一、概述
可編程控制器實驗裝置是專為目前各院校開設的“可編程控制器技術(shù)”、“可編程控制器及其應用”課程配套設計的。它集可編程邏輯控制器、通信編程電纜、編程軟件、工控組態(tài)軟件、仿真教學軟件、模擬控制實驗板、實物等于一體，可直觀地進行PLC的基本指令練習、多個PLC實際應用的模擬實驗及實物實驗，裝置配備的主機采用三菱FX1N-40MR型可編程控制器。為了結(jié)合教學要求，設計過程中參考了國內(nèi)多種教材，典型性的實驗項目，配套SC-09通信編程電纜、提供實驗所需的+24V/2A電源，裝置設有漏電保護、主機過壓保護功能。
二、技術(shù)性能
1.PLC主機：輸入：24點 輸出16點
2.PLC型號：三菱FX1N-40MR；
3.輸出電壓：直流24V，電壓表指示
4.利用應用軟件編程
5.電源輸入：交流220V，50Hz
6.電流 ≥2A，電流具有過載保護
7.外形尺寸：160×70×140 cm3
三、功能特點
1）實驗臺包括
A．直流電壓：0～30V可調(diào)輸出；直流電流：0～20mA；
B．～220V通過安全插座輸出
C．+24V/1A直流穩(wěn)壓電源輸出
D．+5V/5A直流穩(wěn)壓電源輸出
E. ±12V/1A直流穩(wěn)壓電源輸出
2）PLC主機的輸入輸出端口均已引到面板上。輸入可以接模擬輸入開關(guān)、行程開關(guān)或光電開關(guān)等。輸出可以接面板上的指示燈、數(shù)碼管和繼電器、直流電機和蜂鳴器，還可以與演示裝置相連接，可應用實際的工業(yè)控制。
3）配置三菱FX1N-40MR主機，集成數(shù)字量I/O（24路數(shù)字量輸入16路數(shù)字量輸出）、RS-422通信口、SC-09通信編程電纜。
4）實驗臺帶有24V/2A的電源?？梢灾苯佑糜谳敵鲐撦d或與演示裝置接口或與其它對應裝置相連。
5）實驗臺結(jié)構(gòu)采用掛箱式，便于實驗項目擴展和用戶第二次開發(fā)。
6）可完成PLC控制原理基本實驗、應用實驗以及用于真正的工業(yè)控制。
7）該裝置是為了配合PLC可編程控制器實驗臺使用而設計的外接演示裝置。它由LED發(fā)光二極管、大型 LED數(shù)碼管、直流電機、步進電機等執(zhí)行機構(gòu)用其他外圍電路模擬實際工業(yè)控制過程中的狀態(tài)，它形象生動的演示了PLC的整個執(zhí)行過程。通過該裝置，可以鍛煉學生的動手能力，能夠形象生動的執(zhí)行機構(gòu)驗證自己編寫程序的正確性，掌握PLC的實際應用，增強學生對PLC的學習興趣。該裝置在演示屏上位置可任意移動、互換。
8）PLC實訓模塊

序號	編號	控制對象實訓模塊	實訓教學目標
1	SX1	搶答器/音樂噴泉	通過對搶答系統(tǒng)中各組人員搶答時序的監(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。
2	SX2	裝配流水線/十字路口交通燈	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。
3	SX3	水塔水位/天塔之光	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。
4	SX4	自動送料裝車/四節(jié)傳送帶	通過對傳送帶啟停、傳送狀態(tài)的控制和對貨物在自動送料裝車系統(tǒng)中流向、流量的控制，掌握較復雜邏輯控制指令的編寫方法。
5	SX5	多種液體混合裝置	通過對“液體混合裝置”中不同液體比例及液體混合時攪拌時間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類型的定時器指令的編寫方法。
