KCPLC-04H型PLC可编程控制器实验装置
一、概述
PLC 可编程控制器作为一种新型工业控制装置，凭借微处理机技术，具有体积小、功能强大、可靠性高以及应用安装便捷等优势，在我国工业控制领域已占据主导地位，并持续发展。顺应这一趋势，国内各大专院校和职业技术学校纷纷将 PLC 教学纳入电子、电气及工业自动化相关专业的必修课程体系。PLC 可编程实验系统应运而生，满足教学需求。该产品采用挂箱式设计，便于实验项目拓展和用户的二次开发。自推出以来，凭借合理的设计、强大的功能以及简便的操作，赢得了广大院校教师和专家的广泛认可。这套装置对于学生深入理解可编程控制器的工作原理和操作方法，以及加速掌握 PLC 编程技巧具有显著助益，堪称 PLC 教学领域的理想工具。
二、系统构成
PLC 可编程控制器实验台 ：由演示屏与控制箱构成，是整个实验系统的核心平台。
PLC 可编程控制器实验演示装置 ：用于直观展示 PLC 控制过程和效果。
PLC 可编程控制器操作桌 ：为实验操作提供便利的工作台面。
编程应用软件 ：支持 PLC 程序的编写与调试。
仿真教学软件 ：可模拟 PLC 实际运行环境，提前检验程序逻辑。
PLC 及转接通讯电缆 ：实现 PLC 与计算机或其他设备的连接。
电脑或手持编程器 ：需用户自备或可代购，用于编写和下载 PLC 程序。
三、PLC 可编程控制器实验台控制箱技术指标
电源
电源输入 ：工作电压 220V±5%（50Hz），输入时指示灯亮，实时显示电源状态。
电源输出 ：配备保险丝和漏电保护开关双重保护。输出交流 220V 工作电压，配有高精度电流表与电压表实时监测。
A 组 ：直流电压 +5V/3A 输出，高精度直流电压表指示电压输出，具备过流自动保护功能。
B 组 ：直流电压 24V/2A 输出，高精度直流电压表指示电压输出，过流自动保护。
C 组 ：低压直流稳压电源，电压 +12V/-12V 输出，电流 2A。
D 组 ：0 - 30V 直流稳压电源，内置式继电器自动换档，多圈电位器连续调压，输出电流 2A，具有预设式限流保护功能。
E 组 ：恒流源，提供 0 - 20mA 恒流源。
F 组 ：单相市电输出，供用户自备仪器使用。
四、PLC 可编程控制器主机挂箱功能、特点
PLC 主机 ：输入 24 点，输出 16 点（可根据需求选择配置）。
型号 ：三菱 FX1N - 40MR（也可根据用户需求选择西门子、欧姆龙等品牌，价格另议）。
输出电压 ：直流 24V，电压表实时指示输出电压。
功能 ：配合应用软件进行编程，实现多样化的控制功能。
电源输入 ：交流 220V，50Hz。
交流电源输入区 ：用于接入外部电源。
PLC 主机、编程电缆 ：核心控制部件与编程工具。
LED 发光管、指示灯 ：直观显示设备运行状态。
输出负载指示 ：实时反馈输出端负载情况。
输入模拟开关（按钮和开关） ：模拟各类输入信号。
LED 数码管、蜂鸣器 ：用于数据显示与报警提示。
直流稳压电源 5V1A，24V2A ：为不同负载提供稳定电源。
PLC 输入、输出端口 ：丰富的接口资源，便于系统扩展与集成。
功能区域
PLC 主机的输入输出端口均已引到面板上 ：输入端可连接模拟输入开关、行程开关或光电开关等设备，采集多样化的现场信号；输出端则可驱动面板上的指示灯、数码管、继电器、直流电机和蜂鸣器等执行机构，还能与演示装置相连，实现对实际工业控制过程的模拟，使学生能够在实验环境中真切感受到工业自动化控制的魅力，提升实践操作能力和对 PLC 应用的理解。
PLC 主机选型灵活 ：一般采用日本原装三菱系列主机，确保性能稳定可靠。同时，也可根据用户特殊需求配备其他型号主机，满足不同教学和实验要求。
实验台自带 24V2A 电源 ：可直接为输出负载或与演示装置接口及其他对应装置提供电力支持，简化了实验接线，提高了实验效率。
五、实验桌
