HYTXWL-1工業(yè)自動(dòng)化通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺
一、設(shè)備概述
工業(yè)自動(dòng)化通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)設(shè)備需采用模塊式結(jié)構(gòu)，實(shí)訓(xùn)配有掛箱，需包含PLC主機(jī)掛箱、變頻器掛箱、單片機(jī)掛箱、觸摸屏掛箱、PLC模擬負(fù)載掛箱、實(shí)訓(xùn)網(wǎng)孔板掛箱及豐富的驗(yàn)證演示裝置。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容需包括PLC的基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)、PLC綜合實(shí)訓(xùn)，變頻器的認(rèn)識、操作、參數(shù)設(shè)定及通訊實(shí)訓(xùn)，觸摸屏的認(rèn)識、操作、應(yīng)用實(shí)訓(xùn)，單片機(jī)接口擴(kuò)展、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示、鍵盤控制、定時(shí)器、打印機(jī)接口實(shí)訓(xùn)等。
二、設(shè)備特點(diǎn)
1.模塊式結(jié)構(gòu)，掛箱更換方便，便于組織各種實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目及擴(kuò)展新的實(shí)訓(xùn)功能。
2.適合就業(yè)前及崗前綜合技能訓(xùn)練，適合高級工技能培訓(xùn)考核。
3.能進(jìn)行小型工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、安裝調(diào)試、操作模擬。
4.只需三相四線交流電源即可投入使用，實(shí)訓(xùn)資源豐富、綜合性強(qiáng)，有效節(jié)約實(shí)訓(xùn)用房。
5.安全性高，除配備電壓型和電流型漏電保護(hù)器外，裝置設(shè)有單片機(jī)全程監(jiān)控的過載或短路軟截止保護(hù)功能，確保設(shè)備和人身安全。
四、技術(shù)性能
1.輸入電壓：三相四線制～380V±10%50Hz
2.工作環(huán)境：溫度范圍-5℃～+40℃，相對濕度＜85%（25℃）
3.裝置容量：＜1.5KVA
4.外形尺寸不小于：2100mm×750mm×1680mm
五、設(shè)備構(gòu)成：
（一）電源、信號源、儀器控制屏
控制屏為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁合金面板。為實(shí)訓(xùn)提供交流電源、直流電源、信號源、測試儀表、安全保護(hù)等。具體功能如下：
1.主控功能板
（1）三相四線電源輸入，通過漏電保護(hù)器接通總開關(guān),由接觸器通過啟動(dòng)、停止按鈕進(jìn)行操作。
（2）設(shè)有450V指針式交流電壓表三只，指示電源輸入的三相電源電壓。
（3）三相四線電源輸出，具有單片機(jī)全程監(jiān)控短路或過載軟載止保護(hù)功能。具有短路、過載、告警等功能、故障排除復(fù)位后才能啟動(dòng)工作電源。
（4）裝有～220V輸出安全插座，為外部儀器提供安全工作電源。
2.直流電源
（1）一路直流0-30V連續(xù)可調(diào)直流電源、內(nèi)置式繼電器自動(dòng)換檔，多圈電位器連續(xù)調(diào)節(jié)，具有預(yù)設(shè)式限流保護(hù)功能，大電流2A。
（2）提供±12V、+5V、+24V直流穩(wěn)壓電源，均有短路保護(hù)功能。
（3）恒流源一路：0-500mA連續(xù)可調(diào)，分2mA、20mA、500mA三檔，具有輸出開路，短路保護(hù)功能。
3.功率輸出函數(shù)發(fā)生器：
1）采用直接數(shù)字頻率合成（DDS）產(chǎn)生高精度正弦波，方波和三角波。采用大屏幕LCD顯示輸出頻率、波形，衰減值。
2）正弦波輸出幅度≥10V,輸出阻抗50Ω，失真度<1%（0.1HZ—1KHz）。
3）頻率范圍:0.1HZ~3MHz,采用鍵盤直接輸入數(shù)字設(shè)定頻率,。
4）輸出幅度采用電位器調(diào)節(jié)，正弦波輸出具有20db,40db衰減。
5）方波占空比可調(diào),調(diào)節(jié)范圍：1%-99%調(diào)節(jié)；方波和三角波采用TTL電平輸出。
6）頻率計(jì)高測量范圍100MHz，自動(dòng)換檔。
4.虛擬儀器（不需電腦配合使用）：
A、終端部分（裝學(xué)生實(shí)訓(xùn)屏上）同時(shí)配有虛擬信號源、虛擬示波器、虛擬邏輯分折儀、虛擬頻譜儀、虛擬三用表、虛擬數(shù)字量輸入輸出模塊。
B、基于LabVIEW虛擬儀器程序的編程方法，學(xué)生可自行設(shè)計(jì)各種虛擬儀器。
C、參數(shù)：
1）兩路虛擬任意波形信號發(fā)生器，輸出頻率可編程，電壓幅度可調(diào)；
通道數(shù)：2路
分辨率：8bits
電壓范圍：-5~5V
頻率步長：1HZ
波形：任意信號
輸出頻率：>1MHZ
2）雙蹤存貯示波器，多種同步方式，存貯深度可編程；
通道數(shù)：2路
帶寬：20MHZ
分辨率：8位
電壓范圍：-10~+10V
存貯深度：64K
3）雙通道頻譜分折儀；
4）八通道邏輯分折儀，多種同步方式，存貯深度可編程；
8路輸入
分率：25nS
存貯深度：64KHZ
5）數(shù)字三用表，可測電阻、電容、電感、電壓等；
數(shù)字IO口
通道數(shù)：8路IO
輸入電平：TTL
輸出電平：TTL
電流驅(qū)動(dòng)：20mA/通道
（二）實(shí)訓(xùn)桌
實(shí)訓(xùn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，造型美觀大方。設(shè)有抽屜和元器件儲存柜。
（三）實(shí)訓(xùn)組件
1.PLC實(shí)訓(xùn)組件
配置MitsubishiFX3u-40mR主機(jī)，集成數(shù)字量I/O（24路數(shù)字輸入，16路數(shù)字量輸出），F(xiàn)X3u-485BD通訊模塊，F(xiàn)X3u-3A模擬量模塊（2路輸入，1路輸出），SC-09通訊編程電纜及輸出轉(zhuǎn)接口、開關(guān)等。
2.PLC實(shí)訓(xùn)模擬掛箱
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序號
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編號
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控制對象實(shí)訓(xùn)模塊
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實(shí)訓(xùn)教學(xué)目標(biāo)
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1
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SX1
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搶答器/音樂噴泉
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通過對搶答系統(tǒng)中各組人員搶答時(shí)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。
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2
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SX2
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裝配流水線/十字路口交通燈
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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。
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3
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SX3
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水塔水位/天塔之光
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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。
