KRJB-03C综合工业自动化控制实验装置（西门子224+欧陆514）plc触摸屏单片机（西门子s7-200系统）
一、概述
本装置是专为目前我国各院校开设的《可编程控制器技术》、《可编程控制器及其应用》等课程实训配套设计的，集可编程逻辑控制器、通信模块、模拟量控制模块、编程软件、工控组态软件、仿真教学软件、实训挂箱（变频器控制、触摸屏控制等）、实物等于一体。在本装置上，可直观地进行PLC的基本指令练习、多个PLC实际应用的模拟实训及实物实训，所有实训均有组态棒图进行动态跟踪。
二、特点：
1、装置采用组件式结构，更换实训模块便捷，如需要扩展功能或开发新实训，只需添加实训模块挂箱即可，永不淘汰。
2、双端口接线法：PLC主机与实训模块挂箱之间的连接即可采用自锁紧接插线单线逐点连接，以提高实训者动手动脑能力，加深了解PLC的结构和功能，又可通过排线一次性连接，以提高实训连线速度，与其他厂家单一连线法相比具有绝对的优越性。
3、实训对象形象逼真，接近工业现场的实际应用，通过本装置的训练，学生很快就能适应现场的工作。
4、采用西门子可编程序控制器，功能强大、性能优越，采用模块化设计，组合灵活，用户可根据不同的需要组成不同的控制系统。
5、组态棒图教学，采用MCGS工控组态软件，所有实训都已编辑出形象直观、动感强、教学效果好的组态棒图，进行实训动态跟踪教学。
6、实训项目齐全，含数字量、模拟量、变频调速、触摸屏、网络通讯及电气控制等。
7、51/96/8088/8086三合一单片机实训开发系统（包括系统主板、软件、步进电机实训模块、温度自动控制实训模块、直流电机实训模块、音响模块等）。
三、技术性能
1、输入电源：三相四线（～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、重量：160Kg
5、外形尺寸：160×75×150 cm3
四、装置构成
（一）交流电源控制功能板
1、输入电源：三相四线电源，输入时指示灯亮。
2、电源输出：有漏电型保护器、过载、短路保护装置。
A．三相四线380V输出，由三只电压表指示输出电压
B．～220V通过安全插座输出
C．+24V/2A直流稳压电源输出（数显）
D．+5V/1A直流稳压电源输出（数显）
E．±12V/1A直流稳压电源输出（根据装置需求而定）
（二）控制屏：正面大凹槽内上下设有导轨，实训模块挂件在控制屏上位置可任意互换。
（三）实训桌：钢木结构
（四）KRJB-01 PLC主机实训组件：
1、西门子CPU224 AC/DC/RELAY，加EM235CN扩展模块
2、CP243-1 工业以太网通信模块，采用以太网络通信。
（五）KRJB-02继电接触器控制实训挂箱（一）
提供交流接触器、热继电器各2只，模拟灯泡1只，控制按钮3只。
（六）KRJB-03继电接触器控制实训挂箱（二）
提供交流接触器2只，时间继电器1只，能耗制动变压器、整流二极管、大功率电阻等。
（七）KRJB-04 触摸屏实训挂箱
配有7英寸昆仑通态 256色液晶触摸屏，带有RS485通信接口。
（八）KRJB-05 变频器实训挂箱 选用西门子MM420 0.37Kw
（九）直流调速器挂箱
采用英国欧陆514C 直流调速器：输入电压单相交流 220V，正负调速给定，可进行线速度/力矩控制、 最大/最小电压/电流限制、上升/下降时间设定、电枢电流/电压调整；防护等级 IP20
（十一）PLC001 交通信号灯PLC自动控制实训挂箱
（十二）PLC002 搅拌器的PLC自动控制实训挂箱
（十三）PLC003 LED数码管显示PLC自动控制实训挂箱 （实物）
（十四）PLC004 四层电梯的PLC自动控制实训挂箱 （实物）
（十五）PLC005 加工中心刀具库选择控制实训挂箱（实物）
（十六）PLC006 艺术彩灯造型的PLC控制实训挂箱
（十七）PLC007 电机的自动控制实训挂箱（实物）
（十八）PLC008 步进电机的PLC控制实训挂箱（实物）
（十九）PLC009 模拟电视发射塔实训挂箱
（二十）PLC010 自动送料装车系统实训挂箱
（二十一）PLC011 自动售货机实训挂箱
（二十二）PLC012 自动成型系统实训挂箱
（二十三）PLC013 水塔自动供水系统实训挂箱
