"追求技術(shù)進(jìn)步、服務(wù)科教興國、支持教育事業(yè)"
SB-P10PLC可編程控制器、單片機開(kāi)發(fā)應用及變頻調速綜合實(shí)訓裝置
一、概述:
PLC可編程控制器、單片機開(kāi)發(fā)應用及變頻調速綜合實(shí)訓裝置集單片機、變頻控制、PLC編程邏輯控制器、通信編輯器、編程軟件、工控組態(tài)軟件、仿真教學(xué)軟件、模擬控制實(shí)訓掛箱、實(shí)物與于一體，綜合性強、功能齊全。
單片機開(kāi)發(fā)應用部分功能強大、實(shí)訓內容豐富，可完成單片機接口擴展、數據采集、數據顯示、鍵盤(pán)控制、定時(shí)器、打印機接口等眾多項目訓練。PLC部分可直觀(guān)地進(jìn)行基本指令訓練,多個(gè)應用廣泛的PLC實(shí)際應用模擬和實(shí)物控制訓練，同時(shí)也為了高層次的設計開(kāi)發(fā)實(shí)驗實(shí)訓提供良好的條件：為了結合教學(xué)要求,設計過(guò)程參考國內多種教材，從中精選最具典型性的實(shí)訓項目，配備三相鼠籠異步電機及繼電器，能完成多個(gè)電氣控制項目訓練。變頻器選用應用廣泛的西門(mén)子變頻器，帶有R485通信接口，可完成變頻調速技術(shù)課程的相關(guān)教學(xué)實(shí)訓。
二、系統構成
1、PLC可編程實(shí)驗屏
2、PLC可編程控制器操作桌
3、PLC實(shí)驗模塊
4、編程應用軟件
5、PLC及轉接通訊電纜
6、電腦（用戶(hù)自備或代購）
三、PLC可編程控制器實(shí)驗臺
（一）功能、特點(diǎn)
1）實(shí)驗臺包括
A．直流電壓：0～10V可調輸出；直流電流：0～20mA；
B．～220V通過(guò)安全插座輸出
C．三相四線(xiàn)380V輸出，由三只電壓表指示輸出電壓
D．+24V/1A直流穩壓電源輸出
E. ±5V/1A直流穩壓電源輸出
F. ±12V/1A直流穩壓電源輸出
2）PLC主機及實(shí)驗模塊的輸入輸出端口均已引到面板上。采用插拔式自鎖線(xiàn)連接實(shí)驗，輸入可以接模擬輸入開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)或光電開(kāi)關(guān)等。輸出可以接面板上的指示燈、數碼管和繼電器、直流電機和蜂鳴器，還可以與演示裝置相連接，可應用實(shí)際的工業(yè)控制。
3）實(shí)驗臺本身帶有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。
4）實(shí)驗臺結構采用掛箱式，便于實(shí)驗項目擴展和用戶(hù)第二次開(kāi)發(fā)。
5）可完成PLC控制原理基本實(shí)驗、應用實(shí)驗以及用于真正的工業(yè)控制。
6）PLC主機配置
（1）配置西門(mén)子S7-200 CPU226主機，集成數字量I/O（24路數字量輸入16路數字量輸出）485通信口、PC/PPI通信編程電纜。
（二）實(shí)驗項目
1)PLC基本技能實(shí)訓
1.PLC認知實(shí)訓
2.PLC仿真實(shí)訓
3.跳轉、分支功能實(shí)驗
4.移位寄存器實(shí)驗
5.數據處理功能實(shí)驗
6.微分、位操作實(shí)驗
7.與、或、非邏輯功能實(shí)驗
8.定時(shí)器、計數器功能實(shí)驗
2)PLC模擬控制應用實(shí)訓
1.數碼顯示控制
2.搶答器控制（優(yōu)先級、數值運算，具有聲效功能）
3.天塔之光控制（閃爍、發(fā)射、流水型）
4.音樂(lè )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(dòng)送料裝車(chē)系統控制
8.四節傳送帶控制
9.裝配流水線(xiàn)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(dòng)洗衣機控制（具有聲效功能）
13.自控軋鋼機控制
14.郵件分揀機控制
15.自動(dòng)售貨機控制
16.機械手控制
17.四層電梯控制
18.加工中心控制
19.步進(jìn)電機PLC控制
20.三相鼠籠式異步電動(dòng)機點(diǎn)動(dòng)控制和自鎖控制(實(shí)物)
21.三相鼠籠式異步電動(dòng)機聯(lián)動(dòng)正反轉控制(實(shí)物)
22.三相鼠籠式異步電動(dòng)機帶延時(shí)正反轉控制(實(shí)物)
23.三相鼠籠式異步電動(dòng)機Y/△轉換起動(dòng)控制(實(shí)物)
24.MSGS組態(tài)棒圖實(shí)驗教學(xué),利用已編輯好組態(tài)棒圖,對以上任何實(shí)驗進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤教學(xué)實(shí)驗