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4
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SX4
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自動(dòng)送料裝車/四節(jié)傳送帶
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通過對傳送帶啟停、傳送狀態(tài)的控制和對貨物在自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)中流向、流量的控制，掌握較復(fù)雜邏輯控制指令的編寫方法。
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5
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SX5
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多種液體混合裝置
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通過對“液體混合裝置”中不同液體比例及液體混合時(shí)攪拌時(shí)間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類型的定時(shí)器指令的編寫方法。
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6
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SX6
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自動(dòng)售貨機(jī)
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通過對用戶投幣數(shù)目的識別和自動(dòng)售貨機(jī)中各種“貨物”的進(jìn)出控制，掌握各種計(jì)數(shù)器指令及比較輸出指令的編寫方法。
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7
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SX7
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自控軋鋼機(jī)/郵件分揀機(jī)
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通過對自控軋鋼機(jī)和郵件分揀機(jī)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(jī)”）啟停時(shí)序的控制，掌握數(shù)值運(yùn)算指令及中斷指令的編寫方法。
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8
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SX8
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機(jī)械手控制/自控成型機(jī)
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通過對機(jī)械手停留“位置”及自控成型機(jī)各方向“液缸位置”的控制，掌握一個(gè)完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較簡單邏輯控制程序的編寫能力。
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9
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SX9
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加工中心
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通過對加工中心中各方向“電機(jī)”運(yùn)行方向及“刀庫”進(jìn)出刀、換刀過程的控制，掌握一個(gè)完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較復(fù)雜邏輯控制的編寫能力。
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10
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SX10
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四層電梯
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通過對一個(gè)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(shè)計(jì)I/O接線圖、接線、編程、調(diào)試等工作過程的綜合知識。
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11
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SX11
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步進(jìn)電機(jī)/直線運(yùn)動(dòng)：（實(shí)物）步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電路、步進(jìn)電機(jī)、刻度盤、指針等組成；直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)、同步帶、光電傳感器、導(dǎo)軌、移動(dòng)塊等組成。
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通過利用PLC對步進(jìn)電機(jī)及直線運(yùn)動(dòng)實(shí)物模塊的控制，初步了解步進(jìn)電機(jī)方向、拍數(shù)的控制及直線運(yùn)動(dòng)檢測、定位控制。
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12
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SX12
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自動(dòng)洗衣機(jī)/電鍍生產(chǎn)線
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通過對洗衣機(jī)進(jìn)出水時(shí)間、洗滌流程及電鍍生產(chǎn)線中物塊侵入不同溶液的時(shí)間、方式、先后順序的控制，掌握多點(diǎn)PLC控制系統(tǒng)的綜合應(yīng)用能力。
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3.變頻器實(shí)訓(xùn)掛箱
配置MitsubishiFR-D720S變頻器，帶有RS485通訊及BOP操作面板。
4.單片機(jī)實(shí)訓(xùn)掛箱
（1）DP–¬01單片機(jī)實(shí)訓(xùn)掛箱（一）
LED點(diǎn)陣顯示模塊、點(diǎn)陣式字符液晶顯示模塊、8253定時(shí)計(jì)數(shù)器、A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、V/F轉(zhuǎn)換、F/V轉(zhuǎn)換、串引EEPROM、EEPROM、FlashRom、SRAM、I2C總線接口
（2）DP–¬02單片機(jī)實(shí)訓(xùn)掛箱（二）
8251串引口擴(kuò)展、232總線串引接口、單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)1、單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)2、拔碼開關(guān)輸出
（3）DP–¬03單片機(jī)實(shí)訓(xùn)掛箱（三）
ISD1420語音控制、IC卡讀寫接口、實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷、USB接口、RS232轉(zhuǎn)RS485接口
（4）DP–¬04單片機(jī)實(shí)驗(yàn)掛箱（四）
8279接口電路、8255I/O擴(kuò)展、8155I/O擴(kuò)展、動(dòng)態(tài)掃描顯示模塊、轉(zhuǎn)換接口、MC14433、整列式鍵盤實(shí)驗(yàn)?zāi)K
