PLC可编程控制器、单片机实验开发、自动控制原理综合实验装置

KCPLC-04F型PLC可编程控制器、单片机实验开发、自动控制原理综合实验装置（立式、挂箱积木式）

JDM-01挖土机实训模型

集PLC技术、微机控制技术与一体，即有形像的模型，又有生动具体的运转机构，实验操作方便，是各院校可编程控制器技术进行实物实验的理想模型。

一、概述

本装置是PLC可编程控制器、单片机实验开发系统及自动控制原理综合实验设备。做到一机多用、资源共享、便于管理、该系统可完成51/96/8088/8086等CPU的单片机、微机的全部软、硬件实验。在单片机仿真实验系统的基础上。增加8088十六位微机原理和接口实验 。一体化设计，只需更换不同的CPU卡，即可支持多种CPU的实验开发。提供两种操作平台，即可独立工作，也可与PC机联机工作。一机在手，别无他求。它适用于《MSC-51单片机原理与接口》、《MSC-96 单片机原理与接口》、《单片机接口技术》、《十六位微机原理与接口》等课程教学。由MCS-51/96CPU卡组成的单片机仿真实验系统，除实验功能外，还具有仿真开发功能，可仿真8031/32、87/89/51/52、89C1051/2051、80C196KB等CPU，外部仿真空间达64K。实验时指导书中详细叙述了各实验的目的、内容，列出了接线图，程序接口框图和程序软盘，省去了教师和实验辅导老师为设计、准备调试实验线路和实验程序所许的工作量，节约了课堂时间，从事单片机应用开发教学的科研人员根据各自的实际需要使用该实验系统，可帮助使用者以最短的时间准确有效地完成开发与实验任务。PLC部分模拟实际工业控制过程中典型的控制对象，它形象生动的演示了PLC的整个执行过程。能够形象生动的执行机构验证自己编写程序的正确性，掌握PLC的实际应用，增强学生对PLC的学习兴趣。产品采用挂箱式，便于实验项目扩展和用户第二次开发。自产品推出以来，得到了各大院校教学教师和专家的一致好评。全套装置设计合理、功能强大、操作简单方便，对学生理解和掌握可编程控制器的控制原理和操作方法。加快学习PLC的编程方法。都具有极大的帮助。

自动控制理论实验系统是配合院校开设自动化类专业的“自动控制理论”、“过程控制”、“自动控制系统”、“化工自动化”、“计算机控制”等课程而设计的小型电子实验模拟教学实验装置，使用简单、方便、参数选择范围大，可灵活地对控制系统进行电子模拟。全套装置设计合理、功能强大、操作简单方便。

二、系统构成

1、PLC可编程控制器实验台（演示屏与控制箱构成）
2、PLC可编程控制器实验演示装置
3、PLC可编程控制器操作桌
4、编程应用软件
5、仿真教学软件

6、PLC及转接通讯电缆

7、单片机实验开发系统:

（1）*硬件概述

该系列通用型原理与接口技术教学实验系统是升级换代产品，沿用多核架构技术，全面支持16位微机原理与接口技术、单片机系统的开发与实验，具有较强的通用性，为原理与接口技术的教学构建了一个全开放、可开发的实验环境。

（2）*软件概述

支持汇编语言和C语言的源程序级编程与调试，支持寄存器、内存和外设接口芯片的非编程读写操作，支持X86程序的INT 21h功能调用，满足实模式和保护模式下微机原理与接口的实验需求。

（3）*开放特性

系统采用双核架构，由管理CPU支撑系统集成开发环境的运作，承担与PC联机调试时通信数据交换所产生的硬件消耗，呈现给用户的是一个完整而又透明、资源充分开放的32位微处理器。

（4）*总线特性

系统开放了总线宽度的动态选择机制，把总线宽度控制“BS8”列入用户可定义的范围，为了简化电路连接，系统对该输入信号有缺省定义，为“16位内存”和“8位I/O”，即当用户访问16位存储器、8位I/O接口时可忽略对“BS8”端的定义与连接。同时将高低字节允许信号BHE、BLE列入扩展定义的范围，支持字节（8位）、字（16位）、双字（32位）共三类指令的扩展寻址，并把DMA操作期间的字节定义融入到BHE、BLE选通端，使其扩展特性与微机实际应用无缝结合。

（5）*通用特性

系统以多核架构技术为支撑，充分支持32位80386、16位8086/8088系列微处理器、MCS-51／96系列单片机，各CPU模块可按用户需求进行灵活配置。

（6）*连线方式

系统提供了扁平线、排线和单线相结合的电路连线方式：数据总线、地址总线、控制总线及8芯以上的接口采用扁平连接或排线连接；读写控制、选通端采用单线连接，进一步优化了电路的搭接方式，提高了电路的连接效率。