6	SX6	自動售貨機	通過對用戶投幣數(shù)目的識別和自動售貨機中各種“貨物”的進出控制，掌握各種計數(shù)器指令及比較輸出指令的編寫方法。
7	SX7	自控軋鋼機/郵件分揀機	通過對自控軋鋼機和郵件分揀機材料（“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”）啟停時序的控制，掌握數(shù)值運算指令及中斷指令的編寫方法。
8	SX8	機械手控制/自控成型機	通過對機械手停留“位置”及自控成型機各方向“液缸位置”的控制，掌握一個完整工業(yè)應用系統(tǒng)中的較簡單邏輯控制程序的編寫能力。
9	SX9	加工中心（實物）	通過對加工中心中各方向“電機”運行方向及“刀庫”進出刀、換刀過程的控制，掌握一個完整工業(yè)應用系統(tǒng)中的較復雜邏輯控制的編寫能力。
10	SX10	四層電梯（實物）	通過對一個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、設計I/O接線圖、接線、編程、調(diào)試等工作過程的綜合知識。
11	SX11	步進電機（實物）步進電機系統(tǒng)由驅(qū)動電路、步進電機、刻度盤、指針等組成；	通過利用PLC對步進電機的控制，初步了解步進電機方向、拍數(shù)的控制及直線運動檢測、定位控制。
12	SX12	自動洗衣機/電鍍生產(chǎn)線	通過對洗衣機進出水時間、洗滌流程及電鍍生產(chǎn)線中物塊侵入不同溶液的時間、方式、先后順序的控制，掌握多點PLC控制系統(tǒng)的綜合應用能力。

三、基本實驗項目
1)PLC基本技能實訓
1.PLC認知實訓                            
2.PLC仿真實訓
3．跳轉(zhuǎn)、分支功能實驗                   
4．移位寄存器實驗                 
5．數(shù)據(jù)處理功能實驗                      
6．微分、位操作實驗    
7．與、或、非邏輯功能實驗                
8．定時器、計數(shù)器功能實驗
2)PLC模擬控制應用實訓
1.數(shù)碼顯示控制
2.搶答器控制（優(yōu)先級、數(shù)值運算，具有聲效功能）
3.天塔之光控制（閃爍、發(fā)射、流水型）
4.音樂噴泉控制（具有聲效功能）
5.十字路口交通燈控制
6.水塔水位控制
7.自動送料裝車系統(tǒng)控制
8.四節(jié)傳送帶控制
9.裝配流水線控制
10.多種液體混合裝置控制
11.自控成型機控制      
12.全自動洗衣機控制（具有聲效功能）
13.電鍍生產(chǎn)線控制
14.自控軋鋼機控制
15.郵件分揀機控制
16.自動售貨機控制
17.機械手控制
18.四層電梯控制（實物）
19.加工中心控制（實物）
20.步進電機PLC控制（實物）
四、PLC實驗桌
實訓桌架要采用工業(yè)鋁型材結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板；采用電腦桌實訓桌一體化設計，實訓桌下部設有抽屜柜、電腦主機放置柜、鍵盤托架等，結(jié)構(gòu)結(jié)實，型美觀大方。
五、配套軟件
1.工業(yè)4.0仿真實訓軟件采用三維建?；谔摂M現(xiàn)實技術(shù)的計算機仿真模擬技術(shù)，可以進行PLC電氣控制仿真、電工電子仿真、氣動仿真、液壓仿真、傳感器仿真等工業(yè)常用技術(shù)仿真
1）PLC仿真可以通過PLC編程控制模型的相應動作從而完成工序動作包含機械手仿真、自動門仿真、升降機仿真、分揀仿真、正反轉(zhuǎn)仿真、郵件分揀、流水線、自動分揀等。
2）電工電子仿真