（5）DP–¬05單片機(jī)實(shí)訓(xùn)掛箱（五）
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序示列、溫度傳感器與溫度控制、汽車轉(zhuǎn)彎信號燈/十字路口交通燈、數(shù)字頻率計(jì)、看門狗。
（6）DP–¬06單片機(jī)實(shí)訓(xùn)掛箱（六）
十六位邏輯電平顯示、繼電器控制接口、常用器件接口、八位邏輯電平輸出、單項(xiàng)脈沖、揚(yáng)聲器、串引靜態(tài)顯示模塊、查詢式鍵盤。
（7）DP–¬07單片機(jī)實(shí)訓(xùn)掛箱（七）
主功能邏輯筆、多功能密碼鎖、直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、微型打印機(jī)與單片機(jī)的接口
（8）DP–¬08單片機(jī)實(shí)訓(xùn)掛箱（八）
單片機(jī)與CPLD實(shí)驗(yàn)、sh51仿真器
5.觸摸屏實(shí)訓(xùn)掛箱：
規(guī)格為7英寸，256色，昆侖通態(tài)，了解工業(yè)觸摸屏的功能及使用方法，掌握PLC之間的通信知識，并掌握復(fù)位、置位、交替等功能鍵、圖形（曲線）顯示、動(dòng)態(tài)畫面跟蹤在觸摸屏中的實(shí)現(xiàn)方法。
6.網(wǎng)孔板及器件：
規(guī)格為420mm×600mm，在網(wǎng)孔板上學(xué)會(huì)電氣控制系統(tǒng)中各元器件的布局規(guī)劃、安裝、調(diào)試技能，接近工業(yè)現(xiàn)場。器件配有：交流接觸器3只、時(shí)間繼電器1只、按鈕3只、熱繼電器2只、斷路器1只、接線排20孔。
7.電機(jī)導(dǎo)軌及光碼盤測速系統(tǒng)
含光碼盤測速系統(tǒng)（配有進(jìn)口光電編碼器）一套，不銹鋼導(dǎo)軌1幅，道軌平整度好，無應(yīng)力變形，同心度好。
8.工控組態(tài)軟件一套：
打開軟件編程環(huán)境，任何實(shí)訓(xùn)都可以編輯出形象直觀動(dòng)感強(qiáng)、數(shù)字效果好的組態(tài)棒圖，并進(jìn)行實(shí)訓(xùn)動(dòng)態(tài)跟蹤教學(xué)。
9.PLC仿真實(shí)訓(xùn)軟件一套：
（1）通過PLASH虛擬環(huán)境實(shí)時(shí)顯示PLC的運(yùn)行狀態(tài)
（2）可以實(shí)現(xiàn)PLC虛擬接線，并對接線進(jìn)行錯(cuò)誤檢查
（3）PLC編程訓(xùn)練、PLC程序編寫測試等功能
（4）實(shí)現(xiàn)PLC運(yùn)行模擬，對錯(cuò)誤程序進(jìn)行檢查
10、交流電機(jī)一臺，380VY/△
11、實(shí)訓(xùn)模型
（1）挖土機(jī)實(shí)物模型一臺：集PLC技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)于一體，即有逼真的模型，又有生動(dòng)具體真實(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
（2）四驅(qū)機(jī)械手模型一臺：PLC控制機(jī)械手工作電源。
12、電力電子掛箱一套
13、傳感器實(shí)訓(xùn)掛箱一套
四、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
（一）PLC基本技能實(shí)訓(xùn)
1.PLC認(rèn)知實(shí)訓(xùn)（軟硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、基本指令練習(xí)、接線、編程下載等）
2.PLC仿真實(shí)訓(xùn)
（二）PLC模擬控制應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
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3.數(shù)碼顯示控制
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4.搶答器控制（優(yōu)先級、數(shù)值運(yùn)算，具有聲效功能）
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5.天塔之光控制（閃爍、發(fā)射、流水型）
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6.音樂噴泉控制（具有聲效功能）
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7.十字路口交通燈控制
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8.水塔水位控制
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9.自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)控制
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10.四節(jié)傳送帶控制
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11.裝配流水線控制
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12.多種液體混合裝置控制
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13.自控成型機(jī)控制
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14全自動(dòng)洗衣機(jī)控制（具有聲效功能）
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15.電鍍生產(chǎn)線控制
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16.自控軋鋼機(jī)控制
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17.郵件分揀機(jī)控制
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18.自動(dòng)售貨機(jī)控制
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19.機(jī)械手控制
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20.三層電梯控制
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21.四層電梯控制（實(shí)物）
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22.加工中心控制（實(shí)物）
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（三）PLC實(shí)物控制實(shí)訓(xùn)
23.直線運(yùn)動(dòng)位置識別、運(yùn)動(dòng)軌跡控制、定位控制
24.步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制
25.直流電機(jī)控制
26.挖土機(jī)的自動(dòng)控制
（四）PLC高級技能實(shí)訓(xùn)（設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試及檢修）
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27.三相電機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制線路
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28.三相電機(jī)自鎖控制線路
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29.三相電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路
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30.三相電機(jī)Y/△啟動(dòng)控制線路
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31.三相電機(jī)順序啟動(dòng)電氣控制線路
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32.C620車床的電氣控制線路
