可编程序控制器教学实验台

XF-PLC

可编程序控制器教学实验台

(V2006.5)

沈阳旭风电子科技开发有限公司沈阳沈飞电子科技发展有限公司

目录

可编程序控制器教学实验台概述 (1)

可编程序控制器实验台模块一览表 (7)

TS0、TS1、TS2开关量实验挂板简介 (14)

TS3、TS4、TS34模拟量实验挂板简介 (16)

TS11、TS12脉冲量实验挂板简介 (19)

TS21二相步进电机实验挂板简介 (20)

TS24继电逻辑电器控制线路实验挂板简介 (21)

TM1电梯模型简介 (22)

TM2、TM3直线、旋转机械运动模型简介 (25)

TM4双轴直线运动机械模型简介 (28)

TM5二维运动机械模型简介 (29)

TM6工业生产线模型简介 (30)

TY6交流电机变频调速器实验挂板简介 (32)

TY7微型可编程终端实验挂板简介 (34)

DGPLC电工实验台可编程序控制器实验挂板简介 (36)

PLC可编程序控制器教学实验设备（实验箱）简介 (37)

可编程序控制器教学实验台配置方案举例 (39)

可编程序控制器教学实验设备报价单 (47)

可编程序控制器教学实验产品的回顾与发展 (51)

XF-PLC-SYT

可编程序控制器教学实验台概述

以可编程序控制器为核心的工业控制集成技术，目前在高等院校已经迅速发展成为一门新的学科，其内容既有丰富的理论，又有广泛的实践，既能锻炼学生的动手能力，又能培养学生的创新思想，已经形成自动化专业、机电一体化专业、机械专业的一门重要的主干课程。关于可编程序控制器的课程设置、配套教材、实践环节、实验室建设等方面的规划，得到了各级领导和专业教师的充分重视。

我公司开发的可编程序控制器台式教学实验设备，适合各种层次教学对象、满足各种教学实践环节需要，具有组合效果好、综合实验功能强的特点，已经深受广大专业教师和实验研究人员的欢迎和喜爱。

XF-PLC-SYT可编程序控制器教学实验台是我公司于2002年着手开发的新产品，后来与东北大学、广西机电工业学校联合进行了再次开发，经过几个30余套设备的大型实验室的建立和实验教学过程的验证，以及东北、华北、西北地区等几十个用户的使用情况反映，说明效果很好。

目前该实验台的发展一年来又得到了沈阳旭风电子公司高级技术顾问宋伯生老师的强大技术支持，使得实验台所能完成的实验内容能够由开关量向模拟量、脉冲量以及相关算法编程方面迅速发展。目前已经具备的和正在开发的实验设备中所涉及的实验内容与宋伯生老师执笔的即将由机械工业出版社出版的一百一十万余字的《PLC编程理论、方法及技巧》专著相对应，为我公司可编程序控制器教学实验设备系统的开发和配置提供了充分的理论基础。

2006年初我公司着手配合宋伯生老师编写新的配套教材《PLC应用及实验教程》，预计9月份出版。书中以OMRON、三菱、西门子公司三种常用机型同时为例进行对照讲解，并配有开关量、模拟量实验程序。对于推广使用我公司实验设备和为用户提供更全面的技术服务提供了更好的条件。

我公司XF-PLC-SYT可编程序控制器教学实验台，采用模块化组合结构设计，实验设备和实验内容可以任意组合、任意扩充。目前已经有电源挂板、元件挂板、实验挂板等一百余种挂板和六种机械模型可供用户选择。

我公司的台式可编程序控制器教学实验设备风格独特，各种控制对象不是初级的“模拟开关演示板”而是机电一体化的“运动反馈控制模型”，实验效果和软件技术含量大不一样；目前实验内容已经由基本开关量实验推进到模拟量实验和脉冲量实验，逻辑关系处理已经由简单的基本指令和常用的特殊指令的简单运用，推进到复杂的“算法”的研究与实现；所使用的工控元件也由单一的可编程序控制器推进到变频调速器、人机界面、交流伺服电机、步进电机等控制元件与执行元件，以及光电码盘、光珊、旋转编码器等检测元件，等等。