（1）接線仿真（2）電路仿真（3）排故仿真（4）原理仿真（5）電機拆裝仿真，三相異步機拆分、單相異步機拆分等（6）儀器儀表的使用仿真萬用表、雙蹤示波器、信號發(fā)生器、鉗形表等
3）氣動回路仿真
（1）軟件以氣動經(jīng)典22回路為依據(jù)開發(fā)出28回路的在線及離線仿真
（2）軟件中設置的14路“考考你！”表現(xiàn)為典型氣路設備故障。
（3）軟件狀態(tài)含“模擬運行”“聯(lián)機運行”即離線仿真、在線仿真。
4）液壓回路仿真其界面可清楚的展示液壓元器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及液壓回路的工作過程。液壓傳動原理的動態(tài)演示并不少于18種動態(tài)演示。
5）傳感器仿真
（1）溫度變送傳感器器仿真包含溫度變送傳感器模擬拆裝；溫度變送傳感器模擬接線；溫度變送傳感器模擬運行仿真
（2）液位傳感器仿真包含液位傳感器模擬拆裝；液位傳感器模擬接線；液位傳感器模擬運行仿真
（3）流量傳感器仿真包含流量傳感器模擬拆裝；流量傳感器模擬接線；流量傳感器模擬運行仿真
6）在線學習培訓
（1）提供免費遠程單片機培訓PLC培訓,伺服,步進,觸摸屏,變頻器, 單片機，數(shù)控，機器人，工業(yè)組態(tài)及網(wǎng)絡通信等全系列自動化技術(shù)培訓
（2）教師可以遠程通過新建不同班級、不同課程并上傳課程資料，可進行網(wǎng)上試卷批閱，作業(yè)批閱，回答學生問題。
（3）教師可以自由組合不同教學手段，實現(xiàn)各種不同的教學方法，比如談話式、研討式、活動式、競賽式等等，學習體驗；
（4）學生可以登錄在線學習系統(tǒng)，進行不同老師和不同課程學習，可以通過在線學習系統(tǒng)向老師提問，做筆記，評價及參與話題討論
7）PLC運行數(shù)據(jù)顯示：PLC輸入電壓監(jiān)控，PLC輸出電壓監(jiān)控，PLC輸入開關(guān)監(jiān)控，PLC輸出開關(guān)控制以及PLC輸入電壓模擬量實時數(shù)據(jù)，可根據(jù)實際需求添加128路。
8）PLC運行歷史數(shù)據(jù)：顯示PLC運行歷史數(shù)據(jù)，可按時、天、月進行查詢歷史數(shù)據(jù)曲線，以及歷史數(shù)據(jù)表格，可表格數(shù)據(jù)導出處理。
9）電機軟啟動及電機保護器的仿真
六、配置清單（每套配置清單）

序號	名稱	單位	數(shù)量	備注
1.	電源、信號源、儀器控制屏	臺	1
2.	實訓考核桌	張	1
3.	PLC實訓模塊	塊	1	掛箱一	音樂噴泉/搶答器/基礎(chǔ)實驗
				掛箱二	裝配流水線/交通信號燈/自動供水/天塔之光
				掛箱三	自動送料裝車/傳送帶/多種液體混合裝置/自動售貨機/自動軋鋼機
				掛箱四	自動成型系統(tǒng)/機械手控制/溫度控制/直流電機控制
				掛箱五	郵件分檢系統(tǒng)/步進電機的控制
				掛箱六	加工中心刀具庫/洗衣機自動控制
				掛箱七	四層電梯的PLC控制/中間繼電器
4.	PLC主機掛箱	個	1	FX1N-40MR
5.	PLC工控組態(tài)軟件	套	1
6.	PLC編程軟件及演示程序	套	1
7	工業(yè)4.0仿真實訓軟件	套	1	軟件采用三維建?；谔摂M現(xiàn)實技術(shù)的計算機仿真模擬技術(shù)，可以進行PLC電氣控制仿真、電工電子仿真、氣動仿真、液壓仿真、傳感器仿真等工業(yè)常用技術(shù)仿真
7.	實驗說明書	套	1	指導學生實訓
8	實驗導線	條	30	紅色Ф4自鎖線（100CM）
		條	2	黑色Ф4自鎖線（100CM）
		條	6	黃色Ф4自鎖線（30CM）