一、網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制器綜合實訓(xùn)裝置概述
該裝置是根據(jù)《中華人民共和國教育行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)——電工電子類實訓(xùn)基地儀器設(shè)備配備標(biāo)準(zhǔn)》，教育部“振興21世紀(jì)職業(yè)教育課程改革和教材建設(shè)規(guī)劃”要求，按照職業(yè)教育的教學(xué)和實訓(xùn)要求研發(fā)的產(chǎn)品。適合高職院校、職業(yè)學(xué)校的機(jī)電設(shè)備安裝與維修、機(jī)電技術(shù)應(yīng)用、電氣運行與控制、電氣技術(shù)應(yīng)用、電子電器應(yīng)用與維修等專業(yè)和非機(jī)電類專業(yè)的《可編程控制器技術(shù)》、《電氣及PLC控制技術(shù)》、《PLC及其應(yīng)用》、《變頻調(diào)速技術(shù)》、《現(xiàn)場總線控制技術(shù)》課程的教學(xué)與技能實訓(xùn)。
實訓(xùn)裝置也適合技工學(xué)校、職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校、職教中心、鑒定站/所各工種PLC實操、技能鑒定考核。
二、網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制器綜合實訓(xùn)裝置特點
1、采用積木組合式結(jié)構(gòu)，含開關(guān)量、模擬量、變頻調(diào)速、觸摸彩屏、總線通信模塊等，配套組態(tài)監(jiān)控軟件、仿真實訓(xùn)軟件，實現(xiàn)仿真化、信息化、網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)教學(xué)，體現(xiàn)實訓(xùn)教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)性和系統(tǒng)性。
2、項目實訓(xùn)模塊：利用目前典型的可編程控制器及總線技術(shù)完成對工業(yè)生產(chǎn)中模擬對象，實物模型中的邏輯、模擬、過程、運動等的控制實訓(xùn)，完成學(xué)生認(rèn)知、設(shè)計、安裝、調(diào)試、檢修等多種技能實訓(xùn)。
3、基于現(xiàn)場總線的組態(tài)監(jiān)控實訓(xùn)教學(xué)：通過現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，將實訓(xùn)裝置（從站）PLC和主站PLC進(jìn)行1：N通信。從站的PLC運行控制對象的程序，利用工控網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)控的功能，主站PLC可以對任意臺從站PLC進(jìn)行實時監(jiān)控，符合工業(yè)現(xiàn)場控制的要求。學(xué)生獨立通過PLC完成對各種實訓(xùn)對象的控制，并進(jìn)行組態(tài)實時監(jiān)控（1：1通信）。
4、仿真實訓(xùn)教學(xué)：通過FLASH虛擬環(huán)境實時顯示PLC運行狀態(tài)，也可以實現(xiàn)PLC接線、錯誤檢查、編程訓(xùn)練、程序編寫測試等功能。
5、工業(yè)4.0仿真實訓(xùn)軟件
軟件采用三維建?；谔摂M現(xiàn)實技術(shù)的計算機(jī)仿真模擬技術(shù)，可以進(jìn)行PLC電氣控制仿真、電工電子仿真、氣動仿真、液壓仿真、傳感器仿真等工業(yè)常用技術(shù)仿真
1）PLC仿真可以通過PLC編程控制模型的相應(yīng)動作從而完成工序動作包含機(jī)械手仿真、自動門仿真、升降機(jī)仿真、分揀仿真、正反轉(zhuǎn)仿真、郵件分揀、流水線、自動分揀等。
2）電工電子仿真
（1）接線仿真
01具有過載保護(hù)的正轉(zhuǎn)控制接線仿真、02雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制接線仿真、05接觸器星形、三角形控制接線仿真、06時間繼電器接線仿真、07三相電動機(jī)機(jī)械制動控制電路仿真
（2）電路仿真
01具有過載保護(hù)的正轉(zhuǎn)控制仿真、02雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制仿真、03生產(chǎn)機(jī)械行程控制電路仿真、04自耦降壓起動仿真、05接觸器星形、三角形控制仿真、06時間繼電器仿真、07三相電動機(jī)機(jī)械制動控制電路仿真、08電動機(jī)反接制動控制電路仿真、09有變壓器全波整流能耗制動控制電路仿真、10接觸器控制的雙速電動機(jī)調(diào)速電路仿真、12利用電流繼電器控制繞線式異步電動機(jī)起動控制線路仿真、c620車床電氣控制仿真，電動葫蘆仿真，z35搖臂鉆床仿真