（二十四）PLC014 邮件自动分拣系统实训挂箱
（二十五）PLC015 自动洗衣机系统实训挂箱
（二十六）PLC016 电镀系统实训挂箱
（二十七）三相鼠笼和电动机 380V Y /△接法 2台
（二十八）基础实训挂箱
五、实训内容
|
1．与、或、非逻辑功能实训 2．定时器、计数器功能实训 3．跳转、分支功能实训 4．移位寄存器实训 5．数据处理功能实训 6．微分、位操作实训 7．A/D、D/A转换 8．交通信号灯PLC自动控制实训 9．搅拌器的PLC自动控制实训 10．LED数码官显示PLC自动控制实训 11．四层电梯的PLC自动控制实训 12．加工中心刀具库选择控制实训 13．艺术彩灯造型的PLC控制实训 14．电机的自动控制实训 15．步进电机的PLC控制 16．模拟电视发射塔实训实训 17．自动送料装车系统控制实训 18．自动售货机实训 19．自动成型实训 20．水塔自动供水控制系统实训 21．邮件自动分拣实训 22．自动洗衣机控制系统模拟实训 23．电镀过程控制实训 |
24．触摸屏的基本指令演示 25．触摸屏的LED数码显示控制 26．触摸屏控制的三相鼠笼异步电机变频调速控制 27．变频器功能参数设置与操作实训 29．三相异步电机的变频开环调速实训 30．基于PLC通信方式的变频器开环调速 31．基于PLC通讯方式的变频器闭环调速 32．基于PLC模拟量方式的变频器闭环调速 33．三相鼠笼异步电机点动控制 34．三相鼠笼异步电机具有自锁的正转控制线路 35．三相鼠笼异步电机联锁的正反转控制 36．三相鼠笼异步电机带延时正反转控制 37．三相鼠笼异步电机Y/△转换起动控制 38．接触器控制串电阻起动控制线路 39．延时控制串电阻降压起动线路 40．C620车床电气控制线路 41．MCGS组态棒图实训教学 42．利用已编好组态棒图，对以上任何实训进行动态 跟踪教学实训 43．针对实训项目的具体要求，学生自行编辑组态棒图 进行实训 |
（2）单片机实训内容
MCS-51单片机实训
软件实训
外部数据存储器扩展
|
实训一 清零程序 实训二 拆字程序 实训三 拼字程序 实训四 数据区传送子程序 实训五 数据排序实训 实训六 查找相同数个数 实训七 无符号双字节快速乘法子程序 |
实训八 多分支程序 实训九 脉冲计数（定时/计数实训） 实训十 电脑时钟（定时器、中断器综合实训） 实训十一 二进制转换到BCD 实训十二 二进制转换到ASCII 实训十三 八段数码管显示 实训十四 键盘扫描显示实训 |
硬件实训
自搭接硬件电路实训提示
|
实训一 P1口亮灯实训 实训二 P1口转弯灯实训 实训三 P3.3输入，P1口输出 实训四 工业顺序控制（中断控制） 实训五 8255 A.B.C输出方波 实训六 8255 PA口控制PB口 实训七 8255控制交通灯 实训八 简单I/O口扩展实训 实训九 A/D转换实训 实训十 D/A输出方波 实训十一 电子音响 |
实训十二 继电器控制 实训十三 步进电机实训 实训十四 8253方波 实训十五 串并转换实训 实训十六 外部存储器扩展实训 实训十七 MCS-51串行口应用实训㈠——双机通信 实训十八 MCS-51串行口应用实训㈡——与PC机 通信 实训十九 温度闭环控制 实训二十 小直流电机调速实训 实训二十一 外部中断（急救车与交通灯） |
8088/8086系列微机实训
软件实训
|
实训一 清零程序 实训二 拆字程序 实训三 拼字程序 实训四 数据区移动 实训五 数据排序实训 实训六 找“零”个数 |
实训七 32位二进制乘法 实训八 多分支程序 实训九 显示子程序 实训十 键盘扫描显示实训 实训十一 二进制转换到BCD 实训十二 二进制转换到ASCII |
硬件实训
自搭接硬件电路实训提示
|
实训一 8255并行口实训㈠：A.B.C口输出方波 实训二 8255并行口实训㈡：PA口控制PB口 实训三 8255并行口实训㈢：控制交通灯 实训四 简单I/O口扩展 实训五 A/D转换实训 实训六 D/A转换实训㈠：输出方波 实训七 D/A转换实训㈠：输出锯齿波 实训八 8259中断控制器实训 |
