ZN-528FGJ电工电气PLC单片机实训装置

一、产品的特点：

　　ZN-528FGJ电工电气PLC单片机实训装置具有较完善的安全保护措施，较齐全的功能。电工、电气控制、PLC可编程控制实验器件采用适应性强的模块式挂箱；在实验屏上完成实验，实验方法灵活，动手能力强，实验连线接点接触可靠，符合不同深度，不同广度的教学要求。数电、模电在九孔通用电路板挂箱上完成，根据实验复杂程度选取挂箱个数，根据实验电路在通用电路板上拼插实验电路，实验元件制成透明创新模块，直观性好，盒盖印有永不褪色元件符号，线条清晰美观。盒体与盒盖结合采用较科学的压卡式结构，维修、更换元件拆装方便。ZN-528FGJ电工电气PLC单片机实训装置结构合理，学校可随时按需要增添新的模块挂箱，灵活、经济。

二、适用范围：

　　适用于高等院校及要求较高的中专、技校、职业学校，可完成电工学、电工原理、电路分析、模拟电子技术、数字电路、电气控制设备等课程实验。该设备是现有实验室设备的更新换代或新建、扩建实验室的理想产品，它的配备是学校上水平、上等级的重要标志。

三、构成与配备：

（1）构成：实验装置由实验屏、实验模块挂箱、实验台、实验操作桌构成。一台二座，规格：160×70×172cm。

1、实验屏：左侧为测量电表及电流插座，右测为实验变压器，日光灯实验电路、功率因数表等，中部为实验时放置挂箱。

2、实验台：由电源、信号源、安全保护装置构成。

3、实验操作桌：桌面实验时放置实验器件，下部为储存柜储存实验器件用。

4、实验模块挂箱：

ZSB-01  电流源-电压源转换电路、受控源特性实验电路、直流实验电路组成。

ZSB-02  由常用分立元件，RC选频网络测定单元组成。

ZSB-03  三相负载

ZSB-04  继电控制一单元

ZSB-05  继电控制二单元

ZSB-06  继电控制三单元

ZSB-07 直流电机实验电源、调速环节模块、励磁电流、电枢电流指示表挂箱。

ZSB-08单片机实验挂箱一套：51/96/8088/8086三合一单片机实验开发系统（包括系统主板、软件、步进电机实验模块、温度自动控制实验模块、直流电机实验模块、音响模块等）。

ZSB-09  PLC主机及转换接口、开关：主机为三菱FX1N-40mR，随机配置仿真教学软件一套、工控组态软件一套

PLC模拟演示实验挂箱模块：

1）PLC001  交通信号灯PLC自动控制实验挂箱       

2）PLC002  搅拌器的PLC自动控制实验挂箱              

3） PLC003  LED数码管显示PLC自动控制实验挂箱（实物）  

4）PLC004  四层电梯的PLC自动控制实验挂箱 （实物）

5）PLC005  加工中心刀具库选择控制实验挂箱（实物） 

6）PLC006  艺术彩灯造型的PLC控制实验挂箱 

7）PLC007  电机的自动控制实验挂箱（实物） 

8）PLC008  步进电机的PLC控制实验挂箱（实物）  

9）PLC009 模拟电视发射塔实验挂箱

10）PLC010 自动送料装车系统实验挂箱 

11）PLC011 自动售货机实验挂箱

12）PLC012 自动成型系统实验挂箱 

13）PLC013 水塔自动供水系统实验挂箱 

14）PLC014 邮件自动分拣系统实验挂箱 

15）PLC015 自动洗衣机系统实验挂箱  

16）PLC016 电镀系统实验挂箱

17）基础实验挂箱

ZSB-10数电、模电九孔万的能实验电路板一、二单元：电路板进口由ABS注塑而成，背面装有压铸而   成九孔成一组的铜片，表面布有九孔成一组相互联通的插孔，创新实验元件模块在其上任意拼插成实验电路。

