
|
連接線
|
自鎖實(shí)驗(yàn)疊插連接線100CM
|
30
|
條
|
|
|
29.
|
自鎖實(shí)驗(yàn)疊插連接線30CM
|
10
|
條
|
|
|
30.
|
手槍式實(shí)驗(yàn)疊插連接線
|
10
|
條
|
|
|
31.
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安裝配件
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4X30自攻螺絲
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10
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個(gè)
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32.
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安裝配件
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魚眼墊
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14
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個(gè)
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33.
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4X20自攻螺絲
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4
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個(gè)
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34.
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三相插座
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1
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個(gè)
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35.
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0.75平5芯電源線
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2
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米
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36.
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黑膠帶
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1
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個(gè)
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37.
|
扎線扣
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10
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個(gè)
|
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