机械运动模型蕴藏着较高的软件技术含量，可以进行综合性的专业训练，不但能进行专业知识的学习，还能培养学生创新思维。我公司的TM1电梯模型、TM2、TM3直线和旋转运动机械模型、TM4伺服电机和步进电机直线机械运动模型、TM5二维运动机械模型、TM6生产线模型都是很好的软件开发平台，是中大型项目的实验中心，实验内容设置即体现基础，又重视应用，由浅入深，逐步提高，随着工作量和难度的递增，可以组合出许多实验项目和很多课计题目或毕业设计题目，也为毕业设计指导教师提供了广阔的选题空间。

我公司可编程序控制器实验设备独具特色与崭新的创意，充分展现工业现代化企业的核心控制技术，必将迅速发展成为国内教学实验产品的主流。

我公司可编程序控制器教学实验台的具体特点是：

设备组合灵活：

1、实验台的组合：

实验台分为实验屏（TP）和实验桌（TZ）上下两部分，可以拆装、组合。

实验屏分为三挂箱式、四挂箱式、六挂箱式、八挂箱式、十挂箱式、十二挂箱式、十四挂箱式，可同时安装不同数量的实验挂板和机械模型。

2、实验挂板的组合

实验挂板可以根据实验内容需要在实验台上进行组合。实验挂板分为单元挂板和双单元挂板。实验挂板结构合理、尺寸统一，安装方便、互换性好。

3、实验模型的组合

实验模型可以根据实验内容需要在实验台上进行组合。实验模型有旋转模型、直线运动机械运动模型、电梯模型、生产线模型。

4、实验内容的组合

实验内容有：开关量基本实验与应用实验、模拟量基本实验与应用实验、脉冲量基本实验与应用实验，有电梯模型实验、旋转运动机械模型实验、直线运动机械模型实验、生产线模型实验等等。

实验内容还有：继电逻辑控制实验，可以开设电机正反转、星/角启动、能耗制动等实验。还可以与技工培训要求的继电逻辑实训板组合使用。

实验内容还有：单片机系统实验。

通过毕业设计环节，可以将实验设备的实验内容进行新的组合，还可以通过工业组态软件、链接或联网通讯等技术手段参与将实验内容进行新的组合。硬件配置完备：

1．挂板配置

PLC实验台上的挂板是实验台的核心部分，分为三种，分别为元件挂板（TY）、电源挂板（TD）、实验挂板（TS），另外还有机械模型（TM）。

实验挂板（TS）和机械模型（TM）是PLC的控制模型或控制对象，需要与相配套的元件挂板和实验挂板配合使用。通过模型的的机械运动和电气检测信

号能够真实反映实际工业现场的控制逻辑关系，从而达到可编程序控制器软件编程的学习目的。

2．机型配置

元件挂板包括各个常见厂家的、不同点数的PLC机型的主机挂板、以及变频器挂板、人机界面挂板、触摸屏挂板、交流伺服驱动器挂板等等。目前PLC 元件挂板已经有OMRON系列、三菱系列、西门子系列和松下电工四大系列。

OMRON、三菱系列PLC多元件挂板已经将小型PLC的继电器主机（近60点）、模拟量模块（2入1出或4入1出）、晶体管主机（近20点）组合成为一块挂板。可以分别和同时开设开关量实验、模拟量实验和脉冲量实验。而且双PLC 主机可以进行1：1通讯实验或及计算机与PLC 1：N通讯实验，通过通讯可以开发出更多的组合实验项目。

3．电源配置

电源挂板包括交流电源控制挂板、直流电源挂板、交流、直流电源挂板。可以为PLC、变频器、伺服系统提供所需交流220V工作电源，可以为实验设备提供5C和24V直流电源，各种电源具有控制、显示、保护功能。电源挂板按工厂PLC电器柜供电系统配置设计，并能满足实验需要。