（3）排故仿真
01具有過載保護(hù)的正轉(zhuǎn)控制排故、02雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制排故、03生產(chǎn)機(jī)械行程控制電路排故、04自耦降壓起動排故、05接觸器星形、三角形控制排故、06時間繼電器排故、07三相電動機(jī)機(jī)械制動控制電路排故、08電動機(jī)反接制動控制電路排故、09有變壓器全波整流能耗制動控制電路排故、10接觸器控制的雙速電動機(jī)調(diào)速電路排故、12利用電流繼電器控制繞線式異步電動機(jī)起動控制線路排故、13c620車床電氣控制排故、兩地控制連線等
（4）原理仿真
變壓器工作原理、步進(jìn)電動機(jī)工作原理、單向異步電動機(jī)工作原理、電度表工作原理、兩地控制燈電路、鉗型電流表原理、熱繼電器工作原理、伺服電動機(jī)工作原理、兆歐表工作原理、塑殼式斷路器工作原理、交流接觸器原理等
（5）電機(jī)拆裝仿真，三相異步機(jī)拆分、單相異步機(jī)拆分等
（6）儀器儀表的使用仿真萬用表、雙蹤示波器、信號發(fā)生器、頻譜儀、鉗形表等
3）氣動回路仿真
（1）軟件以氣動經(jīng)典22回路為依據(jù)開發(fā)出28回路的在線及離線仿真
（2）軟件中設(shè)置的14路“考考你！”表現(xiàn)為典型氣路設(shè)備故障。
（3）軟件狀態(tài)含“模擬運行”“聯(lián)機(jī)運行”即離線仿真、在線仿真。兩種運行狀態(tài)自動切換，當(dāng)連接外部設(shè)備時自動切換為在線仿真，無外部設(shè)備連接時為離線仿真即模擬運行。
軟件中離線仿真13個回路包括：1、單作用氣缸的換向回路（a）2、雙作用氣缸的換向回路（a）3、單作用氣缸的速度控制回路（a）4、單作用氣缸的速度控制回路（b）5、雙作用氣缸單向調(diào)速回路（a）6、雙作用氣缸單向調(diào)速回路（b）7、雙作用氣缸的速度控制回路一 8、雙作用氣缸的速度控制回路二 9、壓力控制回路 10、計數(shù)回路 11、延時回路 12、用機(jī)械行程閥的單往復(fù)控制回路 13、過載保護(hù)回路。
離線、在線自動切換的15個回路包括：1、單作用氣缸的換向回路（b）2、雙作用氣缸的換向回路（b）3、速度換接回路4、緩沖回路5、互鎖回路6、用行程開關(guān)的單缸往復(fù)運動回路7、單缸連續(xù)往復(fù)動作回路8、直線缸、旋轉(zhuǎn)缸順序動作回路9、多缸順序動作回路10、雙缸同步動作回路11、四缸聯(lián)動回路12、卸荷回路13、或門型梭閥的應(yīng)用回路14、快速排氣閥的應(yīng)用回路15、高低壓切換控制回路。
（4）設(shè)置14路“考考你！”當(dāng)點開了“考考你”對話框回路自動設(shè)置故障，當(dāng)回答正確或關(guān)閉“考考你”對話框，故障自動接觸，回路正常仿真。14路“考考你”包括模擬故障有：1單作用氣缸故障2、電磁閥故障3、雙作用氣缸故障4、調(diào)節(jié)閥故障5、節(jié)流閥故障6、手動換向閥異常7、節(jié)流閥堵死故障8、行程開關(guān)故障9過濾三聯(lián)件故障10、氣容故障11、行程閥故障12、順序閥故障13、行程開關(guān)失靈14、負(fù)載阻力過小
4）液壓回路仿真其界面可清楚的展示液壓元器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及液壓回路的工作過程。液壓傳動原理的動態(tài)演示并不少于18種動態(tài)演示。
a)多級高壓回路b) 減壓回路c)先導(dǎo)式溢流閥缷荷回路d)順序平衡回路e)回油節(jié)流調(diào)速回路 f)旁路節(jié)流調(diào)速回路 g) 液壓缸差動連接回路 h)三位四通電磁換向閥換向回路 i)液控單向閥鎖緊回路 j)順序閥控制順序動作回路k)壓力繼電器控制順序動作回路 l) 行程開關(guān)控制順序同步回路 m)調(diào)速閥控制同步回路 n)液壓馬達(dá)回油節(jié)流調(diào)速回路 o)二位四通電磁閥換向回路 p)手動閥換向回路 q) 速度換接回路 r)二位二通缷荷
5）傳感器仿真
（1）溫度變送傳感器器仿真包含溫度變送傳感器模擬拆裝；溫度變送傳感器模擬接線；溫度變送傳感器模擬運行仿真
（2）液位傳感器仿真包含液位傳感器模擬拆裝；液位傳感器模擬接線；液位傳感器模擬運行仿真
（3）流量傳感器仿真包含流量傳感器模擬拆裝；流量傳感器模擬接線；流量傳感器模擬運
三、網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制器綜合實訓(xùn)裝置技術(shù)性能