25.針對實(shí)驗項目的具體要求，學(xué)生自行編輯組態(tài)棒圖進(jìn)行實(shí)驗。
3）PLC、變頻器綜合應用技能實(shí)訓
1.變頻器功能參數設置與操作
2.變頻器報警與保護功能
3.外部端子點(diǎn)動(dòng)控制
4.變頻器控制電機正反轉
5.多段速度選擇變頻調速
6.變頻器無(wú)級調速
7.基于外部模擬量(電壓/電流）控制方式的變頻調速
8.瞬時(shí)停電啟動(dòng)控制
9.PLC控制變頻器外部端子的電機正反轉
10.PLC控制變頻器外部端子的電機運行時(shí)間控制
11.基于PLC數字量控制方式的多段速
4)單片機實(shí)驗內容
1.跑馬燈實(shí)驗
2.獨立按鍵輸入實(shí)驗
3.矩陣鍵盤(pán)接口實(shí)訓
4.光電耦隔離輸入輸出實(shí)驗
5.金屬檢測實(shí)訓
6.繼電器隔離控制實(shí)驗
7.靜態(tài)數碼管顯示實(shí)驗
8.動(dòng)態(tài)數碼管顯示實(shí)驗
9.蜂鳴器演奏實(shí)驗
10.8255芯片擴展IO口實(shí)驗
11.液晶顯示模塊控制實(shí)訓
12.點(diǎn)陣LED屏漢字顯示實(shí)驗
13.AD轉換實(shí)驗14.DA轉換實(shí)驗
15.LM35溫度傳感器采集實(shí)驗
16.IIC總線(xiàn)IC卡存儲實(shí)驗
17.EEPROM芯片24系列存儲實(shí)驗
18.外部中斷光電計數控制電機實(shí)訓
19.定時(shí)器中斷控制電機實(shí)訓
20.開(kāi)環(huán)步進(jìn)電機控制實(shí)訓
21.閉環(huán)交直流電機系統實(shí)驗
22.閉環(huán)步進(jìn)電機系統實(shí)驗
23.恒溫室控制系統實(shí)驗
24.PS鍵盤(pán)通信實(shí)驗
25.RS232通信實(shí)驗
（三）技術(shù)參數
◆輸出電壓：直流24V，電壓表指示
◆利用應用軟件編程
◆電源輸入：交流220V，50Hz
◆電流 ≥2A，電流具有過(guò)載保護
◆外形尺寸：160×70×150 cm3
四、PLC可編程控制器實(shí)驗裝置
1、該裝置是為了配合PLC可編程控制器實(shí)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數碼管、直流電機、步進(jìn)電機等執行機構用其他外圍電路模擬實(shí)際工業(yè)控制過(guò)程中的狀態(tài)，它形象生動(dòng)的演示了PLC的整個(gè)執行過(guò)程。通過(guò)該裝置，可以鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，能夠形象生動(dòng)的執行機構驗證自己編寫(xiě)程序的正確性，掌握PLC的實(shí)際應用，增強學(xué)生對PLC的學(xué)習興趣。該裝置在演示屏上位置可任意移動(dòng)、互換。
2、PLC實(shí)訓模塊
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序號 |
編號 |
控制對象實(shí)訓模塊 |
實(shí)訓教學(xué)目標 |
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1 |
SX1 |
搶答器/音樂(lè )噴泉/基礎實(shí)驗 |
通過(guò)對搶答系統中各組人員搶答時(shí)序的監視和控制，掌握條件判斷控制指令的編寫(xiě)方法；通過(guò)對音樂(lè )噴泉控制系統中“水流”及音樂(lè )的循環(huán)控制，掌握循環(huán)指令的編寫(xiě)方法�；A實(shí)驗提供復位型按鈕8個(gè)、紐子開(kāi)關(guān)16個(gè)、LED指示燈24個(gè)。 |
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2 |
SX2 |
裝配流水線(xiàn)/十字路口交通燈 |
通過(guò)對“生產(chǎn)流水線(xiàn)”順序加工過(guò)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(xiě)方法。 |
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3 |
SX3 |
水塔水位/天塔之光 |
通過(guò)對“水塔水位”和“儲水池水位”變化過(guò)程的判斷，了解簡(jiǎn)單邏輯控制指令的編寫(xiě)方法。通過(guò)對天塔之光閃亮過(guò)程的移位控制，掌握移位寄存器指令的編寫(xiě)方法。 |
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4 |
SX4 |
自動(dòng)送料裝車(chē)/四節傳送帶 |
通過(guò)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(chē)系統中流向、流量的控制，掌握較復雜邏輯控制指令的編寫(xiě)方法。 |