ZSB-11多媒体智能型实验管理器挂箱

技术独的家全国 的创，拥有国家，实现了教育界的一种突破。

1、采用专用处理器技术与配套的工业控制技术。

2、高清晰液晶显示屏，图像与文字显示真实，中文菜单操作界面，人机交互友好。

3、操作按键直观，操作简单快捷。

4、可以不连接电脑进行脱机考核，老师与学生有独立界面，老师通过密码进入教师界面出题，学生在普通界面答题。

5、任何一个学生机可做为老师机控制网络设备，实现了没有计算机也可集中控制整个网络设备

6、设备的试题可根据要求进行编辑。

7、可设定该装置的任意一处电路的线路故障现象。

8、可调整故障设置点的数量和类型。

9、设备的故障设置装置组成局域网后，通过主控计算机控制每一台设备的故障设置、故障排除、参数设定、远程起动、到时切断电源、自动评分等功能。

与网络型多媒体管理器系统对接后可实现以下功能：

1、可以任意控制每个设备的学生操作允许与否。

2、可任意编辑试题、试题存盘，任意设置答题限的时时间。

3、可对班级学生的成绩进行统计，形成班级成绩报表。

4、可设置系统登陆密码。

5、能随时收卷、阅卷，能对学生的考试情况和考试成绩进行统计，帮助教师准确、全面地了解学生对各课程内容的掌握情况。

6、多媒体功能：可以实时同步播放、演示教师台的专用 教学软件、教学课件等，提高了学习的效率。可以选配特制功率扬声器，使语音解说更加轻松。真正实现了计算机教学与实训考核的网络化、信息化意义。

7、教师台选配图像采集装置，学生在自己的教学设备上可以看到老师的真实的操作步骤，也可以调整观察角度，改变了传统的受人数限制、受角度限制的教学方式。

（2）器材配备(1台2座)：

2台180W三相电动机，1台100W直流电动机，1只MF47万的用表，1只数字万的用表，2套电烙铁及烙铁架，40根叠插式实验连接线， 1套工具，2张学生凳。

（3）1套数电、模电实验所需电阻、电位器、电感、电容、变压器、传感器、集成座等透明创新模块（元件已装在单元盒内），创新实验元件模块盒体透明直观，内装元件一目了然，盒盖印有永不褪色元件符号，线条清晰美观，盒盖与盒体采用压卡式结构、维修拆装方便。

（4）用户自备器材：示波器（型号不限），功率表，滑线变阻器，毫伏表。

四、多媒体示教控制台：

1、产品概述：

该设备是根据实训室教学管理的要求而设计开发的多功能型多媒体网络化示教控制系统。系统采用半圆形设计，分为图像影音控制区、电源、网络控制区、计算机控制区等三大部分，配套有网络控制系统、影音控制系统、电源控制系统及智能考核软件、网络监控管理软件等软硬件设备，可对学生系统进行电源控制，计算机网络控制、工控设备网络控制等。

2、技术参数:

工作电源：三相五线  380V±5％  50Hz

安全保护：漏电保护（动作电流≤50mA），过流保护

规格尺寸：2400×800×780mm

额定功率：<11KW（12台为例）

环境温度：－10℃ ～40 ℃

相对湿度：<85%

设备重量：100Kg

3、产品结构:

桌身部分：采用国家甲的级环保型16mm厚三聚氰胺板材，所有截面用PVC塑胶热熔胶封边，整体设计为多功能组合式应用。可放置各种多媒体器材：视频展示台、功放、DVD、计算机、中的央控制系统等,并设置各种穿线孔位，设计科学，使用方便。

