智能传感器综合应用实训装置

一、产品概述

智能传感器综合应用实训装置由单面型材实训台架、交流电源模块、直流电源模块、PLC可编程控制器模块、数据采集卡模块、按钮指示灯模块、继电器模块、位置控制单元、角度控制单元、温度控制单元、液位控制单元、物联网传感器单元、工业视觉传感器单元、传感器实训组套等组成。本产品具有开放性、工业性、综合性、便捷性等特点；能够在完成常规的传感器配线、调试、信号采集实训的基础上，进一步进行执行部分与检测部分的组合应用实训及检测技术课程设计。

传感器实训组套覆盖了常用的标准工业传感检测元件，通过铝型材与快速连接器与各实训单元组合，从而搭建各种检测方案。为了进一步充分体现传感检测元件在工业环境中的典型应用，实训单元包含了位置控制单元、角度控制单元、温度控制单元等。

二、智能传感器综合应用实训装置产品特点

开放性：安全面板插座的应用开放了产品的电气元件接口；快速连接器的应用开放了各组件的拆装和检测方案的自由搭建；从而使得学生可以真正实现动手实操。

综合性：产品涵盖了机械装调、电机驱动、传感检测、编程控制、低压配电、识图配线等知识点，有效提高了学生的实训兴趣与实训效果。

工业性：产品所配的电气元件、检测元件等均采用实际工业用器件，非标件的加工符合工业标准，尽可能缩短了与工业级设备的差距。

便捷性：整机采用一体化设计模式，配置了刹车脚轮、铝型材屏、支撑底板等；同时面板插座与铝型材板快速连接器的使用使得实训能够更加安全便捷的进行。

三、整机参数

整机尺寸：1600*800*1650mm

整机容量：≤1.0KVA；

适用电源：380VAC±10%（50Hz）

四、产品组成

本产品主要由单面型材实训台架、交流电源模块、直流电源模块、数据采集卡模块、按钮指示灯模块、继电器模块、位置控制单元、角度控制单元、温度控制单元、传感器实训组套等组成。

4.1、型材实训台架

尺寸1600*800*1650mm；单面型铝型材屏；铝型材框架；刹车脚轮；台架设有一抽一键，实验桌主体结构全部采用高性能表面氧化的铝型材及一次成型铝压铸框架连接构件，连接构件采用压铸成型工艺（非焊接工艺），经机加工、抛丸、喷砂，表面静电喷涂工艺，安装方便、快捷，用户可自行DIY组装。桌体立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，截面尺寸：70×70mm，四面带槽，槽宽约8mm，端部配套塑料堵头。桌面采用25mmE1级三聚氰胺饰面板，桌面板下设支撑框架，承受力不少于300kg。配备储存柜，存放实训挂箱等，储存柜底部4只高强度万向可制动PU脚轮，方便移动。

实验桌后面二支桌脚向上延伸，配上特制拉模成型的二根带滑槽横梁铝型材，组成电气实验挂箱支架。另设有专用型材面板一套，用于快速安装。

4.2、交流电源模块

为实训模块提供交流电源；三相四线380VAC电源经剩余电流动作断路器给装置供电；提供三相五线电源通过安全插座引出一组。

4.3、直流电源、仪表模块

提供5V/12V/24V直流电源各一组，提供0-10V电压信号源一组，提供0-20mA电流信号源一组，提供DC0-200mA，DC0-200V数显表头2只。

4.4、PLC可编程控制器模块

采用三菱FX5U-32MT可编程控制器可实现设备中各传感器参数采集与相关执行器件的控制实训功能。

4.5、单片机接口、温控器模块

单片机接口设计有8路模拟量输入接口（4路电压采集，4路电流采集），1路高速脉冲信号输入接口，8路数字量输入接口，2路模拟量输出接口（1路电压采集，1路电流采集），8路数字量输出接口。一只智能型温度控制器，可以接入PT100及热电偶。单片机接口模块配套上位机软件可以实现数据的实时采集，设有PID调节单元可以实现温度、流量、压力等的PID控制。

4.6、按钮、指示灯、继电器模块

红、绿色按钮、指示灯、蜂鸣器，所有接线点通过面板插座引出。可用于搭建控制回路启停功能。DC24V继电器带指示灯，所有接线点引出。可用于控制执行元件功能。

4.7、物联网实训模块

联网各功能小模块和接口电路通过磁吸方式安装在实训装置的网孔板上，功能模块和接口电路包括：物联网通用主板4块，空气、土壤温湿度传感器及植物浇灌功能模块、交流电控制模块、水阀及阀功能模块、火焰及二氧化碳传感器功能模块、PM2.5及空气质量传感器功能模块等。

可通过WIFI实现对多个功能模块的检测和控制，如对火焰的检测，对土壤温湿度检测并能实现智能浇花，对智能空气质量检测，对交流电、水阀和气阀的实时控制。

物联网智能家居控制系统可用安卓系统通过蓝牙传输方式控制模块的数据采集及动作实施。

4.8、位置控制单元

位置控制单元由步进电机和同步带机构组成；步进电机型号：57BYG250B，所有控制接线点引出。

4.9、角度控制单元

角度控制单元由42型步进电机、码盘机构组成；所有控制接线点引出。

4.10、液位控制单元

由有机玻璃水箱、微型水泵、储水槽、手动阀门组成，外形尺寸≥600（长）*400（宽）*650（高）mm。

水泵由一功率放大电路来驱动，储水箱中的水从有机玻璃水箱顶部进入，底部用一手动阀门控制出水的流量。用扩散硅压力变送器来检测液位，输出0～10V标准信号，通过PLC可编程控制器可实现液位的开关和闭环控制；所有接线点通过面板插座引出。

4.11、视觉传感器控制单元

由工业视觉相机、光源、相机支架、不同颜色和形状的物料块等组成。配套视觉分析软件可以实现物件的形状、颜色、面积、物件缺陷的识别；所有接线点通过面板插座引出。

4.12、传感器模块

由各种工业传感器组成，传感器配套有快速安装底座可以方便、快速的卡在型材面板上。所有接线点通过面板插座引出。

五、实训项目

1.直线位移传感器接线及信号采集训练；

2.电感式传感器(PNP) 接线及信号采集训练；

3.电感式传感器(NPN) 接线及信号采集训练；

4.光电反射（NPN）接线及信号采集训练；

5.光电反射（PNP）接线及信号采集训练；

6.电容传感器（PNP）接线及信号采集训练；

7.电容传感器（NPN）接线及信号采集训练；

8.光电对射传感器接线及信号采集训练；

9.色标式传感器接线及信号采集训练；

10.光纤传感器接线及信号采集训练；

11.超声波传感器（模拟型）接线及信号采集训练；

12.增量编码器接线及信号采集训练；

13.热电阻传感器接线及信号采集训练；

14.热电偶传感器接线及信号采集训练；

15.投入式液位传感器接线及信号采集训练。

16.温湿度传感器接线及信号采集训练。

17.火焰传感器接线及信号采集训练。

18.二氧化碳传感器接线及信号采集训练。

19.PM2.5及空气质量传感器接线及信号采集训练。

20.工业视觉相机的接线及应用。

21.传感器调试控制技术：信号放大与变送、信号采集、工程量值计算、应用与控制；

22.传感器配线技术：传感器接线图识图与施工；两线制、三线制、NPN、PNP；

23.传感器信号采集技术：开关量、模拟量、脉冲信号；

24.控制技术：物联网控制、仪表控制、调试、排故；仪表维修和保养技术实训；

25.配套电路技术：指示灯、供电电源等安装调试与应用；

六、设备配置清单

配套传感器清单：