（7）*安全特性

系统引出的扩展总线均由隔离器件驱动，“隔离”设计保障了CPU核的安全，避免了误操作、误连线对CPU造成的损伤；“驱动”设计的目的提高了系统扩展总线的稳定性和可靠性。另外系统内置了具有短路保护、过流保护的高性能稳压开关电源，进一步保障了系统的安全性。

8、自动控制原理实验系统：

  整机结构合理，单元电路设置符合控制原理实验要求，参数改变灵活，排题方便；选用进口高精度运算放大器0P07，它具有高增益，输入失调电压、电流较一般产品小，由它组成的加法器、积分器的“零点”和“积分漂移”较小；操作面板上设置了“复位”键，能方便地消除积分器电容上的残余电荷，从而提高了本机重复运算的精度；自带双面双量程电压表，测量、调整方便。

9、电脑或手持编程器（用户自备或代购）

三、PLC可编程控制器实验台控制箱技术指标

1、电源
（1）电源输入:工作电压220V±5%(50Hz)，输入时指示灯亮。
（2）电源输出：有保险丝和漏电保护开关二级保护功能。输出交流220V工作电压有高精度电流表与电压表指示

A组:直流电压+5V/3A输出，有高精度直流电压表指示电压输出，过流自动保护功能。

B组:直流电压24V/2A输出，有高精度直流电压表指示电压输出，过流自动保护功能。

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

1.PLC主机：输入：24点  输出16点(可选择)
2.型号：三菱FX1N-40MR
3.输出电压：直流24V，电压表指示
4.利用应用软件编程
5.电源输入：交流220V，50Hz
1）功能包括

（1）交流电源输入区                          （5）PLC主机、编程电缆
（2）LED发光管、指示灯                    （6）输出负载指示
（3）输入模拟开关（按钮和开关）      （7）LED数码管、蜂鸣器
（4）直流稳压电源5V1A，24V2A       （8）PLC输入、输出端口

2）PLC主机的输入输出端口均已引到面板上。输入可以接模拟输入开关、行程开关或光电开关等。输出可以接面板上的指示灯、数码管和继电器、直流电机和蜂鸣器，还可以与演示装置相连接，可应用实际的工业控制。
3）PLC主机一般采用日本原装的三菱系列主机。如用户要求时也可配备其他型号主机。
4）实验台本身带有24V2A的电源。可以直接用于输出负载或与演示装置接口或与其它对应装置相连。

五、实验桌：

铝木结构，采用特制模具制作的优质铝合金做框架，铝合金表面经氧化处理，经久耐用，美观大方，符合现代审美观，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，桌子下部配置储存柜及电脑主机柜。

六、PLC可编程控制器实验演示挂箱
    该装置是为了配合PLC可编程控制器实验台使用而设计的外接演示装置。它由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用其他外围电路模拟实际工业控制过程中的状态，它形象生动的演示了PLC的整个执行过程。通过该装置，可以锻炼学生的动手能力，能够形象生动的执行机构验证自己编写程序的正确性，掌握PLC的实际应用，增强学生对PLC的学习兴趣。演示挂箱后盖由铝合金注塑而成，箱体结构合理，工艺先进，美观大方。该装置在演示屏上位置可任意移动、互换。
    演示装置上对PLC的输入输出均采用24V电源，5V电源供执行机构中的外围使用，每套演示装置主要由十七块实验挂箱组成，它们的型号分别为：

七、实验项目

（一）、PLC可编程控制器实验系统：
1．与、或、非逻辑功能实验                           

2．定时器、计数器功能实验
3．跳转、分支功能实验                               

4．移位寄存器实验
5．数据处理功能实验                                 

6．微分、位操作实验
7．交通信号灯PLC自动控制实验                       

8．搅拌器的PLC自动控制实验
9．LED数码官显示PLC自动控制实验                   

10．四层电梯的PLC自动控制实验
11．加工中心刀具库选择控制实验                     

12．艺术彩灯造型的PLC控制实验
13．电机的自动控制实验                             

14．步进电机的PLC控制
15．模拟电视发射塔实验实验                         

16．自动送料装车系统控制实验
17．自动售货机实验                                 

18．自动成型实验
19．水塔自动供水控制系统实验                      

20．邮件自动分拣实验
21．自动洗衣机控制系统模拟实验                    

22．电镀过程控制实验

21．自动洗衣机控制系统模拟实验                    

22．电镀过程控制实验

23．挖土机控制编程训练：集PLC技术、微机控制技术与一体，即有形像的模型，又有生动具体的运转机构，实验操作方便，是各院校可编程控制器技术进行实物实验的理想模型。