桌面部分：采用25mm厚高密度纤维板外贴进口防火板，PVC截面封边，桌边鸭嘴型设计，桌面具有耐磨、耐热、耐污、耐烟灼、耐菌、防霉、抗静电及易清洁等特点。

实训屏部分：采用优质钢板斜面设计精加工，面板采用优质铝板，彩色丝印工艺，颜色协调、设计合理。各分组电源、主控器材、控制电源等布局科学操作方便。

无线电源遥控部分：

"电源无线总控制台" 针对普通电源控制台诸多缺点而设计。利用单片机进行数字编码、解码，通过无线数字收发模块发送接收控制编码，实现电源的无线控制。控制台具有结构简单、操作方便、可靠性高，易于维护等优点，解决了传统布线式的电源控制台连接导线多、布线麻烦以及布线成本高等致命缺点。总控制台与被控实验设备在电气上相互独立，有利于实验室布局的改变及重组。以315MHz无线数字收发模块为无线传输载体，配合单片机编码解码实现多个实验室、多台实验设备电源的无线开关控制。一套"电源无线总控制台"可对单个实验室的32台实验设备进行单台、多台或全部设备的电源开关无线控制。每台设备有对应的指示灯指示当前的电源开关状态；对实训室30台实验设备的电源开关无线控制。配有上位机软件，可通过电脑对实验设备的电源开关进行控制。

上位机软件功能

1.串口扫描检测

2.通过串口发送工作台工作命令

3.接收识别主控制台发送工作台开关控制的命令，并刷新工作台状态显示

4.能控制*多128工作台

5.开关工作台操作时间显示

4、基本配置： 

四、实验台、实验屏和实验操作桌结构及功能：

1、实验台构成与性能

1.1.电源及参数

1.1.1输入电源:三相四线电源，输入时指示灯亮

1.1.2电源输出：有保险丝和漏电保护开关二级保护功能。

A组:单、三相可调交流电源，提供三相0～380V连续可调的交流电源，同时可得至0～250V单相可调电源(配有一台1.5KVA的三相自耦调压器，配有三只指针式交流电压表，指示调压器输出电压)。

B组:低压交流电压3－24V分七档可调，大输出电流1.5的A，电流表指示。

C组:低压直流稳压电源，电压5V，电流0.5的A，电流表指示。

D组:双路稳流稳压电源，二路输出电压均为0～30V，由多圈电位器连续调节，输出大电流为1.5的A，每路电源输出有0.5级数字电流表、电压表指示。电压稳定度<10－2，负载稳定度<10－2，纹波电压:<5mV。