采用铝木结构，以特制模具制作的优质铝合金为框架，铝合金表面经氧化处理，具有经久耐用、美观大方的特点，符合现代审美观念。桌面为防火、防水、耐磨的高密度板，确保实验环境的稳定性和安全性。桌子下部配置储存柜及电脑主机柜，便于实验器材和电脑的存放与管理。
六、PLC 可编程控制器实验演示挂箱
设计目的 ：作为 PLC 可编程控制器实验台的外接演示装置，通过 LED 发光二极管、大型 LED 数码管、直流电机、步进电机等执行机构以及其它外围电路，模拟实际工业控制过程中的各种状态。形象生动地展示 PLC 的执行过程，为学生提供实践操作平台，锻炼其动手能力。让学生能够通过执行机构直观验证自己编写的程序是否正确，从而深入掌握 PLC 的实际应用，激发学生对 PLC 学习的兴趣。
双口接线法 ：PLC 主机与实验挂箱之间连接采用双口接线方式。既可以使用自锁紧接插线进行单线逐点连接，这种连接方式能够提升学生的动手动脑能力，加深对 PLC 结构和功能的理解；也可以通过排线一次性快速连接，大大提高实验连接的速度和效率。与单一连接法相比，双口接线法具有明显的优势，能够满足不同实验阶段和教学目标的需求。
灵活性与先进性 ：该装置在演示屏上的位置可任意移动、互换，为实验教学提供便利。演示装置上对 PLC 的输入输出均采用 24V 电源，其中 5V 电源供执行机构中的外围电路使用。每套演示装置由十七块实验挂箱组成，涵盖了多种典型的 PLC 应用场景，包括但不限于以下型号：
PLC001 交通信号灯 PLC 自动控制 ：模拟城市交通信号灯的自动控制逻辑，培养学生对交通控制系统的设计与实现能力。
PLC002 搅拌器的 PLC 自动控制 ：通过 PLC 控制搅拌器的启停、转速调节等功能，掌握工业生产中搅拌设备的自动化控制方法。
PLC003 LED 数码管显示 PLC 自动控制（实物） ：利用 PLC 实现 LED 数码管的数据显示控制，学习数据处理与显示的相关知识。
PLC004 四层电梯的 PLC 自动控制（实物） ：构建四层电梯的模拟控制系统，深入理解电梯的调度算法与控制策略。
PLC005 加工中心刀具库选择控制（实物） ：模拟加工中心刀具库的选择与切换控制，提高学生对数控加工设备的认识和操作技能。
PLC006 艺术彩灯造型的 PLC 控制 ：运用 PLC 控制艺术彩灯的造型变换与亮度调节，激发学生的创意和设计思维。
PLC007 电机的自动控制（实物） ：实现对电机的启动、停止、正反转等自动控制功能，巩固电机控制的基础知识。
PLC008 步进电机的 PLC 控制（实物） ：学习步进电机的控制原理，掌握其在精确定位系统中的应用技术。
PLC009 模拟电视发射塔 ：模拟电视发射塔的信号发射与控制过程，拓宽学生对通信领域 PLC 应用的视野。
PLC010 自动送料装车系统 ：模拟自动送料装车的生产流程，培养学生对物料输送系统的设计与优化能力。
PLC011 自动售货机 ：模拟自动售货机的商品销售与货位管理，体验商业自动化中的 PLC 应用。
PLC012 自动成型系统 ：模拟自动成型生产工艺，掌握相关设备的控制要点。
PLC013 水塔自动供水系统 ：模拟水塔的自动供水控制，学习液位控制与水泵管理的相关知识。
PLC014 邮件自动分拣系统 ：模拟邮件自动分拣的过程，提高学生对物流自动化系统的理解与应用能力。
PLC015 自动洗衣机系统 ：模拟自动洗衣机的洗涤、漂洗、脱水等程序控制，将 PLC 技术与家用电器控制相结合。
PLC016 电镀系统 ：模拟电镀工艺的自动控制，满足特殊行业对 PLC 控制人才的需求。
PLC017 基础实验 ：提供基础的 PLC 实验项目，帮助学生夯实编程与控制的基础。
三菱 PLC 主机 ：输入 24 点、输出 16 点，为整个演示系统提供稳定的控制核心。
七、实验项目
逻辑功能实验
与、或、非逻辑功能实验 ：学习基本逻辑运算在 PLC 编程中的应用，掌握逻辑电路的设计与实现方法。
定时与计数实验
定时器、计数器功能实验 ：了解定时器和计数器的工作原理，学会在 PLC 程序中合理运用它们进行时间控制和数量统计，以满足工业生产中的各种自动化需求。