实训九 定时／计数器：8253方波 实训十 继电器控制 实训十一 8251串行通信实训㈠：自发自收 实训十二 8251串行通信实训㈡：与PC通信 实训十三 步进电机控制 实训十四 小直流电机调速实训 实训十五 温度闭环控制 实训十六 音频驱动实训 |
MCS-96单片机实训
软件实训
|
实训一 清零程序 实训二 拆字程序 实训三 拼字程序 实训四 数据区传送子程序 实训五 数据排序实训 实训六 查找相同数个数 实训七 无符号双字节快速乘法子程序 实训八 多分支程序 实训九 定时器1实训——定时中断 实训十 定时器T1和T2同时产生中断 |
实训十一 80C196外部中断实训 实训十二 80C196软件方法产生中断 实训十三 利用HSI测脉冲宽度 实训十四 利用HSI测量单脉冲宽度 实训十五 利用HSO产生单脉冲 实训十六 利用HSO产生连续脉冲 实训十七 软件定时器 实训十八 80C196 A/D转换实训 实训十九 利用80C196的PWM产生各种波形 实训二十 二进制转换到BCD进制转换到ASCII |
硬件实训
自搭接硬件电路实训提示
|
实训一 P1口亮灯实训 实训二 P1口转弯灯实训 实训三 P2.6输入，P1口输出 实训四 工业顺序控制 实训五 8255 A.B.C输出方波 实训六 8255 PA口控制PB口 实训七 8255控制交通灯 实训八 简单I/O口扩展实训 实训九 A/D转换实训 实训十 D/A输出方波 |
实训十一 继电器控制 实训十二 8253方波 实训十三 80C196串行口实训 实训十四 LED七段数码管显示实训 实训十五 键盘显示综合实训 实训十六 音频驱动实训 实训十七 步进电机实训 实训十八 直流电机实训 实训十九 外部中断（急救车与交通灯） |
配置清单：
|
名 称 |
型 号 |
数量 |
单 位 | |
|
PLC主机 |
西门子CPU226 AC/DC，加EM235CN扩展模块 |
1 |
台 | |
|
通信模块 |
CP243-1 工业以太网通信模块 |
1 |
台 | |
|
通讯电缆 |
PLC及触摸屏通讯电缆 |
1 |
套 | |
|
实训挂箱 |
交通信号灯的PLC控制 |
1 |
块 | |
|
触摸屏挂箱（7英寸昆仑通态） |
1 |
套 | ||
|
搅拌器的PLC自动控制 |
1 |
块 | ||
|
LED数码管PLC控制 |
1 |
块 | ||
|
四层电梯的PLC控制 |
1 |
块 | ||
|
加工中心刀具库选择控制 |
1 |
块 | ||
|
艺术彩灯的PLC控制 |
1 |
块 | ||
|
电机的自动控制 |
1 |
块 | ||
|
步进电机的PLC控制 |
1 |
块 | ||
|
基础实训 |
1 |
块 | ||
|
水塔自动控制 |
1 |
块 | ||
|
洗衣机自动控制 |
1 |
块 | ||
|
邮件分检系统 |
1 |
块 | ||
|
自动售货机 |
1 |
块 | ||
|
自动成型系统 |
1 |
块 | ||
|
模拟电视发射塔 |
1 |
块 | ||
|
自动送料装车系统 |
1 |
块 | ||
|
电镀自控系统 |
1 |
块 | ||
|
继电器控制实训挂箱（一） |
1 |
块 | ||
|
继电器控制实训挂箱（二） |
1 |
块 | ||
|
直流调速器挂箱（欧陆 514C 直流调速器） |
1 |
套 | ||
|
变频器实训挂箱（西门子MM420 0.75Kw ） |
1 |
块 | ||
|
单片机 |
51/96/88实训箱 |
1 |
台 | |
|
电机导轨 |
220V 180W三相电机含导轨和1024线编码器 |
1 |
台 | |
|
380V180W三相电机 |
1 |
台 | ||
|
软件 |
演示板原程序及西门子编程软件 |
仿真教学软件 |
1 |
套 |
|
工控组态软件 | ||||
|
单片机仿真软件 |
单片机演示程序 | |||
|
学生桌 |
学生桌及实训屏 |
1 |
套 | |
|
说明书 |
上册 |
1 |
册 | |
|
下册 |
1 |
册 | ||
|
连接线 |
红色自锁线50CM |
40 |
条 | |
|
黑色自锁线50CM |
2 |
条 | ||
|
系统排线50P |
1 |
条 | ||
