智能傳感器綜合應用實訓裝置

一、產品概述

智能傳感器綜合應用實訓裝置由單面型材實訓臺架、交流電源模塊、直流電源模塊、PLC可編程控制器模塊、數據采集卡模塊、按鈕指示燈模塊、繼電器模塊、位置控制單元、角度控制單元、溫度控制單元、液位控制單元、物聯網傳感器單元、工業視覺傳感器單元、傳感器實訓組套等組成。本產品具有開放性、工業性、綜合性、便捷性等特點；能夠在完成常規的傳感器配線、調試、信號采集實訓的基礎上，進一步進行執行部分與檢測部分的組合應用實訓及檢測技術課程設計。

傳感器實訓組套覆蓋了常用的標準工業傳感檢測元件，通過鋁型材與快速連接器與各實訓單元組合，從而搭建各種檢測方案。為了進一步充分體現傳感檢測元件在工業環境中的典型應用，實訓單元包含了位置控制單元、角度控制單元、溫度控制單元等。

二、智能傳感器綜合應用實訓裝置產品特點

開放性：安全面板插座的應用開放了產品的電氣元件接口；快速連接器的應用開放了各組件的拆裝和檢測方案的自由搭建；從而使得學生可以真正實現動手實操。

綜合性：產品涵蓋了機械裝調、電機驅動、傳感檢測、編程控制、低壓配電、識圖配線等知識點，有效提高了學生的實訓興趣與實訓效果。

工業性：產品所配的電氣元件、檢測元件等均采用實際工業用器件，非標件的加工符合工業標準，盡可能縮短了與工業級設備的差距。

便捷性：整機采用一體化設計模式，配置了剎車腳輪、鋁型材屏、支撐底板等；同時面板插座與鋁型材板快速連接器的使用使得實訓能夠更加安全便捷的進行。

三、整機參數

整機尺寸：1600*800*1650mm

整機容量：≤1.0KVA；

適用電源：380VAC±10%（50Hz）

四、產品組成

本產品主要由單面型材實訓臺架、交流電源模塊、直流電源模塊、數據采集卡模塊、按鈕指示燈模塊、繼電器模塊、位置控制單元、角度控制單元、溫度控制單元、傳感器實訓組套等組成。

4.1、型材實訓臺架

尺寸1600*800*1650mm；單面型鋁型材屏；鋁型材框架；剎車腳輪；臺架設有一抽一鍵，實驗桌主體結構全部采用高性能表面氧化的鋁型材及一次成型鋁壓鑄框架連接構件，連接構件采用壓鑄成型工藝（非焊接工藝），經機加工、拋丸、噴砂，表面靜電噴涂工藝，安裝方便、快捷，用戶可自行DIY組裝。桌體立柱采用工業鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：70×70mm，四面帶槽，槽寬約8mm，端部配套塑料堵頭。桌面采用25mmE1級三聚氰胺飾面板，桌面板下設支撐框架，承受力不少于300kg。配備儲存柜，存放實訓掛箱等，儲存柜底部4只高強度萬向可制動PU腳輪，方便移動。

實驗桌后面二支桌腳向上延伸，配上特制拉模成型的二根帶滑槽橫梁鋁型材，組成電氣實驗掛箱支架。另設有專用型材面板一套，用于快速安裝。

4.2、交流電源模塊

為實訓模塊提供交流電源；三相四線380VAC電源經剩余電流動作斷路器給裝置供電；提供三相五線電源通過安全插座引出一組。

4.3、直流電源、儀表模塊

提供5V/12V/24V直流電源各一組，提供0-10V電壓信號源一組，提供0-20mA電流信號源一組，提供DC0-200mA，DC0-200V數顯表頭2只。

4.4、PLC可編程控制器模塊

采用三菱FX5U-32MT可編程控制器可實現設備中各傳感器參數采集與相關執行器件的控制實訓功能。

4.5、單片機接口、溫控器模塊

單片機接口設計有8路模擬量輸入接口（4路電壓采集，4路電流采集），1路高速脈沖信號輸入接口，8路數字量輸入接口，2路模擬量輸出接口（1路電壓采集，1路電流采集），8路數字量輸出接口。一只智能型溫度控制器，可以接入PT100及熱電偶。單片機接口模塊配套上位機軟件可以實現數據的實時采集，設有PID調節單元可以實現溫度、流量、壓力等的PID控制。