E组:单相交流市电输出，供用户自备设备使用。

1.2功率输出函数发生器：

1）采用直接数字频率合成（DDS）产生高精度正弦波，方波和三角波。采用大屏幕LCD显示输出频率、波形，衰减值。

2）正弦波输出幅度≥10V,输出阻抗50Ω，失真度<1%（0.1HZ-- 1KHz）。

3）频率范围: 0.1HZ~3MHz, 采用键盘直接输入数字设定频率,。

4）输出幅度采用电位器调节，正弦波输出具有20db,40db衰减。

5）方波占空比可调, 调节范围：1%-99%调节；方波和三角波采用TTL电平输出。

6）频率计*高测量范围100MHz，自动换档。

1.3单次脉冲:每次可输出一对正负脉冲。

1.4音频功率放大器：输入音频 电压不低于10mV，输出功率不小于1W，音量可调，内有喇叭，用于放大电路扩音，也可作信号寻迹。

1.5七段译码器：3组七段译码器及对应译码显示数码管。

1.6绝缘电阻：>5MΩ

1.7漏电保护：漏电动作电流≤30MA

2、实验屏：

2.1外测直流电流表：精度０.５级，三位半数字式显示，测量范围０～1000uA。

2.2外测直流电流表：精度０.５级，三位半数字式显示，测量范围０～10mA。

2.3外测直流电流表：精度０.５级，三位半数字式显示，测量范围０～100mA。

2.4外测直流电流表：精度０.５级，三位半数字式显示，测量范围０～1000mA。

2.5外测交流电流表：精度０.５级，三位半数字式显示，测量范围０～100mA。

2.6外测交流电流表：精度０.５级，三位半数字式显示，测量范围０～1000mA。

2.7四路电流插座：与配备的电流插头配套使用，在实验中实现一表多测。

2.8指针式功率因数表：外测实验电路功率因数，2.5级。

2.9指针式±100uA电流表，1.5级，外测。

2.10指针10mA电流表，1.5级，外测。

2.11实验变压器：100W，220V/36V+110V，接线端已由面板接线柱引出，实验方便。

2.12日光灯照明、实验二用电路：由选择开关控制日光灯为实验用或照明用。实验端口已通过接线柱引出，镇流器、日光灯、启动器已装在实验屏内。

2.13实验屏中部：实验模块挂箱实验时安放位置。挂箱调换，安放方便。

3、实验操作桌：加强型双面防火板制成，不变形、不褪色，造型美观大方，左右有抽屉，存放工具，下边为存放柜，用于存储元器件。

五、设备配置清单（以30座为例）

表一   PLC模拟演示实验挂箱模块（每套）

表二   模电数电创新实验透明模块配置清单（每套）

六、创新实验内容：

（1）电工实验部分

1．常用电工仪表的使用                                     

2．线性元件与非线性元件的伏安特性                   

3．直流电路电压与电位的研究                            

4．基尔霍夫定律的验证                                     

5．迭加原理与互易定理的验证                            

6．代文宁定理与诺顿定理的验证                         

7．电压源与电流源的等效变换                            

8．受控源的研究                   　                         

9．一阶电路的响应  

10．二阶电路的响应                                       

11．研究LC元件在直流电路和交流电路中的特性

12．交流电路参数的测量                                  

13．正弦交流电路RLC元件的特性

14．RL及RC串联电路实验

15．RLC串联谐振电路

16．日光灯电路连接

17．改善功率因数实验

18．互感的测量

19．三相电路及功率的测量

20．R-C选频网络实验

21．二端口网络的研究

22．单相变压器实验

23．三相异步电动机的使用与起动

24．三相异步电动机的正、反转

25．三相异步电动机的Y-△起动

26．三相异步电动机的顺序控制

27．三相异步电动机的能耗制动

（2）模拟部分实验

1．二极管的正、反相特性                       

2．晶体三极管的输入、输出特性　             

3．晶体管共射极单管放大器　　　             

4．两级阻容耦合放大电路　　　                 

5．负反馈对放大器性能的影响　　            

6．场效应管放大器　　　　　　　                  

7．差动放大电路　　　　　　　　             

8．运算放大器指标测试　　　　　            

9．集成运算放大器的基本应用 (多种模拟运算电路)

10．集成运算放大器非线性应用（多种波形发生器）

11．变压器耦合推挽功率放大器

12．0TL功率放大器

13．集成功率放大器

14．单相桥式整流电路

15．串联型晶体管直流稳压电源(设计性实验)