|
黄色20CM自锁线 |
10 |
条 | ||
|
蓝色（短线）自锁线 | ||||
综合工业自动化控制实验装置
一、技术性能要求
1、输入电源：三相四线～380V±5% 50Hz
2、工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度<85%(25℃) 海拔＜4000m
3、装置容量：＜1000VA
二、装置配置功能要求
(一)SMS01控制屏(铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板)
1、交流电源控制功能板
三相四线 380V 交流电源供电，由三只电网电压表监控电网电压，并有三只指示灯指示，带灯保险丝保护，控制屏的供电由钥匙开关和启、停开关控制。
2、直流电源、定时器兼报警记录仪
（1）提供+5V/1A和+24V/1A直流稳压电源各一路，三位半数显；
（2）提供0～+15V、-15～0V两路连续可调输出。
（3）定时器兼报警记录仪，具有设定时间、定时报警、断切电源等功能
还可自动记录由于接线或操作错误所造成的漏电告警次数。
3、PLC主机实验组件
CPU224 AC/DC/RELAY 西门子主机 集成数字量 I/O（14 路数字量输入/10路数字量输出），EM235 模拟量模块(4 路模拟量输入/1 路模拟量输出)，
CP243-1工业以太网通信模块，含PPI及工业以太网网络通信。
4、PLC模拟控制实验挂箱（一）
提供以下实验模块：PLC 的基本指令编程练习/自动配料系统模拟实验/四节传送带的模拟控制
5、PLC模拟控制实验挂箱（二）
提供以下实验模块：十字路口交通灯的模拟控制/装配流水线的模拟控制
6、LC模拟控制实验挂箱（三）
提供以下实验模块：水塔水位的模拟控制/天塔之光的模拟实验
7、继电接触控制（一）
提供交流接触器（线圈电压 220V）三只，热继电器一只，电子式时间继电器（通电延时，工作电压220V）一只，带灯按钮（黄、绿、红各一只）三只，行程开关二只
8、继电接触控制（二）
提供中间继电器（线圈电压 220V）四只，热继电器一只，转换开关二只，按钮一只，变压器（220V/26V/6、3V）、整流电路、能耗制动电阻（10Ω/25W）各一组
9、变频器验箱
采用西门子 MM420 变频器，输入电压单相交流 220V，功率 0、37KW，带RS485通信接口，配有BOP基本操作面板。
10、直流调速器挂箱
采用英国欧陆 514C 直流调速器：输入电压单相交流 220V，正负调速给定，可进行线速度/力矩控制、 最大/最小电压/电流限制、上升/下降时间设定、电枢电流/电压调整；防护等级IP20
11、触摸屏实验挂箱
配有5、 7英寸彩色工业触摸屏，各通信接口均已引至面板上，在方便学生接线的同时，又避免了因多次对触摸屏本身通信接口的重复操作而引起的设备损坏
12、单片机实验挂箱
选用MCS-51系列单片机，单片机主要接口电路有：扬声器驱动电路、 串行静态显示电路、 动态扫描显示电路、 EEPROM接口电路、 静态SRAM接口电路、 16×16点阵显示电路、 八位逻辑电平显示电路、 ADC0809模数转换电路、单片机最小应用系统、DAC0832数模转换电路、温度传感器及温度控制电路、单次脉冲源控制电路、 8255I/O扩展电路、 8155I/O扩展电路、阵列式键盘、查询式键盘等。
CPU芯片引脚引出，可以任意的连接自己的实际应用系统。学习单片机在汇编语言调试环境下进行在线仿真编译实验。提供各种接口电路的应用范例和测试程序以及详细的应用说明，帮助能用户快速的学习这些应用方法。
配套单片机烧录器、AT89S52集成块（性能完全优于AT89C51）、仿真头组件（适配89C51、89C2501）、KEIL Mvision2仿真软件等
13、导轨：不锈钢电机导轨、光码盘测速系统（配有欧姆龙1024光电编
码器）及数显转速表
14、三相鼠笼式异步电动机：交流380V，转速1500 r/min
15、直流并励电动机：直流220V，转速1600 r/min
(二)实验桌
实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、 耐磨高密度板
