可编程控制器与变频调速综合实验实训设备：功能与教学应用全面解析

可编程控制器、变频调速综合实验实训设备

一、设备概述

可编程控制器、变频调速综合实验实训设备是专为院校《可编程控制器技术》《可编程控制器及其应用》《变频调速技术》等课程配套设计的综合性教学平台。该设备集PLC主机、通信编辑器、编程软件、工控组态软件、仿真教学系统、模拟控制实验挂箱及多种实物执行单元于一体，既可开展基础指令与典型应用实验，也支持高层次系统设计开发。结合主流教学要求，本设备精选27组典型实验项目，配备三相异步电机、继电器及变频器，全面覆盖电气控制与调速技术实训需求。

二、核心特点

1. 模块化灵活设计：采用组件式多结构，实验模块更换便捷，可通过增加挂箱轻松扩展功能或开发新实验，持续满足教学与研发需求。

2. 双口接线模式：支持自锁紧接插线逐点连接（增强动手与理解能力）和排线快速连接（提升实验效率），兼顾深度学习与操作便捷性。

3. 贴近工业实际：实验对象逼真，模拟工业现场典型应用，有效帮助学生提升工程适应能力和实操水平。

4. 主流硬件配置：采用三菱FX1N-40MR PLC主机，集成24路数字量输入/16路数字量输出。

5. 组态可视化教学：内置MCGS工控组态软件，提供动态直观、教学效果良好的组态棒图，实时跟踪实验状态。

6. 多模式网络通信：支持1：N通信（1台电脑控制16台PLC从站）和N：N通信（最多8台PLC互联），全面覆盖PLC网络化应用教学。

三、系统构成

• 实验电源与控制台：提供三相电源、直流稳压输出及安全保护功能。

• 实验挂箱（尺寸：40×24×6 cm³）：含交通信号灯、搅拌器、LED数码管、四层电梯、加工中心刀具库、艺术彩灯、电机控制、步进电机、电视发射塔模拟、自动送料装车、自动售货机、自动成型系统、水塔供水、邮件分拣、自动洗衣机、电镀系统及继电器控制等共17类实验挂箱。

• 驱动与执行机构：包括不锈钢电机导轨、光码盘测速系统（配1024光电编码器）和三菱S520变频器实验挂箱。

• 配套软件资源：

• 编程与仿真实训软件：支持虚拟接线、错误检查、编程训练和运行模拟；

• 工控组态环境：可自主编辑组态画面，实现动态跟踪教学。

四、技术性能

• 输入电源：三相四线制，带输入指示；

• 电源输出与保护：具备漏电、过载、短路保护，提供：

• 三相380V输出（带电压表监控）

• ～220V安全插座输出

• +24V/2A、+5V/1A等多路直流稳压与可调输出

• 0-15V电压、0-20mA电流输出及恒流源

• PLC配置：三菱FX1N-40MR；

• 整机尺寸：1600×750×1500mm；

• 重量：约100kg。

五、实验项目体系

（一）PLC基础编程实验

1. 基本逻辑与位操作实验

2. 定时器、计数器功能实训

3. 跳转与分支编程实验

4. 移位寄存器应用

5. 数据处理指令实验

（二）PLC模拟与实物控制实验

1. 交通信号灯自动控制

2. 搅拌器PLC控制

3. LED数码管显示控制（实物）

4. 四层电梯控制（实物）

5. 加工中心刀具库选择（实物）

6. 艺术彩灯控制

7. 电机自动控制（实物）

8. 步进电机PLC调控（实物）

（三）工业系统模拟实验

1. 自动送料装车系统

2. 自动售货机模拟

3. 自动成型控制系统

4. 水塔自动供水

5. 邮件自动分拣

6. 自动洗衣机模拟

7. 电镀过程控制

（四）电机与变频控制实验

23–26. 三相电机点动、自锁、正反转、Y/△起动等PLC控制（实物）

27–32. 变频器功能参数设置、多段速控制、开闭环调速及外部操作实验

33–34. MCGS组态编辑与动态监控实验

六、标准设备清单