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2023年9月25日? 电气控制技术实训装置,电气控制实训室方案

SBWK-960B电气控制技术实训装置

电气控制技术实训装置为师生提供了进行电气控制技术方面的设计性试验的工作条件,主要培养学生掌握常用低压电器的结构、使用、维修和故障排除等能力。可做为电工设计技能竞赛和维修电工的培训场所。专业教师可以利用该实验室的相关设备,进行电气控制技术等方面的课题研究及产品开发。主要完成《电机与控制》、《电气控制与PLC》等相关课程的实验、实训教学任务。

一、概述

电气控制技术实训装置主要由实训桌、主机箱、仪器工作电源箱、实训挂箱、网孔板、实训元器件组成。学生根据实训线路进行元器件的合理布局,安装、接线全部由学生自行完成,接近工业现场,能完成电工基础电路,电机控制线路,照明配电的模拟操作,可完成PLC可编程综合应用线路,电子技术应用电路的综合实训等。通过一系列项目实训培养学生动手能力和实操技能。实训项目可自行确定,根据所选的项目选择相应的元器件。该装置也可作为电工考工的考核设备。

二、特点

1、实训采用网孔板与挂箱相结合的方式,实训操作方便、更换便捷、易扩展功能或开发新的实训项目,动手能力强,接近工业现场。

2、综合性强：能完成电工、电力拖动、电气控制、PLC综合控制多门学科的技能训练。

3、操作台只需三相四线的交流电源即可投入使用,占地面积小、节约实训用房、减少基建投资、经济效益显著。

4、设有电压型漏电保护器和电流型漏电保护器,能确保操作者安全,电源输出均有监视及短路保护功能。

5、380V交流输出处设有单片机全程控制的一套过流保护装置,相间、线间直接短路或过载电流超过设定值系统即切断总电源,确保设备的安全。

三、技术性能

1、输入电源：三相四线制～380V±10%? 50Hz

2、温度：-5℃～+40℃,相对湿度＜85%

3、装置容量：＜1.5KVA

4、外形尺寸：1600mm×700mm×1560mm

四、实训装置基本配置及功能

（一）主机箱

主机箱安装在实训屏顶部,为铁质双层亚光密纹喷塑结构,铝合金面板,为实训提供安全用电保护、380V交流电源、直流稳压电源、恒流源、实训器件等,具体功能如下：

1、控制及交流电源部分

提供三相固定380V交流电源,相间、线间及直接短路或过载由单片机全程自动监控自动保护。电流型电压型漏电开关开启后由启动和停止按钮控制实训台工作电源。具有告警和复位功能。

★2、实验室智慧用电安全控制系统功能：

智能电源管理系统具有过温、短路、过流、过压、欠压、失压、功率限定7大保护功能；电源具有一键锁定功能,处理故障时,防止漏电保护器合闸,造成触电危险；电源具有故障锁定功能,发生故障导致跳闸时,不能人为上电,只能通过远程清除故障后,才能上电成功；能通过无线4G和有线以太网与手机APP和PC端云平台通讯,没有网络的情况下,教室整套智能电源管理系统可离线独立运行。

1）智能终端：智能电源管理系统以32位ARM为核心,采用4.3寸彩色触摸屏为人机交互界面,实时监控设备运行情况,提供Zigbee、CAN等多种通信模式,具备语音播报功能。能实时监测三相电压、电流、功率,功率因数、频率、电能等参数,液晶触摸屏监测数值。能监控实验室电源的故障类型和故障次数；设备时间管理包含年月日时间的显示；用户通过刷卡方式请求开启设备,PC端进行授权之后,设备可启动使用,PC端可分时预约设备的启动和停止！

2)手机APP：用电状态界面实时显示当前电压、电流、有无功功率、电能、设备温度、漏电电流值等；用电数据界面能智能查找近2年用电数据,设置界面能设置限定电能值、负载值、设备超温值、过欠压值、过欠压恢复时间值等。后台查看报警日志、操作日志、故障日志等。控制：可在微信小程序中远程控制智能开关的通断。