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（五）PLC、變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)
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33.變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作
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34.變頻器報(bào)警與保護(hù)功能
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35.外部端子點(diǎn)動(dòng)控制
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36.變頻器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)
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37.多段速度選擇變頻調(diào)速
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38.變頻器無級調(diào)速
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39.基于外部模擬量(電壓/電流）控制方式的變頻調(diào)速
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40.瞬時(shí)停電啟動(dòng)控制
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41.PID變頻調(diào)速控制
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42.PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)正反轉(zhuǎn)
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43.PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)運(yùn)行時(shí)間控制
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44.基于PLC數(shù)字量控制方式的多段速
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45.基于PLC模擬量控制變頻開環(huán)調(diào)速
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46.基于PLC通信方式的變頻器開環(huán)調(diào)速
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47.基于PLC通信方式的速度閉環(huán)控制
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48.基于PLC模擬量方式的變頻器閉環(huán)調(diào)速
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49.變頻器恒壓供水系統(tǒng)的模擬
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50.基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)
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51.基于觸摸屏控制方式的LED控制
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52.基于觸摸屏控制方式的溫度PID控制
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53.PLC、觸摸屏與變頻器通信控制
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54.基于MCGS的485總線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
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（六）單片機(jī)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
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1.存儲器塊清零
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2.二進(jìn)制到BCD碼轉(zhuǎn)換
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3.二進(jìn)制到ASCII碼轉(zhuǎn)換
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4.程序跳轉(zhuǎn)表
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5.內(nèi)存塊移動(dòng)
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6.數(shù)據(jù)排序
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7.P1口輸入、輸出實(shí)驗(yàn)
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8.繼電器控制實(shí)驗(yàn)
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9.用74LS244讀入數(shù)據(jù)
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10.用74LS273輸出數(shù)據(jù)
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11.串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并行數(shù)據(jù)
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12.并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換串行數(shù)據(jù)
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13.PWM轉(zhuǎn)換電壓實(shí)驗(yàn)
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14.音頻控制實(shí)驗(yàn)
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15.8255輸入、輸出實(shí)驗(yàn)
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16.8155輸入、輸出實(shí)驗(yàn)
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17.5LED靜態(tài)串行顯示實(shí)驗(yàn)
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18.6LED動(dòng)態(tài)掃描顯示實(shí)驗(yàn)
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19.查詢式鍵盤實(shí)驗(yàn)
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20.陣列式鍵盤實(shí)驗(yàn)
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21.計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)
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22.定時(shí)器實(shí)驗(yàn)
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23.8253定時(shí)器實(shí)驗(yàn)