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5 |
SX5 |
多種液體混合裝置 |
通過(guò)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(lèi)型的定時(shí)器指令的編寫(xiě)方法。 |
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6 |
SX6 |
自動(dòng)售貨機 |
通過(guò)對用戶(hù)投幣數目的識別和自動(dòng)售貨機中各種“貨物”的進(jìn)出控制，掌握各種計數器指令及比較輸出指令的編寫(xiě)方法。 |
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7 |
SX7 |
自控軋鋼機/郵件分揀機 |
通過(guò)對自控軋鋼機和郵件分揀機材料（“鋼錠“郵件”）來(lái)料數量、來(lái)料類(lèi)別識別及對各種執行器（例如“電機”）啟停時(shí)序的控制，掌握數值運算指令及中斷指令的編寫(xiě)方法。 |
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8 |
SX8 |
機械手控制/自控成型機 |
通過(guò)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(gè)完整工業(yè)應用系統中的較簡(jiǎn)單邏輯控制程序的編寫(xiě)能力。 |
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9 |
SX9 |
加工中心（實(shí)物） |
通過(guò)對加工中心中各方向“電機”運行方向及“刀庫”進(jìn)出刀、換刀過(guò)程的控制，掌握一個(gè)完整工業(yè)應用系統中的較復雜邏輯控制的編寫(xiě)能力。 |
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11 |
SX11 |
步進(jìn)電機（實(shí)物） 步進(jìn)電機系統由驅動(dòng)電路、步進(jìn)電機、刻度盤(pán)、指針等組成； |
通過(guò)利用PLC對步進(jìn)電機的控制，初步了解步進(jìn)電機方向、拍數的控制及直線(xiàn)運動(dòng)檢測、定位控制。 |
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12 |
SX12 |
自動(dòng)洗衣機/電鍍生產(chǎn)線(xiàn) |
通過(guò)對洗衣機進(jìn)出水時(shí)間、洗滌流程及電鍍生產(chǎn)線(xiàn)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控制系統的綜合應用能力。 |
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13 |
BP1 |
變頻器實(shí)訓組件：配置西門(mén)子MM420 0.37KW變頻器，帶有RS485通信接口及BOP操作面板 |
初步具有綜合應用變頻器的能力，了解變頻調速在實(shí)際中的應用，掌握變頻器與PLC之間USS通信協(xié)議的建立連接方法。 |
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14 |
DJ |
三相鼠籠異步電機 |
交流380V/△/Y |
3、單片機實(shí)訓模塊
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序號 |
型號 |
數量 |
單位 |
模塊包含內容 |
|
1. |
MCU-01顯示模塊 |
2 |
塊 |
該模塊無(wú)論從最基本的顯示元件LED發(fā)光二極管，還是到最高級的LCD顯示屏都包含在內。具體配置為8位跑馬燈（邏輯電平指示）、8位數碼管動(dòng)態(tài)顯示、16×32點(diǎn)陣LED屏、1602字符型液晶顯示屏、128×64繪圖液晶顯示屏。單片機常用的顯示器件全部包含在內，使學(xué)習者可以接觸所有的顯示方案，設計人機界面時(shí)可以得心應手。 |
|
2. |
MCU-02繼電器模塊 |
1 |
塊 |
繼電器是常用的執行元件，也是常用的隔離元件，它能用低壓控制高壓電路，遠程切換強電電路狀態(tài)優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)它的執行元件又是一個(gè)線(xiàn)圈，在通電及斷電時(shí)會(huì )產(chǎn)生電磁干擾。為此繼電器模塊在集成了驅動(dòng)電路的基礎上增加了光電隔離措施。該模塊共有6路繼電器，每個(gè)繼電器的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)全部引出，并明確標示；每個(gè)繼電器還設有工作指示燈，那一路繼電器在通電工作使人一目了然。六組繼電器中有兩組為AC220控制的繼電器，可以控制交流電機的正反轉及停止，通過(guò)轉換頭可以連接電子連線(xiàn)。另外四組為電子連線(xiàn)座輸出。繼電器觸點(diǎn)容量250V/6A、DC28V/12A |