4．实验配置

根据实验内容配置相关的实验挂板。实验挂板按实验种类分为开关量（D）、模拟量（A）、脉冲量（P）三种。

开关量实验挂板有TS0、TS1和TS2三种挂板，有旋转运动实验区、直线运动实验区、交通灯实验区、混料罐实验区、输料线实验区、辅助信号实验区、机械手实验区、水塔水位、轧钢机实验区、天塔之光实验区等等。

模拟量实验挂板有TS3、TS4、TS34、TSB四种挂板，有模拟量输入输出仪表实验区、速度控制实验区，固态继电器温度控制实验区、固态调压模块温度控制实验区。

脉冲量实验挂板有TS11、TS12两种挂板，有脉冲量数字显示表，有四路8421码盘、16键码盘和10键码盘，有两路5V脉冲信号源、格雷码盘和二进制码盘旋转运动模型控制实验区、两套直线随动同步运动控制模型控制实验区。

机械模型现有六种，分别为电梯模型TM1、直线运动模型TM2、旋转运动模型TM3、伺服步进双轴直线运动模型TM4、二维运动模型TM5、生产线模型TM6。

实验挂板与机械模型之间可以进行各种交叉组合，组成新的实验配置。

5、系统配置

实验系统的配置应该考虑既要满足一般实验教学的需要，又要满足教师科研开发的需要，因此我们提出学生机实验台和教师机实验台两种配置，学生实验台为多套，教师实验台为一套，这样就很好的解决了资金分配，场地分配，用途分配的实际需求之间的矛盾。目前许多用户采用四挂箱、六挂箱实验台作为学生机普及实验使用，大型的十四挂箱实验台作为教师科研或学生毕业设计

使用。

实验室建设是比较复杂的系统工程，需要投入大量的人力物力，需要由专家详细论证。用户应全面、充分考虑各种因素，如：实验课时的确定、实验内容的设置、实验场地的条件、师资的力量、设备的利用率、初次的投资以及后续发展的余地等等，制定出最佳方案，保证经济、实惠、实用，使实验教学达到十分满意的设计和使用效果。

实验内容丰富：

1、开关量实验

可开设TS1、TS2开关量实验。能完成实验的程序多达60余个，分为6个基本实验、6个应用实验和12个课程设计实验。可开设TS06个基本实验、1个应用实验。

2、模拟量实验

可开设TS3、TS4模拟量实验。能完成实验的程序多达30余个，分为9个模拟量基本实验和3个速度控制实验和6个温度控制实验。

3、脉冲量实验

可开设TS11、TS12脉冲量实验。能完成脉冲量数据显示和数据采集6个基本实验和6个位置速度控制实验。

4、变频调速器实验

可开设与TS8（OMRON）、TS9（三菱）、TS20（松下）、TY29（西门子）实验板配套的变频调速器实验的基本内容。实验分6个题目。

5、人机界面实验

可开设与TY7、 TY30（OMRON）、TY11、TY21（三菱）、TY26（松下）、TY15、TY16、（西门子）所配套的多种机型的人机界面实验的基本内容。

6、步进电机实验

可开设TS21二相步进电机和TS23三相步进电机基本实验和应用实验。

7、伺服电机实验

可开设、TY17、TS25、TS26伺服电机基本实验和位置速度控制应用实验。

8、电梯模型实验

可开设TM1电梯模型的全部实验。可实现电梯的基础实验6个，可进行司机驾驶和自动驾驶两个较大的应用实验项目。可以实现消防、直驶方式控制。如果采用两台60点PLC通讯方式，可以实现两台电梯并联运行群控实验。

9、直线和旋转运动机械模型实验

可开设TM2、TM3三相异步电动机直线旋转运动机械模型的全部实验。通过组合可将可编程序控制器、变频器、人机界面、旋转编码器、各种位置传感器等有机结合起来，实现直线机械运动的速度控制和位置控制。