16．集成直流稳压电源

17．单结晶体管特性

18．单结晶体管触发电路

19．晶闸管简单测试

20．晶闸管可控整流电路

利用上述20项实验元器件还可完成下面实验项目

l．电压负反馈偏置电路　　　　                

2．分压式电流负反馈偏置电路                 

3．用二极管稳定工作点                             　　　

4．共基极放大电路　                               

5．共集电极放大电路　                            

6．共源极基本放大电路                      

7．场效应管共漏极电路                          

8．场效应管共栅极电路　                       

9．单管阻容放大电路                             

10．变压器耦合放大电路                         

11．甲类功率放大电路                               

12．串联电流负反馈电路                       

13．串联电压负反馈电路   

14．并联电压负反馈电路

15．并联电流负反馈电路                           

16．共基共射极放大电路                           

17．自举射极输出电路                              

18．NPN一PNP直接耦合放大电路               

19．用负反馈消除自激振荡                        

20．晶体管开关作用                                 

21．变压器反馈式振荡电路                       

22．电容三点式振荡电路                         

23．电感三点式振荡电路                          

24．差动放大电路的基本形式                    

25．长尾式差动放大电路                          

26．双电源长尾式差动放大电路                 

27．运放用作交流比例放大                       

28．反相输入保护措施                            

29．同相输入保护措施                             

30．电源极性错接的保护                          

31．RC高通电路                                      

32．利用三极管来保护器件                      

33．差动输入运算电路                            

34．快速积分电路   

35．模拟一阶微分方程电路

36．模拟二阶微分方程电路

37．基本对数运算电路

38．实用微分电路

39．反对数放大基本电路

40．简单的过零比较电路

41．利用二级管作为上限检测幅度选择电路

42．下限幅度选择电路

43．RC无源网络的低通滤波电路

44．同相输入一阶低通滤波电路

45．反相输入一阶低通滤波电路

46．简单的二阶RC滤波电路

47．典型二阶RC有源低通滤波电路

48．典型二阶高通有源滤波电路

49．基本带通滤波电路

50．典型带通滤波电路

51．矩型波振荡电路

52．宽度可调的矩形波发生器

53．幅频可调的锯齿波发生器

54．单相半波整流电路

55．单相全波整流电路

56．电容滤波电路

57．电容滤波带电阻负载

58．RC滤波电路

59．基本LC滤波电路

60．二倍压整流电路

61．三倍压整流电路

62．基本稳压电路

63．基本调整管稳压电路6

64．具有放大环节的稳压电路

65．单相半波可控硅整流

66．电子调压电路

67．电子催眠器一一趣味性实验一

68．电子门铃电路一一趣味性实验二

69．电子报警电路一一趣味性实验三

（3）数字部分实验

l．TTL集成逻辑门的参数测试                    

2．CM0S逻辑门的参数测试                       

3．TTL集成电极开路门与三态输出门的应用

4．与、非、或、与非门电路实验           

5．半加器电路实验                                 

6．全加器电路实验                               

7．RS触发器实验                                   

8．D触发器实验                                     

9．JK触发器实验                                    

10．T触发器实验                                   

11．JK型触发器转换成D触发器                 

12．D型触发器转换成JK触发器               

13．计数器实验                                      

14．MSI移位寄存器及其应用                    

15．译码器及其变换方式

16．MSI数据选择器及逻辑设计

17．微分型单稳态电路

18．环形多谐振荡器

19．利用门电路构成编码器分配器、选择器

20．组合电路的设计之一一一编码转换

21．组合电路的设计之二一一显示电路

22．同步时序电路的设计

23．计算机时序电路的设计

24．集成定时器测试及应用

25．CM0S集成A/D、D/A转换电路实验

26．二极管非门、或非门电路

27．三极管非门、与非门、或非门电路

28．异步十进制减法计数器

29．异步十进制加法计数器

30．综合能力培训实验一一电子秒表

（4）电气控制部分实验

1．闸刀开关正转控制线路                     