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3. |
MCU-03指令模塊 |
1 |
塊 |
指令模塊上放置了單片機常用的輸入元件，其中有8個(gè)獨立鍵盤(pán)接口，8路8位開(kāi)關(guān)量輸入，4*4矩形鍵盤(pán)接口，可以滿(mǎn)足學(xué)生從基礎到高級，從簡(jiǎn)單到復雜的實(shí)訓要求。如果用戶(hù)需要更多的按鍵或需要更為復雜的設計，則可以采用該模塊的PS2鍵盤(pán)鼠標接口進(jìn)行擴展。 |
|
4. |
MCU-04 ADC/DAC模塊 |
1 |
塊 |
ADC/DAC模塊上設計了兩種轉換芯片ADC0809和DAC0832。為了便于調試程序和硬件，板載了三個(gè)功能子模塊：0-5V模擬電壓輸出、8等級LED電平指示器和有源時(shí)鐘發(fā)生器。ADC0809實(shí)驗時(shí)可以用有源時(shí)鐘發(fā)生器作為芯片的時(shí)鐘，可以用0-5V模擬電壓輸出作為模擬量，用8等級LED電平指示用作模擬量大小的指示；DAC0832實(shí)驗時(shí)，可以將芯片的輸出接在8等級LED電平指示器上，轉換結果是否正常一目了然。 |
|
5. |
MCU-05交直流電機控制模塊 |
1 |
塊 |
該模塊可以完成兩種電機的控制實(shí)驗，分別是24V直流減速電機和220V交流減速電機。每種電機的轉盤(pán)下面放有光電開(kāi)關(guān)計數器，可以用單片機感知其位置和轉動(dòng)了多少圈。每個(gè)電機控制線(xiàn)路中設有超程保護輸入端口，在與水平移動(dòng)裝置組合實(shí)驗時(shí)可以有效保護電機和機構的安全。 |
|
6. |
MCU-06步進(jìn)電機控制模塊 |
1 |
塊 |
該模塊設有一只24V兩相步進(jìn)電機和大功率步進(jìn)電機驅動(dòng)器。模塊改變了電機的軸轉式運行方式，采用了一個(gè)水平移動(dòng)機構，該機構可以把電機的軸轉改為水平直線(xiàn)運動(dòng)，并用鋁直尺的刻度指示。該模塊還可以做閉環(huán)控制的實(shí)驗項目，因為在運動(dòng)機構上裝有感知距離的閉環(huán)元件。同時(shí)設計了一個(gè)超程保護電路，當機構走到一個(gè)程序不可知狀態(tài)時(shí)，可自動(dòng)關(guān)閉電機電源，避免機構超程損壞。直線(xiàn)運動(dòng)機構上帶了左右限位輸出端子，供單片機查詢(xún)狀態(tài)。 |
|
7. |
MCU-07傳感器配接模塊(4路傳感器接口) |
1 |
塊 |
傳感器配接模塊是專(zhuān)為傳感器的配接和電氣隔離而設計的一塊電路單元，該單元共有兩組16路光電隔離IO口，每個(gè)光電隔離IO口均可仿PLC與24V電源供電的傳感器連接。并配有四路傳感器轉換接口用于工業(yè)傳感器的連接。 |
|
8. |
MCU-08擴展模塊 |
1 |
塊 |
因為82C55的控制方式仍有學(xué)習價(jià)值，目前在許多教材中仍有它的身影，擴展模塊能滿(mǎn)足實(shí)驗的需求；82C55的三個(gè)端口全部引出，可以用電子連線(xiàn)連接，也可以用排線(xiàn)連接�？刂贫伺c數據通信口安排在一起，整體布局美觀(guān)大方。另設有一片74LS245芯片，可以用來(lái)與82C55組合起來(lái)完成不同的實(shí)驗功能。 |
|
9. |
MCU-09溫度傳感器模塊 |
1 |
塊 |
該模塊配備有兩種芯片型溫度傳感器：數字量溫度傳感器18B20和模擬量溫度傳感器LM35。LM35器件還加有運算放大器，放大的模擬量可以提高測量精度。每種傳感器都有透明外殼加固保護，內有大功率加熱電阻，加熱指示器等。工作狀態(tài)一清二楚�？梢杂脕�(lái)做恒溫控制，溫控器等實(shí)驗。 |
|
10. |
偉福J.MasterII仿真器 |
1 |
臺 |
支持大多數ISP協(xié)議包括：I2C、SPI、UART、BDM、MW、JTAG、CAN等 支持中/英文界面，上位機軟件界面及編程器LCD顯示中文還是英文，由上位操作系統決定的，上位機操作系統為簡(jiǎn)體漢字時(shí)，使用簡(jiǎn)體中文界面，否則使用英文界面。 支持標準MCS51、STC12/15系列以及目前大部分主流的具備JTAG/SWD調試接口的MCU，支持Wave、Keil uVision4/5, ADS1.2調試平臺，Wave調試環(huán)境支持中英文。 |