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24.外部中斷實(shí)驗(yàn)
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25.串行口通訊實(shí)驗(yàn)
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26.ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
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27.DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
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28.MC14433模數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
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29.EEPROM外部數(shù)據(jù)程序存儲器實(shí)驗(yàn)
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30.SRAM外部數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)
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31.93C46串行EEPROM數(shù)據(jù)讀寫實(shí)驗(yàn)
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32.電子時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)
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33.電子琴模擬實(shí)驗(yàn)
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34.打印機(jī)控制實(shí)驗(yàn)
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35.汽車轉(zhuǎn)彎信號燈控制實(shí)驗(yàn)
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36.溫度傳感器溫度控制實(shí)驗(yàn)
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37.溫度過程控制模擬實(shí)驗(yàn)
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38.五相步進(jìn)電機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)
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39.計(jì)算器實(shí)驗(yàn)
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40.數(shù)字頻率計(jì)實(shí)驗(yàn)
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41.V/F轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
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42.F/V轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
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43.LED點(diǎn)陣顯示實(shí)驗(yàn)
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44.字符液晶顯示屏控制實(shí)驗(yàn)
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45.8279鍵盤掃描顯示實(shí)驗(yàn)
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46.看門狗實(shí)驗(yàn)
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47.8251串行口擴(kuò)展通訊實(shí)驗(yàn)
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48.I2C總線讀寫實(shí)驗(yàn)
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49.RS232轉(zhuǎn)RS485實(shí)驗(yàn)
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50.USB接口實(shí)驗(yàn)
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51.十字路口交通燈控制實(shí)驗(yàn)
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52.五功能邏輯筆實(shí)驗(yàn)
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53.直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)速實(shí)驗(yàn)（實(shí)物）
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54.步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)（實(shí)物）
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55.IC卡讀寫實(shí)驗(yàn)
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56.實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷控制實(shí)驗(yàn)
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57.語音芯片控制實(shí)驗(yàn)
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58.單片機(jī)與CPLD實(shí)驗(yàn)
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59.8051與PC機(jī)串行口通訊實(shí)驗(yàn)
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60.FlashRom外部程序存儲器實(shí)驗(yàn)
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61.多功能密碼鎖實(shí)驗(yàn)
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（七）傳感器實(shí)訓(xùn)：
1.光電式傳感器的轉(zhuǎn)速測量實(shí)驗(yàn)
2.光電式傳感器的旋轉(zhuǎn)方向測量實(shí)驗(yàn)
3.溫度傳感器及溫度控制實(shí)驗(yàn)（AD590）
4.溫度傳感器溫度特性實(shí)驗(yàn)（AD590）
5.壓阻式壓力傳感器的特性實(shí)驗(yàn)
（八）電力電子項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)
1）、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路（綜合應(yīng)用項(xiàng)目）
2）、晶閘晶閘管單相半控橋式整流電路（電阻負(fù)載）的調(diào)試與分析
3）、晶閘管單相半控橋式整流電路（電阻電感負(fù)載）（反電勢負(fù)載）的研究
4）、IGBT管直流斬波電路的調(diào)試與分析
5）、雙向晶閘管單相交流調(diào)（調(diào)光臺燈）電路的制作與調(diào)試（綜合應(yīng)用項(xiàng)目）
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