程序控制实验
跳转、分支功能实验 ：通过编写具有跳转和分支结构的 PLC 程序，实现对程序流程的灵活控制，提高程序的灵活性和适应性。
移位寄存器实验 ：学习移位寄存器的工作原理和应用，掌握数据在寄存器中的移位操作技巧，为复杂数据处理和通信控制奠定基础。
数据处理实验
数据处理功能实验 ：利用 PLC 的数据处理指令，对采集到的数据进行运算、转换、比较等操作，模拟工业生产中的数据处理场景，培养学生的编程思维和数据处理能力。
微分、位操作实验 ：深入理解微分和位操作在 PLC 控制中的作用，学会利用这些操作实现信号的快速响应和精确控制，提升控制系统的性能和可靠性。
实际应用控制实验
交通信号灯 PLC 自动控制实验 ：根据城市交通流量和规则，设计并实现交通信号灯的自动控制程序，优化交通信号配时，提高道路通行能力。
搅拌器的 PLC 自动控制实验 ：基于生产过程对搅拌过程的要求，编写 PLC 控制程序，实现搅拌器的自动启停、转速调节和故障报警等功能，确保搅拌过程的稳定和高效。
LED 数码管显示 PLC 自动控制实验 ：通过 PLC 控制 LED 数码管显示各种数据和信息，学习数据转换与显示的编程技巧，为设备的状态监测和信息提示提供直观的显示方案。
四层电梯的 PLC 自动控制实验 ：构建四层电梯的 PLC 控制模型，编写控制程序，实现电梯的召唤、平层、开门关门等自动化功能，培养学生的系统集成能力和复杂控制逻辑的设计能力。
加工中心刀具库选择控制实验 ：针对加工中心的刀具管理需求，设计 PLC 控制程序，实现刀具库的自动选刀和换刀控制，提高加工效率和刀具管理的准确性。
艺术彩灯造型的 PLC 控制实验 ：发挥创意，运用 PLC 控制艺术彩灯的亮度、色彩和造型变化，打造绚丽多彩的灯光效果，将 PLC 技术与艺术设计相结合，拓展学生的应用视野。
电机的自动控制实验 ：掌握电机的正反转、调速、制动等自动控制方法，学习电机控制电路的设计与 PLC 编程技巧，为各类机电设备的驱动控制提供技术支持。
步进电机的 PLC 控制实验 ：深入学习步进电机的工作原理和控制方式，通过 PLC 编程实现步进电机的精确定位和速度控制，满足精密机械传动和自动化生产线中的定位需求。
模拟电视发射塔实验 ：模拟电视信号的发射和传输过程，利用 PLC 对发射塔的各项参数进行控制和调节，培养学生对通信领域自动化控制的理解和应用能力。
自动送料装车系统控制实验 ：设计自动送料装车系统的控制流程，编写 PLC 程序，实现物料的自动输送、计量和装车控制，提高物流自动化水平和生产效率。
自动售货机实验 ：模拟自动售货机的销售流程，包括商品陈列、选货、付款、出货等环节的 PLC 控制，培养学生对商业自动化设备的设计与开发能力。
自动成型实验 ：探索自动成型设备的控制原理，运用 PLC 编程实现成型工艺的自动化控制，提高产品质量和生产一致性。
水塔自动供水控制系统实验 ：建立水塔自动供水系统的 PLC 控制模型，编写程序实现水位监测、水泵控制和压力调节等功能，确保供水系统的稳定运行和水资源的合理利用。
邮件自动分拣实验 ：模拟邮件分拣中心的工作流程，通过 PLC 控制邮件的输送、识别和分拣动作，提高分拣效率和准确性，为物流行业的自动化发展培养专业人才。
自动洗衣机控制系统模拟实验 ：模仿自动洗衣机的洗涤、漂洗、脱水等程序，编写 PLC 控制程序，实现洗衣机的自动化运行控制，让学生了解家用电器的智能化控制原理。
电镀过程控制实验 ：针对电镀工艺的特殊要求，设计 PLC 控制系统，实现电镀溶液的温度、酸碱度、电流密度等参数的精确控制，确保电镀质量的稳定性和一致性。
挖土机控制编程训练 ：集成 PLC 技术与微机控制技术，打造具有实物模型和生动运转机构的挖土机控制系统。实验操作简便，是各院校开展可编程控制器技术实物实验的理想平台，帮助学生综合运用所学知识，提升解决实际复杂工程问题的能力。
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