4、電腦（用戶(hù)自備或代購）
五、配置清單
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名稱(chēng) |
單位 |
數量 |
備注 | |
|
電源、信號源、儀器控制屏 |
臺 |
1 |
||
|
實(shí)訓考核桌 |
張 |
1 |
||
|
PLC實(shí)訓模塊 |
塊 |
1 |
掛箱一 |
音樂(lè )噴泉/搶答器/基礎實(shí)驗 |
|
掛箱二 |
裝配流水線(xiàn)/交通信號燈/自動(dòng)供水/天塔之光 | |||
|
塊 |
1 |
掛箱三 |
自動(dòng)送料裝車(chē)/傳送帶/多種液體混合裝置/自動(dòng)售貨機/自動(dòng)軋鋼機 | |
|
塊 |
1 |
掛箱四 |
自動(dòng)成型系統/機械手控制/溫度控制/直流電機控制 | |
|
塊 |
1 |
掛箱五 |
郵件分檢系統/步進(jìn)電機的控制 | |
|
塊 |
1 |
掛箱六 |
加工中心刀具庫/洗衣機自動(dòng)控制 | |
|
塊 |
1 |
掛箱七 |
繼電器控制（一） | |
|
塊 |
1 |
掛箱八 |
四層電梯的PLC控制/中間繼電器 | |
|
PLC主機掛箱 |
個(gè) |
1 |
西門(mén)子CPU 226CN AC/DC/DC | |
|
變頻器掛箱 |
個(gè) |
1 |
MM420 0.37KW | |
|
單片機模塊 |
套 |
1 |
見(jiàn)附表 | |
|
電機 |
套 |
1 |
交流380V/△/Y | |
|
PLC工控組態(tài)軟件 |
套 |
1 |
||
|
PLC編程軟件及演示程序 |
套 |
1 |
||
|
實(shí)驗說(shuō)明書(shū) |
套 |
1 |
指導學(xué)生實(shí)訓 | |
|
實(shí)驗導線(xiàn) |
條 |
30 |
紅色Ф4自鎖線(xiàn)（100CM） | |
|
條 |
2 |
黑色Ф4自鎖線(xiàn)（100CM） | ||
|
條 |
6 |
黃色Ф4自鎖線(xiàn)（30CM） | ||
|
條 |
2 |
Ф4自鎖線(xiàn)（100CM） | ||
附表:單片機詳細配置清單
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名 稱(chēng) |
型號及規格 |
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仿真器 |
偉福J.MasterII仿真器USB通訊接口，使用KEIL軟件 |
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顯示模塊(AB共2塊) |
8位跑馬燈 |
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8位數碼管動(dòng)態(tài)顯示 | |
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16×32點(diǎn)陣LED屏 | |
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128×64繪圖液晶顯示屏 | |
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1602字符型液晶顯示屏 | |
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繼電器模塊 |
6路繼電器（帶驅動(dòng)） |
|
指令模塊 |
PS2鍵盤(pán)接口 |
|
8個(gè)獨立鍵盤(pán)接口 | |
|
8路8位開(kāi)關(guān)量輸入 | |
|
4*4矩形鍵盤(pán)接口 | |
|
ADC/DAC模塊 |
ADC0809 |
|
DAC0832 | |
|
0-5V模擬電壓輸出 | |
|
8等級LED電平指示 | |
|
有源時(shí)鐘發(fā)生器 | |
|
交直流電機控制模塊 |
24V直流減速電機 |
|
220V交流減速電機 | |
|
光電開(kāi)關(guān)計數輸出 | |
|
步進(jìn)電機控制模塊 |
步進(jìn)電機 |
|
水平移動(dòng)裝置 | |
|
閉環(huán)控制裝置 | |
|
傳感器配接模塊 |
4路傳感器接口 |
|
16路光電隔離IO口 | |
|
擴展模塊 |
8255芯片，74LS245芯片 |
|
溫度傳感器模塊 |
18B20/LM35 |
|
RS232通訊線(xiàn) |
RS232通訊線(xiàn) |
|
ISP編程線(xiàn) |
ISP編程電纜 |
|
排線(xiàn) |
排線(xiàn) |
|
電子連線(xiàn) |
實(shí)驗連線(xiàn) |
|
接近開(kāi)關(guān) |
接近開(kāi)關(guān) |
