ZN-IRF01机器人光机电一体化分拣实训系统
一、机器人光电一体化实训装置概述
ZN-IRF01机器人光机电一体化分拣实训系统是为了尽快的适应各个领域的发展，能在*少的课时内高质量的完成内容多、理论结合实际结合性强、技术涉及面广的机电一体化教学课程。符合各院校的教学实验需求。培养出大量的能熟练掌握及开发运用机器人、PLC、变频器、触摸屏、传感器检测、气动执行控制、机械设计装配调试等技术的技术工人、技术员、工程师、输送到各条战线。
ZN-IRF01机器人光机电一体化分拣实训系统以下简称：高速分拣系统，它以下简称：高速分拣系统，它实现了生产线的传感检测、传输处理、智能控制、与执行驱动。它涉及到机器人技术、机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术等机电一体化专业的基础专业知识和基本机电技能要求。
ZN-IRF01机器人光机电一体化分拣实训系统在铝合金导轨式实训台上安装有送料、机器人搬运、材料分拣的三个基本工作机构单元，构成一个典型的自动生产线的机械平台。系统机构采用了气缸驱动、变频器调速驱动、直流电机驱动。系统的控制方式采用了PLC及触摸屏控制等技术。采用模块组合式的结构，各工作单元是相对独立的模块，并采用了标准结构和抽屉式模块，具有较强的互换性。
二、产品性能要求
1、高速分拣系统机器人系统
具有6个自由度，串联关节型工业机器人，*大的工作半径为500mm，有效负载5kg，重复定位精度±0.02mm，机器人本体重量28kg，第1轴工作范围为+170°/-170°，*大旋转速度370°/s，第2轴工作范围为+110°/-110°，*大旋转速度370°/s，第3轴工作范围为+40°/-220°，*大旋转速度430°/s，第4轴工作范围为+185°/-185°，*大旋转速度300°/s，第5轴工作范围为+125°/-125°，*大旋转速度460°/s，第6轴工作范围为+360°/-360°，*大旋转速度600°/s。工业机器人示教器及驱控一体机。
2、分拣系统配备有多种类传感器
★3、理实一体化智能故障考核软件（需提供国家政府机构认可的自主知识产权的证明材料和现场演示）
（1）理实一体化智能故障考核软件界面,可实现故障设置、故障模拟、学员考核与评份、故障排除等功能。
（2）故障设置和考核系统采用*新 MCU 技术 RAM 处理芯片的数字化集成电路板与配套无线故障设置控制系统，系统稳定、不易感染病毒。
（3）控制模块(PC 控制终端或手持移动控制终端)和驱动模块(智能故障设置驱动盒)分离， 避免复杂连线干扰控制器，系统更加可靠。
（4）驱动模块内置智能故障设置控制系统，配有专用新型无线数据传输模块(可插拔型)和RS232 串行通讯接口，可无线组网通讯和 RS232 有线通讯。
（5）手持移动控制终端采用12.2英寸高清晰彩色液晶触控屏，中文菜单式触控操作界面，人机对 话友好。手持移动控制终端可控制任意一台带驱动模块的实训设备。
（6）手持移动控制终端不联网时可作单机操作，当带驱动模块的实训设备无线组网时，手持 移动控制终端可无线进网作为联网终端，可作学生机登录实训与考核的操作终端，也可作教师机登录出题设故的操作终端。
（7）可通过 PC 控制终端进行实训考核，也可通过手持移动控制终端进行实训考核，教师与学员界面分开，教师通过密码进入教师界面出题，学员在普通界面答题。(注：教师与 学员设故与排故界面原理图与设备面板原理图完全一致)可自由设定任意一处与电控模块引脚有关的各种常见故障，故障类型包括：线路断 路、对地短路、接触不良，偶发等故障现象。每套驱动模块可以设置 8 路大电流 5A 的 开路故障、16 路小电流 2A 的信号通路的开路、不良、偶发、短路等故障，共 24 路故 障设置。可根据需求扩展设置 64 路大电流 5A 的开路故障、128 路小电流 2A 的信号通 路的开路、不良、偶发、短路等故障，共192 路故障设置。可根据用户使用要求调整故障设置点的数量和故障设置类型。
（8）所有配备驱动模块的实训设备，均可通过内置的专用新型无线数据传输模块无线组网，实现远程集中管理。
（9）用户可选择通过无线或 RS-232 串口通讯与其它实训设备配套的无线故障设置控制系统 组成一个网络，通过主控计算机控制每一台实训设备的故障设置、故障排除、参数设定、 远程起动、信息反馈、考核评分等功能。
三、 技术参数
1、外形尺寸：1500（长）× 800（宽）× 1300（高） mm
2、净重量 / 毛重：112 Kg / 162 Kg
3、*高分拣速度：24次 / 分钟
4、连续自动分拣运行时间：24小时连续分拣次数：34000次/日
5、额定工作电源： AC：220V 50 Hz 总功率：1.2 Kw
6、额定工作气压：0.3-0.4 MPa
7、工作环境：温度-10℃～35℃相对湿度≤85%(25℃)
8、PLC控制器型号：西门子S7-200 CPU 226 AC/DC/RELAY控制器（附编程数据线和编程软件）
9、标配变频器：MM420 功率：0.37Kw
10、触摸屏：MCGS 7” 7062
11、上海STEP品牌SD500型 工业机器人
12、三相减速电动机：80YS25GY22 额定电压：3×220V 功率：25W 减速比：1：15
13、静音空压机：MB-550W- 9 额定电压：220V 功率：550W 排气量：110L/min 压力：0.75MPa
14、标配传感器：电容式接近开关、电感式接近开关、光纤传感器(放大器)、磁性开关、漫反射光电传感器
15、配备机械手机构硬件保护电路，防止程序控制错误，造成机械损坏。
16、电工电子虚拟仿真实训与考核软件（需提供国家政府机构认可的自主知识产权的证明材料）
采用三维仿真技术的大型仿真实训软件。涵盖模拟电子技术、数字电子技术的主要实训项目。每个项目可根据需要设有实训目的、实训器件、实训电路、电路原理、通电测试、故障检测等多种训练任务。
具有三维可视化、智能化、全交互的特点，集职业性、情境性、过程性、交互性于一身。适用范围电子技术仿真实验、应用电子技术仿真实验实训、维修电工仿真实训、电子技能仿真实训等。
17、维修电工职业资格考评软件（需提供国家政府机构认可的自主知识产权的证明材料）
能进行维修电工职业资格模拟考试，题型有单选题，判断题，操作题，软件有记时打分的功能，有大量的模拟试题，针对某些新颖，灵活试题会相应的并提供专业级的解题思路。
18、电气控制仿真软件（需提供国家政府机构认可的自主知识产权的证明材料）
以三维仿真交互技术和三维动画视觉表现及多媒体数字技术为核心，能进行三维电路分析、电气电路模拟电路考核、综合技能虚拟实训、电气基础训练、元器件识别检测。
19、工业4.0仿真实训软件（需提供国家政府机构认可的自主知识产权的证明材料和现场演示）
软件采用三维建模基于虚拟现实技术的计算机仿真模拟技术，可以进行PLC电气控制仿真、电工电子仿真、气动仿真、液压仿真、传感器仿真等工业常用技术仿真