1、輸入電源：三相四線（或三相五線）～380V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔<400m
3、裝置容量：＜0.5KVA
4、重 量：＜110Kg
5、外形尺寸：1600mm×750mm×1600mm
6、安全保護(hù)：具有漏電壓、漏電流保護(hù)裝置，安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)
四、網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制器綜合實訓(xùn)裝置基本配置及功能
實訓(xùn)裝置由控制屏、實訓(xùn)桌、主機(jī)實訓(xùn)組件、實訓(xùn)模塊（含豐富的工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備模擬實訓(xùn)對象）、變頻器掛箱、觸摸屏掛箱、交直流電機(jī)、總線單元、通信模塊、電機(jī)導(dǎo)軌、測速機(jī)構(gòu)等組成。
（一）控制屏（鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板）
1、交流電源控制單元
三相四線380V交流電源經(jīng)空氣開關(guān)后給裝置供電，電網(wǎng)電壓表監(jiān)控電網(wǎng)電壓，設(shè)有帶燈保險絲保護(hù)，控制屏的供電由鑰匙開關(guān)和啟停開關(guān)控制，同時具有漏電告警指示及告警復(fù)位。
提供三相四線380V、單相220V電源各一組，由啟停開關(guān)控制輸出，并設(shè)有保險絲保護(hù)。
2、定時器兼報警記錄儀
定時器兼報警記錄儀，平時作時鐘使用，具有設(shè)定時間、定時報警、切斷電源等功能；還可自動記錄由于接線或操作錯誤所造成的漏電告警次數(shù)。
3、直流電源、直流電壓/電流表、邏輯輸出及指示等
直流電壓：0～10V可調(diào)輸出；直流電流：4～20mA可調(diào)輸出；直流數(shù)字電壓表/電流表；電壓表量程0～200V、輸入阻抗為10MΩ、精度0.5級；電流表量程0～200 mA、精度0.5級；同時設(shè)有邏輯電平輸出（點動、自鎖）、邏輯電平指示、LED數(shù)碼管、方向指示器、八音盒、直流24V繼電器、信號轉(zhuǎn)換座若干。
4、主機(jī)實訓(xùn)組件
配置三菱FX1N-40 mR PLC主機(jī)，內(nèi)置數(shù)字量I/O（24路數(shù)字量輸入16路數(shù)字量輸出），F(xiàn)X1N-485BD通信模塊，F(xiàn)X0N-3A模擬量模塊（2路輸入/1路輸出），配套SC-09通信編程電纜
（二）實訓(xùn)掛箱
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序號 |
編號 |
控制對象實訓(xùn)模塊 |
實訓(xùn)教學(xué)目標(biāo) |
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1 |
SX1 |
搶答器/音樂噴泉 |
通過對搶答系統(tǒng)中各組人員搶答時序的監(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 |
SX2 |
裝配流水線/十字路口交通燈 |
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 |
SX3 |
水塔水位/天塔之光 |
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 |
SX4 |
自動送料裝車/四節(jié)傳送帶 |
通過對傳送帶啟停、傳送狀態(tài)的控制和對貨物在自動送料裝車系統(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 |
SX5 |
多種液體混合裝置 |
通過對“液體混合裝置”中不同液體比例及液體混合時攪拌時間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類型的定時器指令的編寫方法。 |
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6 |
SX6 |
自動售貨機(jī) |
通過用用戶投幣數(shù)目的識別和自動售貨機(jī)中各種“貨物”的進(jìn)出控制，掌握各種計數(shù)器指令及比較輸出指令的編寫方法。 |
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7 |
SX7 |
自控軋鋼機(jī)/郵件分揀機(jī) |