10、伺服与步进电机双轴直线运动机械模型实验

可开设TM4三相步进电机、交流伺服电机直线运动之间的同步、随动实验。

11、二维运动机械模型实验

可开设TM5（两台二相步进电机）二维运动机械模型实验，可实现差补运算，绘制直线、圆弧、螺旋线等图形。

12、生产线教学模型实验

可开设TM6空调压缩机曲轴涂钼机生产线教学模型实验。生产线模型中具有水泵、气泵、升降电机、行走电机、电磁阀、信号灯、报警器等多种执行元件。机械模型可以由实验台上实验板组成的电气控制系统，实现生产线的手动、单步、自动控制方式，控制系统中使用的变频器、交流伺服系统和可编程序控制器等核心控制元件，与基本实验设备配置相同，综合使用价值很高。电气控制还可以使用标准电气柜，与现场生产线控制系统完全相同，实验内容完全符合生产实际，就是完成实际工程项目。该实验可作为本科生、研究生毕业设计题目，掌握该项技术的学生毕业后可直接投入工程设计岗位。

13、上位机VB语言链接通讯命令实验

我公司提供的软件技术中，包括计算机VB语言与PLC之间链接发布命令与交换数据的实验内容。

14、组态监控实验

我公司针对现有实验设备配置了国产世纪星和组态王监控软件画面，画面可以进行前台链接和后台链接。通过组态软件能够实现计算机对实验内容画面进行画面演示和监控。我公司提供国产世纪星、组态王监控软件的技术支持。

15、通讯联网实验

我公司提供OMRON、三菱、西门子机型的通讯联网技术支持，并提供具有实际通讯意义的实验实例，可以展现可编程序控制器实验较高的技术水平。

16、继电逻辑控制实验

可开设TS24继电逻辑实验。可完成电机正反转、能耗制动、星/角启动等实验。这部分内容是可编程序控制器的基础，只有熟悉继电逻辑语言，才能学会梯形图语言。实验板具有可编程序控制器输入输出端子插座，可以参与控制。