设有大抽屉（带锁），用于放置工具及资料。
(三)其它附件
实验指导书、 使用说明书、 强/弱电实验导线300米、 编程软件、 组态软件、
示例程序及工程等。
四、产品完成实验要求如下
(四)常规电器原理与控制
1、三相异步电动机点动和自锁控制
2、三相异步电机带延时正反转控制
3、三相异步电机Y－△换接启动控制
4、三相异步电机联锁正反转控制
5、三相异步电动机带限位自动往返控制
6、三相异步电机单向能耗制动控制
7、C620机床电气控制
8、电动葫芦电气控制
(五)可编程控制器电气控制技术
9、三相异步电机点动和自锁控制
10、三相异步电机Y-Δ启动控制
11、三相异步电动机联锁正反转控制
12、三相异步电机带延时正反转控制
13、三相异步电机带限位自动返回控制
(六)可编程控制器实现的典型工业控制模拟
14、PLC的基本指令编程练习
15、自动配料系统模拟实验
16、四节传送带的模拟控制
17、十字路口交通灯的模拟控制
18、装配流水线的模拟控制
19、水塔水位的模拟控制
20、天塔之光的模拟实验
(七)变频调速及应用控制技术
21、变频器功能参数设置与操作实验
22、变频器无级调速
23、三相异步电动机的变频开环调速实验
24、变频器功能参数设置多段速度选择变频器调速实验
25、基于PLC模拟量方式变频开环调速控制
26、基于PLC模拟量方式的变频器闭环调速实验
(八)变频器通信调速技术
27、基于PLC通信方式的多段速度选择变频调速实验
28、基于PLC通信方式的变频器开环调速实验
(九)自动控制系统技术
29、欧陆514C型直流调速控制系统介绍
30、直流电机的起停控制实验
31、欧陆514C转速闭环不可逆调速实验
(十)人机界面（包含触摸屏和工控组态软件实验）
32、触摸屏组态控制三相异步电机启停
33、触摸屏组态控制三相异步电机正反转
34、触摸屏组态控制三相异步电机运行时间
35、触摸屏组态控制变频调速
36、基于MCGS工控组态软件的三相异步电动机实验教学
37、针对实验项目的具体要求，学生自行编辑组态棒图进行实验
(十一)工业以太网应用技术
(十二)单片机实验
能完成A/D、 D/A转换应用系统、 按键系统、 中断控制、 定时计数器的应用、动态显示应用等若干实验，以及若干个单片机综合实验。
软件实验：
38、存储器块清零
39、二进制到BCD码转换
40、二进制到ASCII码转换
41、程序跳转表
42、内存块移动
43、数据排序
硬件实验：
44、P1口输入、输出实验
45、音频控制实验
46、静态串行显示实验
47、动态扫描显示实验
48、查询式键盘实验
49、阵列式键盘实验
50、8255输入、输出实验
51、8155输入、输出实验
52、LED点阵显示实验
53、计数器实验
54、定时器实验
55、外部中断实验
56、ADC0809模数转换实验
57、DAC0832数模转换实验
58、EEPROM外部数据程序存储器实验
59、SRAM外部数据存储器扩展实验
60、电子琴模拟实验
61、温度传感器温度控制实验
(十三)
设计性、综合性实验
62、小车运动控制系统实物模型综合控制
二、实验软件
1、西门子STEP7 V4、0 编程软件
2、教学仿真平台（专业仿真软件、行业仿真软件）
采用仿真技术而建立的一套“虚拟装置”（被控对象和仿真软件），通过仿真软件可培训学生的对专业知识的认识，增加学生的基本操作能力；同时能使用 PLC及变频器等完成较复杂系统的应用。采用先进的虚拟仿真技术，接近使用现场环境。
3、仿真实验软件
通过 FLASH 虚拟环境实时显示 PLC运行状态的仿真实验软件，可以实现PLC虚拟接线、对接线进行错误检查、PLC编程训练、PLC程序编写测试 、PLC运行模拟、对错误程序进行检查等功能。
4、MCGS V6、2工控组态软件
通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、 流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案，在工业控制领域有着广泛的应用。 同时使用MCGS组态软件能够根据工程作业的需要和特点组态配置出高性能、高可靠性和高度专业化的工业控制监控系统