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)”）啟停時序的控制，掌握數(shù)值運算指令及中斷指令的編寫方法。 |
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8 |
SX8 |
機(jī)械手控制/自控成型機(jī) |
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 |
SX9 |
加工中心 |
通過對加工中心中各方向“電機(jī)”運行方向及“刀庫”進(jìn)出刀、換刀過程的控制，掌握一個完整工業(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 |
SX10 |
四層電梯 |
通過對一個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 |
SX11 |
步進(jìn)電機(jī)/直線運動：（實物）步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)由驅(qū)動電路、步進(jìn)電機(jī)、刻度盤、指針等組成；
直線運動系統(tǒng)由電機(jī)、同步帶、光電傳感器、導(dǎo)軌、移動塊等組成。 |
通過利用PLC對步進(jìn)電機(jī)及直線運動實物模塊的控制，初步了解步進(jìn)電機(jī)方向、拍數(shù)的控制及直線運動檢測、定位控制。 |
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12 |
SX12 |
自動洗衣機(jī)/電鍍生產(chǎn)線 |
通過對洗衣機(jī)進(jìn)出水時間、洗滌流程及電鍍生產(chǎn)線中物塊侵入不同溶液的時間、方式、先后順序的控制，掌握多點PLC控制系統(tǒng)的綜合應(yīng)用能力。 |
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13 |
SX13 |
直流電機(jī)控制/溫度控制
（模擬量控制） |
通過對直流電機(jī)系統(tǒng)中脈沖信號采集、轉(zhuǎn)速控制（電壓量）及溫度控制系統(tǒng)中的溫度參數(shù)的控制，掌握高速計數(shù)器指令、模擬量處理指令、PID指令的使用。 |
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14 |
WK1 |
典型電動機(jī)控制實操單元：交流接觸器3只；時間繼電器1只，3個按鈕，3只交流指示燈，2只熱繼電器，元器件配置專用底座。 |
掌握一般強(qiáng)電系統(tǒng)的安裝和調(diào)試工作過程知識，實現(xiàn)PLC方式的電機(jī)典型運行控制；掌握安裝和調(diào)試PLC電氣控制系統(tǒng)的有關(guān)知識。 |
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15 |
WK2 |
網(wǎng)孔板 |
學(xué)會電氣控制系統(tǒng)中各元器件的布局規(guī)劃、安裝、調(diào)試過程知識。 |
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16 |
BP1 |
變頻器實訓(xùn)組件：配置三菱FR-D720S變頻器，帶有RS485通信接口及BOP操作面板 |
初步具有綜合應(yīng)用變頻器的能力，了解變頻調(diào)速在實際中的應(yīng)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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17 |
CM1 |
觸摸屏實訓(xùn)組件：7英寸 |
了解工業(yè)觸摸屏的功能及使用方法、掌握與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、動態(tài)畫面跟蹤在觸摸屏中的實現(xiàn)方法。 |
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18 |
CM2 |
工業(yè)4.0仿真實訓(xùn)軟件 |
軟件采用三維建?；谔摂M現(xiàn)實技術(shù)的計算機(jī)仿真模擬技術(shù)，可以進(jìn)行PLC電氣控制仿真、電工電子仿真、氣動仿真、液壓仿真、傳感器仿真等工業(yè)常用技術(shù)仿真
1）PLC仿真可以通過PLC編程控制模型的相應(yīng)動作從而完成工序動作包含機(jī)械手仿真、自動門仿真、升降機(jī)仿真、分揀仿真、正反轉(zhuǎn)仿真、郵件分揀、流水線、自動分揀等。 |