4.6、按鈕、指示燈、繼電器模塊

紅、綠色按鈕、指示燈、蜂鳴器，所有接線點通過面板插座引出。可用于搭建控制回路啟停功能。DC24V繼電器帶指示燈，所有接線點引出。可用于控制執行元件功能。

4.7、物聯網實訓模塊

聯網各功能小模塊和接口電路通過磁吸方式安裝在實訓裝置的網孔板上，功能模塊和接口電路包括：物聯網通用主板4塊，空氣、土壤溫濕度傳感器及植物澆灌功能模塊、交流電控制模塊、水閥及閥功能模塊、火焰及二氧化碳傳感器功能模塊、PM2.5及空氣質量傳感器功能模塊等。

可通過WIFI實現對多個功能模塊的檢測和控制，如對火焰的檢測，對土壤溫濕度檢測并能實現智能澆花，對智能空氣質量檢測，對交流電、水閥和氣閥的實時控制。

物聯網智能家居控制系統可用安卓系統通過藍牙傳輸方式控制模塊的數據采集及動作實施。

4.8、位置控制單元

位置控制單元由步進電機和同步帶機構組成；步進電機型號：57BYG250B，所有控制接線點引出。

4.9、角度控制單元

角度控制單元由42型步進電機、碼盤機構組成；所有控制接線點引出。

4.10、液位控制單元

由有機玻璃水箱、微型水泵、儲水槽、手動閥門組成，外形尺寸≥600（長）*400（寬）*650（高）mm。

水泵由一功率放大電路來驅動，儲水箱中的水從有機玻璃水箱頂部進入，底部用一手動閥門控制出水的流量。用擴散硅壓力變送器來檢測液位，輸出0～10V標準信號，通過PLC可編程控制器可實現液位的開關和閉環控制；所有接線點通過面板插座引出。

4.11、視覺傳感器控制單元

由工業視覺相機、光源、相機支架、不同顏色和形狀的物料塊等組成。配套視覺分析軟件可以實現物件的形狀、顏色、面積、物件缺陷的識別；所有接線點通過面板插座引出。

4.12、傳感器模塊

由各種工業傳感器組成，傳感器配套有快速安裝底座可以方便、快速的卡在型材面板上。所有接線點通過面板插座引出。

五、實訓項目

1.直線位移傳感器接線及信號采集訓練；

2.電感式傳感器(PNP) 接線及信號采集訓練；

3.電感式傳感器(NPN) 接線及信號采集訓練；

4.光電反射（NPN）接線及信號采集訓練；

5.光電反射（PNP）接線及信號采集訓練；

6.電容傳感器（PNP）接線及信號采集訓練；

7.電容傳感器（NPN）接線及信號采集訓練；

8.光電對射傳感器接線及信號采集訓練；

9.色標式傳感器接線及信號采集訓練；

10.光纖傳感器接線及信號采集訓練；

11.超聲波傳感器（模擬型）接線及信號采集訓練；

12.增量編碼器接線及信號采集訓練；

13.熱電阻傳感器接線及信號采集訓練；

14.熱電偶傳感器接線及信號采集訓練；

15.投入式液位傳感器接線及信號采集訓練。

16.溫濕度傳感器接線及信號采集訓練。

17.火焰傳感器接線及信號采集訓練。

18.二氧化碳傳感器接線及信號采集訓練。

19.PM2.5及空氣質量傳感器接線及信號采集訓練。

20.工業視覺相機的接線及應用。

21.傳感器調試控制技術：信號放大與變送、信號采集、工程量值計算、應用與控制；

22.傳感器配線技術：傳感器接線圖識圖與施工；兩線制、三線制、NPN、PNP；

23.傳感器信號采集技術：開關量、模擬量、脈沖信號；

24.控制技術：物聯網控制、儀表控制、調試、排故；儀表維修和保養技術實訓；

25.配套電路技術：指示燈、供電電源等安裝調試與應用；

六、設備配置清單

配套傳感器清單：