（二）、单片机与微机原理与接口实验项目：

*微机原理与接口实验项目

微机原理及其程序设计实验

1、系统认识实验

2、数制转换实验

（1）十六进制数转换为十进制数

（2）十进制数转换为十六进制数

3、码制转换实验

（1）ASCII码（数字符）转换为十六进制数

（2）十六进制数转换为ASCII码

（3）ASCII码（数字符）转换为十进制数

（4）十进制数转换为ASCII码

（5）十进制数的ASCII码转换为BCD码

（6）十进制BCD码转换为二进制数

4、运算类编程实验

（1）二进制双精度加法运算

（2）十进制的BCD码减法运算

（3）乘法运算

5、分支程序设计实验

6、循环程序设计实验

（1）计算S＝1＋2×3＋3×4＋4×5＋…＋N（N＋1）

（2）求某数据区内负数的个数

7、排序程序设计实验

（1）气泡排序法

（2）学生成绩名次表

8、子程序设计实验

（1）求无符号字节序列中的最大值和最小值

（2）求N！

9、查表程序设计实验

10、INT 21h输入输出程序设计实验

（1）显示A~Z共26个大写英文字母

（2）INT 21H功能调用示例程序实验

（3）在C语言使用INT 21h功能调用

（4）PC键盘下传实验箱七段码显示

（5）实验箱键盘上传PC屏幕显示

微机接口及其应用实验

1、存储器扩展实验

2、8259中断控制器实验

（1）8259单级中断控制

（2）8259多级中断控制

3、I/O扩展实验（8位／16位）

4、8255并行口实验

（1）8255 A/B/C口输出方波

（2）8255 PA输入／PB输出

（3）8255控制交通灯

5、8253定时／计数器应用实验

6、8251串行通信应用实验

7、键盘扫描及显示设计实验

（1）8279键盘与显示设计

（2）8255键盘与显示设计

8、8237可编程DMA控制器实验

9、A/D模数转换实验

10、D/A数模转换实验

11、LCD 128×64图形液晶实验

12、LED 16×16点阵显示实验

13、音频驱动实验

14、继电器控制实验

15、步进电机控制实验

16、直流电机调速实验

17、DS18B20数字温度传感器实验

18、V/F电压频率转换实验

19、PWM输出实验

20、DS1302实时时钟

21、红外遥控实验

*单片机实验项目

单片机原理实验

1、系统认识实验

2、数制转换实验

（1）BCD整数转换为二进制整数

（2）二进制整数转换为十进制整数

3、运算程序设计实验

（1）多字节加法程序

（2）双字节无符号数乘法

（3）双字节除法

4、查表程序设计实验

（1）采用查表的方法将16进制数转换为ASCII码

（2）通过查表实现y=x2

5、数据排序实验

6、位操作实验

单片机集成功能模块实验

1、数字量输入输出实验

（1）P1口I/O实验

（2）P1口流水灯实验

2、中断控制实验

（1）定时器中断

（2）外部中断

3、定时／计数器实验

（1）定时器实验

（2）计数器实验

4、串行通信实验

（1）自发自收实验

（2）双机通信实验

5、片内看门狗应用实验

6、片内EEPROM应用实验

单片机接口应用实验

1、存储器扩展实验

2、I/O扩展实验

3、8255并行口实验

4、8255 A/B/C口输出方波

5、8255 PA输入／PB输出

6、8255控制交通灯

7、A/D 0809模数转换实验

8、D/A 0832数模转换实验

9、键盘与显示设计实验

10、8279键盘与显示设计

11、8255键盘与显示设计

12、LCD 128×64液晶显示实验

13、LED 16×16点阵显示实验

14、音频驱动实验

15、继电器控制实验

16、步进电机控制实验

17、直流电机控制实验

18、DS18B20数字温度传感器实验

19、温度测量

21、温度控制

22、V/F转换实验

23、PWM输出实验

24、DS1302实时时钟实验

25、红外遥控实验

26、8251串行通信实验

27、8253定时计数实验

28、8259中断控制实验

（三）自动控制理论实验开发系统：
1.典型线型环节的模拟                           2.二阶系统的阶跃响应
3.三阶系统的频率响应                           4.线性系统稳定性的研究
5.控制系统的校正                               6.典型非线性特性
7.非线性控制系统特性分析

八、KCPLC-04F型实验装置配置清单