2．接触器点动正转控制线路                   

3．具有自锁的正转控制线路                    

4．具有过载保护的正转控制线路               

5．倒顺开关控制正反转控制线路               

6．接触器联锁的正反转控制线路               

7．按钮联锁的正反转控制线路                

8．按钮接触器复合联锁控制线路               

9．自动往返行程控制线路                     

10．接触器控制串联电阻降压起动线路          

11．时间继电器控制串联电阻降压控制线路      

12．手动Y/△降压起动

13．接触器控制Y/△降压起动

14．时间继电器控制Y/△降压起动

15．QX3-13型Y/△自动起动控制线路

16．半波整流能耗制动控制线路

17．全波整流能耗制动控制线路

18．C620车床电气控制线路

19．手动降压起动

20．单相运行反接制动控制线路

21．电动葫芦电气控制线路

22．C6163车床电气控制线路

23．控制电路联锁控制线路

24．主电路联锁控制线路

利用上述24项实验元器件，还可完成几十项实验，在此不一一举例。

25．直流电机启动

26．直流电机的调速

27．直流电机的反转

28．直流电机制动实验

（5）PLC可编程控制部分：

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（实物）

10．四层电梯的PLC自动控制实验（实物）

11．加工中心刀具库选择控制实验（实物）

12．艺术彩灯造型的PLC控制实验

13．电机的自动控制实验 （实物）

14．步进电机的PLC控制（实物）

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

20．邮件自动分拣实验

19．水塔自动供水控制系统实验

21．自动洗衣机控制系统模拟实验

22．电镀过程控制实验

（6）PLC综合实验部分

1．PLC控制三相电动机动机启动停止

2．PLC控制三相异步电动机正转、反转

3．PLC控制三异步电动机顺序启动

4．PLC控制三相异步电动机往返运动

5．PLC控制三相异步电动机Y/△启动

（七）单片机实验项目：

MCS-51单片机实验

软件实验

外部数据存储器扩展

实验一　清零程序

实验二　拆字程序

实验三　拼字程序

实验四　数据区传送子程序

实验五　数据排序实验

实验六　查找相同数个数

实验七　无符号双字节快速乘法子程序

实验八　多分支程序

实验九　脉冲计数（定时/计数实验）

实验十　电脑时钟（定时器、中断器综合实验）

实验十一　二进制转换到BCD

实验十二　二进制转换到ASCII

实验十三　八段数码管显示

实验十四　键盘扫描显示实验

硬件实验

自搭接硬件电路实验提示

实验一　P1口亮灯实验

实验二　P1口转弯灯实验

实验三　P3.3输入，P1口输出

实验四　工业顺序控制（中断控制）

实验五　8255 A.B.C输出方波

实验六　8255 PA口控制PB口

实验七　8255控制交通灯

实验八　简单I/O口扩展实验

实验九　A/D转换实验

实验十　D/A输出方波

实验十一　电子音响

实验十二　继电器控制

实验十三　步进电机实验

实验十四　8253方波

实验十五　串并转换实验

实验十六　外部存储器扩展实验

实验十七　MCS-51串行口应用实验㈠--双机通信

实验十八　MCS-51串行口应用实验㈡--与PC机通信

实验十九　温度闭环控制

实验二十　小直流电机调速实验

实验二十一  外部中断（急救车与交通灯）

8088/8086系列微机实验

软件实验

实验一　清零程序

实验二　拆字程序

实验三　拼字程序

实验四　数据区移动

实验五　数据排序实验

实验六　找"零"个数

实验七　32位二进制乘法

实验八　多分支程序

实验九　显示子程序

实验十　键盘扫描显示实验

实验十一　二进制转换到BCD

实验十二　二进制转换到ASCII

硬件实验

自搭接硬件电路实验提示

实验一　8255并行口实验㈠：A.B.C口输出方波

实验二　8255并行口实验㈡：PA口控制PB口

实验三　8255并行口实验㈢：控制交通灯

实验四　简单I/O口扩展

实验五　A/D转换实验

实验六　D/A转换实验㈠：输出方波

实验七　D/A转换实验㈠：输出锯齿波

实验八　8259中断控制器实验

实验九　定时／计数器：8253方波

实验十　继电器控制

实验十一　8251串行通信实验㈠：自发自收

实验十二　8251串行通信实验㈡：与PC通信

实验十三　步进电机控制

实验十四　小直流电机调速实验

实验十五　温度闭环控制

实验十六　音频驱动实验

MCS-96单片机实验

软件实验

实验一　清零程序

实验二　拆字程序

实验三　拼字程序

实验四　数据区传送子程序

实验五　数据排序实验

实验六　查找相同数个数

实验七　无符号双字节快速乘法子程序

实验八　多分支程序

实验九　定时器1实验--定时中断

实验十　定时器T1和T2同时产生中断

实验十一　80C196外部中断实验

实验十二　80C196软件方法产生中断

实验十三　利用HSI测脉冲宽度

实验十四　利用HSI测量单脉冲宽度

实验十五　利用HSO产生单脉冲

实验十六　利用HSO产生连续脉冲

实验十七　软件定时器

实验十八　80C196 A/D转换实验

实验十九　利用80C196的PWM产生各种波形

实验二十　二进制转换到BCD进制转换到ASCII

硬件实验

自搭接硬件电路实验提示

实验一　P1口亮灯实验

实验二　P1口转弯灯实验

实验三　P2.6输入，P1口输出

实验四　工业顺序控制

实验五　8255 A.B.C输出方波

实验六　8255 PA口控制PB口

实验七　8255控制交通灯

实验八　简单I/O口扩展实验

实验九　A/D转换实验

实验十　D/A输出方波

实验十一　继电器控制

实验十二　8253方波

实验十三　80C196串行口实验

实验十四　LED七段数码管显示实验

实验十五　键盘显示综合实验

实验十六　音频驱动实验

实验十七  步进电机实验

实验十八　直流电机实验 

实验十九　外部中断（急救车与交通灯）