KCPLC-04G型网络型PLC可编程控制器、变频调速及电气控制实验装置

KCPLC-04G型网络型PLC可编程控制器、变频调速及电气控制实验装置

一、 产品概述

本装置是一款高度集成、功能全面的网络型PLC可编程控制器、变频调速及电气控制实验装置。它专为适配我国各大院校《可编程控制器技术》、《PLC原理及应用》、《变频调速技术》及《工厂电气控制》等核心课程的教学与实训需求而精心设计。该平台完美融合了网络型PLC可编程控制器主机、多种通信模块、模拟量模块、工业级变频器、触摸屏（HMI）、工控组态软件、仿真教学软件以及一系列模块化实验挂箱与真实电气控制对象，构建了一个从基础到高级、从模拟到实物的一站式PLC与电气控制实训平台。在本装置上，学生不仅能进行PLC基础指令编程练习，还能深入完成包含变频调速控制、复杂逻辑控制、网络通信在内的综合性实验，所有实验过程均可通过生动的组态画面进行实时动态监控与跟踪。

二、 核心特点

1. 模块化灵活架构：装置采用先进的组件式结构，所有实验模块均以挂箱形式呈现，更换与扩展极其便捷。用户可根据教学进度或科研需求，灵活增添新的变频调速或电气控制实验模块，确保设备技术前沿性，实现“永不淘汰”。

2. 独创双端口连线模式：在PLC可编程控制器与实验挂箱的连接上，创新性地提供了两种方式。既可选用自锁紧接插线进行单点连接，强力锻炼学生的动手能力与电路理解；亦可使用排线进行快速一次性连接，极大提升实验效率。这种设计兼顾了教学深度与效率，优势显著。

3. 工业级实战环境：实验对象设计紧密贴合工业现场实际，如变频调速电机控制、触摸屏监控、网络化PLC系统等，使学生通过本电气控制实验装置的训练，能迅速积累实践经验，无缝对接未来工作岗位。

4. 强大的核心控制单元：装置主控采用性能卓越的三菱FX1N-40mR 可编程控制器，并标配FX0N-3A模拟量模块及FX2N-485-BD通信模块，奠定了其作为网络型PLC实训平台的基础。模块化设计允许灵活组合，满足不同复杂程度的控制系统构建需求。

5. 三重网络通信教学：突出网络型PLC教学特色，装置内置RS485网络通信（可选CC-Link）。支持教师端与多台PLC（1：N）通信，以及多台PLC之间（N：N）的网络通信实验，全面覆盖工业现场主流通讯模式教学。

6. 一体化变频调速与电气控制：集成三菱FR-D720S变频器实验挂箱、三相异步电机、继电接触器等全套电气控制组件，可完成从基本电气回路到复杂变频调速闭环控制的完整教学链条。

7. 可视化工控组态教学：采用MCGS工控组态软件，为所有实验项目配套开发了形象直观、动感强烈的组态棒图，实现实验过程的动态跟踪与可视化教学，极大提升了教学效果与趣味性。

三、 主要技术性能

1. 输入电源：三相四线制（AC 380V ±10%， 50Hz）

2. 工作环境：温度-10℃ ～ +40℃，相对湿度＜85%（25℃）

3. 装置容量：＜300VA

4. 整机重量：约160kg

5. 外形尺寸：实验屏：1600mm × 750mm × 1500mm (长×宽×高)

四、 系统构成详解

本装置由电源控制、实验屏架、实验桌及丰富多样的实验模块挂箱构成，是一套完整的网络型PLC可编程控制器与电气控制教学系统。

（一） 电源控制系统

提供安全、多路、稳定的交直流电源输出，包括三相380V、直流5V/24V、可调直流稳压电源（0-30V）、恒流源等，满足装置内所有模块及自备仪器的用电需求，具备过流、漏电等多重保护。

（二） 核心控制模块

• JDS-01 PLC主机组件：本装置作为网络型PLC实训平台的核心，包含：

• 三菱FX1N-40mR-001 可编程控制器（24输入/16继电器输出）。

• FX0N-3A模拟量模块（2入/1出），用于变频调速闭环等模拟量控制。

• FX2N-485-BD通信模块，是实现PLC网络通信教学的关键部件。

（三） 人机交互与驱动模块

• JDS-04 触摸屏实验挂箱：配备7英寸昆仑通态彩色触摸屏，用于PLC可编程控制器的人机界面（HMI）编程与监控实验。

• JDS-05 变频器实验挂箱：选用三菱FR-D720S/0.4KW变频器，是开展变频调速技术实验的核心，支持开环、闭环及网络控制等多种模式。

（四） 电气控制与执行模块

• JDS-02/03 继电接触器控制实验挂箱：提供交流接触器、热继电器、时间继电器、按钮等经典电气控制元器件，用于PLC与传统电气控制结合的实训。

• 三相鼠笼式异步电动机：提供380V Y/△接法电机2台，作为变频调速及电气控制实验的执行对象。

（五） 模拟与闭环控制模块

• 温度闭环控制挂箱、A/D及D/A转换挂箱：用于过程控制与模拟量处理的进阶教学。

（六） 丰富的实验对象模块（挂箱）

提供从基础到综合的十余个实验挂箱，如：

• 交通信号灯、四层电梯、自动售货机、自动洗衣机等经典PLC控制模型。

• 步进电机控制、艺术彩灯、加工中心刀具库等专项控制对象。

• 自动送料装车、水塔供水、邮件分拣、电镀系统等综合工程应用模拟系统。

五、 实验项目总览（分类精选）

本变频调速及电气控制实验装置可完成的实验项目覆盖全面，主要包括以下几大类：

1. PLC编程基础与高级功能实验

• PLC基本指令、定时器、计数器、移位寄存器应用实验。

• 数据处理、跳转分支、高速脉冲输出等高级功能实验。

• A/D、D/A模拟量转换与处理实验。

2. 变频调速与电机控制专题实验

• 变频器功能参数设置与操作实验。

• 三相异步电机基于PLC可编程控制器的变频开环/闭环调速实验。

• 通过PLC模拟量输出或网络通信控制变频器实现精确调速。

• 结合继电接触器的电机正反转、Y-△降压启动等经典电气控制实验。

3. 工业网络通信与组态监控实验

• 网络型PLC的RS485通信实训（1：N， N：N）。

• 触摸屏（HMI）与PLC可编程控制器的联合编程与调试。

• 利用MCGS组态软件创建监控画面，实现对所有实验的动态跟踪与数据监控。

4. 经典电气与PLC控制应用实验

• 利用提供的十余种实验挂箱，完成交通灯、电梯、生产线（送料、分拣）、过程控制（水塔、洗衣机）等复杂系统的设计与调试。

六、 标准配置清单（节选核心）