17、单片机系统实验

可开设TY19单片机系统实验。

可将其他公司的单片机系统实验板安装在TY23实验挂板上，完成单片机实验内容。

操作安全方便：

1．实验设备使用220V交流单相电源。设备总功率小于500W。

2．TD3、TD5电源板配置有交流电源控制和零压、短路保护电路，具有来电和运行显示。配置有5V和24V开关电源，具有短路保护功能。

3．实验板强弱电接线具有误操作保护功能。220V交流电路的插座为4#大

插座，采用4#实验线接线；5V和24V直流电路为2#小插座，采用2#

实验线接线；多点连线，采用DC3插座和扁平电缆线，使连线简单、快

捷。由于插座和实验线都有区别，可避免强电和弱电实验接线中的误操

作。强电、弱电接线，绝无误操作可能。

结构尺寸合理：

1.中大型实验台上下分为实验屏和实验桌两部分，可以拆卸、组装。

2.实验桌部分有计算机主机箱和挂板储存箱，有键盘、鼠标抽屉，有显

示器托架。普通显示器托架可以选择安装在实验台两个侧面。15寸液

晶显示器可以通过挂板安装到实验台上。各个部分都可以拆卸、组装。

3.实验台钢架喷塑结构，桌面为高密度防火耐磨PVC面膜木板，手感好，

美观。实验桌有底脚螺栓和脚轮，移动和固定方便。

4.小型实验屏可以选择计算机桌代替实验桌。

5.实验挂板为标准尺寸，位置可随意调换，可在实验台上随意组合，完

成各部分实验内容。余下的实验板还可存放在实验桌下的储存柜中。

6.实验模型重量尺寸适中，便于搬运。

7.机械模型和电梯模型有摆放位置。生产线模型可以放在实验桌旁，实

验方便、尺寸合理。

8.实验挂板为单元板和双单元板，2种规格尺寸分别为：单元挂板宽225

×高300。双单元挂板宽450×高300。

9.三挂箱、四挂箱、六挂箱、八挂箱等实验台可以看作是由大型全套配

置的十四挂箱实验台中的某一部分，由分割法选取。

10.十四挂箱式实验台外形尺寸：长1695×高1663×宽780。实验屏尺寸：

长1695×高860×宽250。（长度不包括计算机显示器托盘）

便于功能扩展：

1．有多种PLC元件挂板，可合理的选择PLC主机方案。

2．挂板可根据实验内容组合，可分期采购，逐步添置。

3．便于逐步开发新的实验挂板和机械模型，便于增加新的实验内容。

4．我公司正在开发的实验挂板还有很多，会逐步涉及各种控制方式和各种典型的控制对象，我们将不断为用户提供新的产品。

便于售后服务：

实验挂板便于拆卸，便于观察，便于维修，便于运输、使用极其方便，也便于我公司售后服务。

由于教学实验设备产品开发、生产、使用的特殊性，以及电子产品的易损性，我们在产品可维护性方面予以了高度重视，一般故障都可以修复。如遇到难题可通过电话、邮件等方式联系与我公司服务热线联系，我们可以指导维修。特殊故障可以返厂维修。

XF-PLC-SYT

可编程序控制器实验台模块一览表

实验台命名法：

XF —PLC —SYT —TX —XX

实验台命名法：

各种挂板与TP 实验屏、TZ 实验桌组合成实验台，因所摆放挂板位置数量和机械模型、电梯模型位置有所区别，构成不同组合的实验台。

XF —PLC —SYT

—

X

例如：TP8AB 为8挂箱有直线运动机械模型和电梯模型位置实验台。

三、元件板(TY)：

注：粗体表示优选。

七、电脑桌：

八、电工台实验屏：

机械模型与可编程序控制器、变频器、步进电机、伺服电机组合关系图：

XF-PLC-TS0、TS1、TS2

开关量实验挂板简介

TS1和TS2是我公司可编程序控制器教学实验台上最基本的开关量实验挂板，它们源于我公司10 年前开发的《可编程序控制器教学实验设备》（即XF-PLC实验箱），为了配置到实验台上，我们将实验箱实验板分解为两块实验挂板，其尺寸为300×225，这个尺寸在结构上保证了实验挂板的模块化和互换性。

TS0保持了与TS1、TS2等等实验挂板的风格，是我公司可编程序控制器教学实验台上PLC开关量基本实验内容方面的一个新的补充。

TS1实验挂板有三个实验区，分别为交通灯实验区、旋转运动实验区、直线运动实验区。TS2实验挂板有两个实验区和两个辅助信号实验区，分别为输料线实验区、混料罐实验区；现场电气操作辅助信号实验区、常用辅助信号实验区。

TS1 和TS2实验挂板在实验时需要有电源挂板和PLC元件挂板，电源挂板提供PLC所需的交流220V工作电源和直流24V输入信号电源及直流5V输出信号电源。PLC主机应该是20点以上、继电器输出形式。

TS1和TS2两块实验板在实验台上占有极为重要的位置，是实验台配置中应该优选的实验挂板。TS1和TS2,其工艺和质量已完全成熟，旋转和直线运动模型有了很好的机械性能。

TS2上增加了现场电气操作辅助信号实验区，增加了手动、自动等操作方式，暂停、急停按钮等功能。

TS0实验挂板有四个实验区，分别为：天塔之光（舞台灯）实验区、水塔水位控制实验区、轧钢机控制实验区、机械手控制实验区。机械手由两个微型直流电机拖动，构成二维运动系统，带动吸料电磁铁运动，可以实现物料A位置和B位置之间的传送。运动位置信号和物料信号采用光电开关检测元件，并且采用正逻辑电路设计，使编程简单方便。

机械手能“动”，并有较好的机械性能，更能激发学生实验兴趣，具有良好的学习和实验效果，十分适合PLC实验教学。

TS1、TS2实验题目：

一、基本实验

实验一基本逻辑指令实验（小实验4个）

实验二计时器指令实验（小实验4个）

实验三计数器指令实验（小实验4个）

实验四微分指令、锁存器指令实验（小实验5个）

实验五位移指令实验（小实验3个）

实验六特殊功能指令实验（小实验5个）