1）PLC仿真可以通过PLC编程控制模型的相应动作从而完成工序动作包含机械手仿真、自动门仿真、升降机仿真、分拣仿真、正反转仿真、邮件分拣、流水线、自动分拣等。
2）电工电子仿真软件（提供软件著作权证书）
（1）接线仿真
01具有过载保护的正转控制接线仿真、02双重互锁的正反转控制接线仿真、05接触器星形、三角形控制接线仿真、06时间继电器接线仿真、07三相电动机机械制动控制电路仿真
（2）电路仿真
01具有过载保护的正转控制仿真、02双重互锁的正反转控制仿真、03生产机械行程控制电路仿真、04自耦降压起动仿真、05接触器星形、三角形控制仿真、06时间继电器仿真、07三相电动机机械制动控制电路仿真、08电动机反接制动控制电路仿真、09有变压器全波整流能耗制动控制电路仿真、10接触器控制的双速电动机调速电路仿真、12利用电流继电器控制绕线式异步电动机起动控制线路仿真、c620车床电气控制仿真，电动葫芦仿真，z35摇臂钻床仿真
（3）排故仿真
01具有过载保护的正转控制排故、02双重互锁的正反转控制排故、03生产机械行程控制电路排故、04自耦降压起动排故、05接触器星形、三角形控制排故、06时间继电器排故、07三相电动机机械制动控制电路排故、08电动机反接制动控制电路排故、09有变压器全波整流能耗制动控制电路排故、10接触器控制的双速电动机调速电路排故、12利用电流继电器控制绕线式异步电动机起动控制线路排故、13c620车床电气控制排故、两地控制连线等
（4）原理仿真
变压器工作原理、步进电动机工作原理、单向异步电动机工作原理、电度表工作原理、两地控制灯电路、钳型电流表原理、热继电器工作原理、伺服电动机工作原理、兆欧表工作原理、塑壳式断路器工作原理、交流接触器原理等
（5）电机拆装仿真，三相异步机拆分、单相异步机拆分等
（6）仪器仪表的使用仿真万用表、双踪示波器、信号发生器、频谱仪、钳形表等
3）气动回路仿真
（1）软件以气动经典22回路为依据开发出28回路的在线及离线仿真
（2）软件中设置的14路“考考你！”表现为典型气路设备故障。
（3）软件状态含“模拟运行”“联机运行”即离线仿真、在线仿真。两种运行状态自动切换，当连接外部设备时自动切换为在线仿真，无外部设备连接时为离线仿真即模拟运行。
软件中离线仿真13个回路包括：1、单作用气缸的换向回路（a）2、双作用气缸的换向回路（a）3、单作用气缸的速度控制回路（a）4、单作用气缸的速度控制回路（b）5、双作用气缸单向调速回路（a）6、双作用气缸单向调速回路（b）7、双作用气缸的速度控制回路一 8、双作用气缸的速度控制回路二 9、压力控制回路 10、计数回路 11、延时回路 12、用机械行程阀的单往复控制回路 13、过载保护回路。
离线、在线自动切换的15个回路包括：1、单作用气缸的换向回路（b）2、双作用气缸的换向回路（b）3、速度换接回路4、缓冲回路5、互锁回路6、用行程开关的单缸往复运动回路7、单缸连续往复动作回路8、直线缸、旋转缸顺序动作回路9、多缸顺序动作回路10、双缸同步动作回路11、四缸联动回路12、卸荷回路13、或门型梭阀的应用回路14、快速排气阀的应用回路15、高低压切换控制回路。
（4）设置14路“考考你！”当点开了“考考你”对话框回路自动设置故障，当回答正确或关闭“考考你”对话框，故障自动接触，回路正常仿真。14路“考考你”包括模拟故障有：1单作用气缸故障2、电磁阀故障3、双作用气缸故障4、调节阀故障5、节流阀故障6、手动换向阀异常7、节流阀堵死故障8、行程开关故障9过滤三联件故障10、气容故障11、行程阀故障12、顺序阀故障13、行程开关失灵14、负载阻力过小
4）液压回路仿真其界面可清楚的展示液压元器件的内部结构以及液压回路的工作过程。液压传动原理的动态演示并不少于18种动态演示。
a) 多级高压回路b) 减压回路c) 先导式溢流阀缷荷回路d) 顺序平衡回路e) 回油节流调速回路 f) 旁路节流调速回路 g) 液压缸差动连接回路
h) 三位四通电磁换向阀换向回路 i) 液控单向阀锁紧回路 j) 顺序阀控制顺序动作回路k) 压力继电器控制顺序动作回路 l) 行程开关控制顺序同步回路 m) 调速阀控制同步回路 n) 液压马达回油节流调速回路 o) 二位四通电磁阀换向回路 p) 手动阀换向回路 q) 速度换接回路 r) 二位二通缷荷
★ 20、在线课程教育学习系统软件（需提供国家政府机构认可的自主知识产权的证明材料）
1.在线课程教育学习系统“教、学、做、管、考”等功能的在线教育学习系统，提供远程PLC培训,伺服,步进,触摸屏,变频器, 单片机，数控，机器人，工业组态及网络通信等全系列自动化技术培训，不少于造业专业课程20门，2700个课时。
2、学院教师登录: 学院微课发布、学院班级管理、学院学生管理、学院数据中心等模块。
3、学院登陆窗口：包括学院院系管理、学校老师管理、全校班级管理（可以看到整个班级的学习、考试情况 ）、全校学生管理（可以看到所有学生的学习、考试情况）、微课发布、数据中心（可以看到整个院系的学生学习时长、考试情况、学习记录和登录记录）等模块
★21、自动化创新物联网应用云平台模块（投标现场演示）
本平台将物联网技术运用于电气自动化信息技术并将数据上传至云平台，进行海量数据存储，并提供丰富的数据分析工具方便更加准确的掌握数据与分析数据。
1）数据云系统上传2）手机app数据查询3）历史数据查询4）数据分析统计5）短信报警6）微信报警7）微信反向控制8）二次开发
★（1）物联网自动化应用软件（需提供国家政府机构认可的自主知识产权的证明材料）
1）数据显示显示输入电压监控，输出电压监控，输入开关监控，输出开关控制以及输入电压模拟量实时数据，可根据实际需求添加128路。
2）控制：控制启动停止开关的开和关，输出电压值的给定，可根据实际需求添加128路。
3）历史数据：显示输入输出电压值的历史数据，可按时、天、月进行查询历史数据曲线，以及历史数据表格，可表格数据导出处理。
4）设备报警：对设备急停按键做的模拟设备故障报警进行微信报警，同时可以实现短信及邮箱报警。报警范围包括模拟量，开关量的上下线、阀值等状态进行设置报警。
（2）终端包含：1）数据显示画面：画面显示输入电压数值，输出电压监控，开关状态输入，开关控制输出，以及云端连接二维码。2）联网设置界面：设置现场数据连接云平台后台数据库管理
四、高速分拣实训系统实训项目
A、气动系统的安装与调试
（1）气动方向控制回路的安装
（2）气动速度控制回路的安装
（3）气动顺序控制回路的安装
（4）气动机械手的安装
（5）气动系统气路的连接
（6）磁性开关的位置调整
（7）气动系统调试
（8）摆动控制回路的安装
B、变频器的安装与调试
（1）变频器与交流电机主电路的连接
（2）变频器面板的参数设置与操作
（3）变频器面板控制交流电机调速
（4）通过变频器外部端子控制电机启停
C、机电设备的安装与调试