（三）電機(jī)導(dǎo)軌、光碼盤測速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表
包含光碼盤測速系統(tǒng)（配有進(jìn)口光電編碼器）、數(shù)顯轉(zhuǎn)速表及固定電機(jī)的不銹鋼導(dǎo)軌等。不銹鋼導(dǎo)軌平整度好，無應(yīng)力變形，加工精細(xì)，同心度好，互換性好，能保證電機(jī)與編碼盤之間連接的同心度不超過±5絲，電機(jī)運行噪聲小，實訓(xùn)參數(shù)典型，能較好滿足實訓(xùn)要求。在導(dǎo)軌面板上設(shè)有五位數(shù)顯轉(zhuǎn)速表，顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)速；具有電壓反饋信號；同時設(shè)有光電編碼信號輸出，包括A、B兩個通道；能夠完成各種速度開/閉環(huán)及定位實訓(xùn)。
（四）三相鼠籠異步電機(jī)：交流380V/△
（五）實訓(xùn)桌
實訓(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；左右設(shè)有兩個大抽屜（帶鎖），用于放置工具及資料，電腦桌聯(lián)體設(shè)計，造型美觀大方。
五、實訓(xùn)項目
（一）PLC基本技能實訓(xùn)
1.PLC認(rèn)知實訓(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.典型電動機(jī)控制實操實訓(xùn)（點動、自鎖、正反轉(zhuǎn)、星三角換接啟動等）
3.PLC仿真實訓(xùn)
（二）PLC模擬控制應(yīng)用實訓(xùn)
4.數(shù)碼顯示控制
5.搶答器控制（優(yōu)先級、數(shù)值運算，具有聲效功能）
6.天塔之光控制（閃爍、發(fā)射、流水型）
7.音樂噴泉控制（具有聲效功能）
8.十字路口交通燈控制
9.水塔水位控制
10.自動送料裝車系統(tǒng)控制
11.四節(jié)傳送帶控制
12.裝配流水線控制
13.多種液體混合裝置控制 |
14.自控成型機(jī)控制
15全自動洗衣機(jī)控制（具有聲效功能）
16.電鍍生產(chǎn)線控制
17.自控軋鋼機(jī)控制
18.郵件分揀機(jī)控制
19.自動售貨機(jī)控制
20.機(jī)械手控制
21.三層電梯控制
22.四層電梯控制（實物）
23.加工中心控制（實物） |
（三）PLC實物控制實訓(xùn)
24.直線運動位置識別、運動軌跡控制、定位控制
25.步進(jìn)電機(jī)運動控制 |
26.直流電機(jī)控制
27.溫度PID控制（具有聲效功能） |
（四）PLC高級技能實訓(xùn)（設(shè)計、安裝、調(diào)試及檢修）
28.C620車床的電氣控制線路
29.臥式車床電氣控制線路
30.機(jī)床兩地控制線路
31.M7130平面磨床的電氣控制線路 |
32.Z3040搖臂鉆床的電氣控制線路
33.液壓滑臺式自動攻螺紋機(jī)的電氣控制線路
34.運行小車的電氣控制線路 |
（五）PLC、變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用技能實訓(xùn)
35.變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作
36.變頻器報警與保護(hù)功能
37.外部端子點動控制
38.變頻器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)
39.多段速度選擇變頻調(diào)速
40.變頻器無級調(diào)速
41.基于外部模擬量(電壓/電流）控制方式的變頻調(diào)速
42.瞬時停電啟動控制
43.PID變頻調(diào)速控制
44.PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)正反轉(zhuǎn)
45.PLC控制變頻器外部端子的電機(jī)運行時間控制 |
46.基于PLC數(shù)字量控制方式的多段速
47.基于PLC模擬量控制變頻開環(huán)調(diào)速
48.基于PLC通信方式的變頻器開環(huán)調(diào)速
49.基于PLC通信方式的速度閉環(huán)控制
50.基于PLC模擬量方式的變頻器閉環(huán)調(diào)速
51.變頻器恒壓供水系統(tǒng)的模擬
52.基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)
53.基于觸摸屏控制方式的LED控制
54.基于觸摸屏控制方式的溫度PID控制
55.PLC、觸摸屏與變頻器通信控制
56.基于MCGS的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) |