（1）传动装置同轴度的调整
（2）皮带输送机的安装与调整
（3）搬运机械手设备安装与调试
（4）物件分拣设备的安装与调试
（5）送料设备的安装与调试
（6）自动生产线设备安装与调试
D、电气控制电路的安装与PLC编程
（1）电动机正反转控制电路的连接与程序编写
（2）电动机调速控制电路的连接与程序编写
（3）皮带输送检测程序编写
（4）气动顺序动作控制程序编写
（5）气动机械手控制程序编写
（6）机电一体化设备控制程序编写
（7）自动生产线控制程序编写
E、自动控制系统的安装与调试
（1）多种传感器的安装与调试
（2）皮带输送检测的自动控制
（3）机械手的自动控制
（4）机电一体化的自动控制
（5）PLC控制系统的安装与调试
（6）自动生产线的安装与调试
F、触摸屏基本控制及设置
（1）触摸屏的接线和基本参数设置；
（2）基于触摸屏控制方式的基本指令编程
（3）PLC、触摸屏与变频器通信控制。
G、工业机器人实训
工业机器人示教单元使用
工业机器人基本指令操作与位置点设置
工业机器人软件使用
工业机器人工件的跟踪抓取
工业机器人成品组装与入库
五、基本配置
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序号
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名称
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主要元件或型号、规格
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数量
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备注
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1
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实训桌
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1500 mm（长）×800 mm（宽）×810 mm（高）
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1张
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铝型材
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2
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触摸屏模块
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7英寸；含触摸屏-PLC通讯线
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1块
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3
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PLC控制器
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S7-200 CPU 226 AC/DC/RELAY继电器输出
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1只
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4
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变频器模块
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MM420功率： 0.37KW
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1只
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5
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电源模块
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单相电源总开关1只； 熔断器2只；
单相电源插座2个； 直流电源DC:24V 2.7A 1只
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1组
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6
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按钮模块
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按钮黄、绿、红各2只； 指示灯黄、绿、红各2只；
急停按钮 1只；转换开关2只，蜂鸣器1只，
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1套
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7
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送料机构
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支架1套；电容传感器1只；三相减速电机（220 V，减速比：1：15）1台，传送带1根。
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1套
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8
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6自由度工业机器人
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SD500工业机器人本体，SRPT1000型示教器，SRC3.1 - SD500型驱控一体机。
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1套
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品牌型号可选
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9
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分拣机构及物料暂存桥架
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单出杆气缸3只，金属传感器1只，光传感器1只，电容传感器1只，磁性开关3只，物件导槽3个，单控电磁换向阀3只，光电传感器1只支架1套； 平皮带1400×100×1.5 mm 1条；三相减速电机（220 V，减速比：1：15）1台
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1套
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10
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接线端子模块
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接线端子和回型安全插座
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1块
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11
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分拣物料
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金属，白色塑料、黑色塑料
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各7个
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12
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回型插头连接线
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红1m、绿1m； 红0.6m、绿0.6m、兰0.6m；黑0.4m、绿0.4m
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各10根
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13
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静音空气压缩机
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MB-550W- 9 额定电压：220V 功率：550W 排气量：110L/min 压力：0.75MPa
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1台
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14
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熔断器
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RT28（5A） 2只；保险管（2A） 2只
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1套
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15
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气管
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Φ4气管，气管为颜色随机，每台配有足量气管
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1套
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16
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PLC编程线缆
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PC-PPI编程线
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1条
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17
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触摸屏USB编程线
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迷你型USB端口转换线（下载线）
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1条
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18
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配套工具
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内六角扳手1套、螺丝刀1套、万用表1只
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1套
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19
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编程软件及参考程序（光盘）
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PLC编程软件V4.0 STEP 7 MicroWIN SP9、PLC参考程序 触摸屏编程软件触摸屏参考程序
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1套
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