3)PC端软件：每个设备状态信息显示,具有多个子界面,具有故障分析,用电能效分析、集中管理、个人中心资料管理、用户报警定位跟踪与信息统计；具有管理员信息修改与权限管理等功能。可一键开启和关闭所有设备,可单独控制每台设备的开关！

4)后台系统：包含账号管理、设备管理、报修管理、用户管理,设备管理：

①、包含监控管理：实时视频监控每个教室,可一键预览所有设备的在线和运行情况,分析设备使用率及运行时间！

②、包含设备节点：可显示设备所在位置、编码名称、挂载情况、用户编辑、用户查询等。

5)报修管理：用户可进行远程报修,反应设备故障信息,编辑报修情况,后台可进行远程维护,及时跟进,以有效解决用户设备维护。

6)用户管理：可连通手机号,对账户进行一对一的安全加密,实名认证,防止账户泄密、防盗,现场数据连接云平台后台数据库管理。

现场需对功能逐一演示,提供有效、权威的证明文件,佐证该产品的可靠、安全、合法性。

3、直流电源部分

（1）提供0-30V连续可调,直流输出2A稳压电源,内置式继电器自动换档,多圈电位器连续调节,使用方便。有数字电流电压表指示。

（2）低压直流稳压电源：+5V,±12V、+24V,具有短路保护功能。

（3）恒流源：一路0-500mA连续可调恒流源,分2mA、20mA、500mA三档,配有数字式直流毫安表指示输出电流,具有输出开路、短路保护功能。

★4、智能数字测量电表：

（1）智能功率、功率因数表1只

1）功率测量精度1.0级,功率因数测量范围0.3-1.0,电压电流量程为450V和5A。

2)2.7寸TFT液晶屏显示有功功率、功率因数、电压、电流、负载类型,具有超量程提示功能。

3)负载类型：L、R、C。

4)测量精度：±0.5%+2。

5)抽样率：5次/秒

6)工作温度范围：-20℃～+50℃。

7)上位机具有实时监视及关断功能。

8)仪表采用现代化技术,液晶中文显示,具备智能化数字化,具备人机界面,通过按键能够对仪表进行设置操作,量程自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、通信地址设置、超量程保护、短路保护等功能。硬件部分整体性强,集成度高,采用表贴工艺制作,工业塑料外壳,面板嵌入安装,使用稳定,容易更换和升级维护。

（2）智能交流电压表1只:测量范围：0-1000V,设置1V/10V/100V/1000V四量程,六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术,数码中文显示,具备智能化、数字化,上位机通讯功能,通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、通信地址设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强,集成度高,采用表贴工艺制作,工业塑料外壳,面板嵌入安装,使用稳定,容易更换和升级维护。

（3）智能交流电流表1只：测量范围：0-5A,设置10mA/500mA/5A三档量程,六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术,数码中文显示,具备智能化、数字化,上位机通讯功能,通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、通信地址设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强,集成度高,采用表贴工艺制作,工业塑料外壳,面板嵌入安装,使用稳定,容易更换和升级维护。

★5、功率输出函数发生器/频率计：采用直接数字频率合成（DDS）产生高精度正弦波,方波和三角波。采用大屏幕LCD显示输出频率、波形,衰减值。

正弦波输出幅度	≥10V
输出阻抗	50Ω
失真度	<1%（0.1HZ-- 1KHz）
频率范围	0.1HZ～3MHz,采用键盘直接输入数字设定频率
输出幅度	电位器调节,正弦波输出具有20db,40db衰减
方波占空比	可调,调节范围：1%-99%调节；方波和三角波采用TTL电平输出。
频率计最高测量范围	100MHz,自动换档

（二）仪器工作电源控制箱：规格;146cm×10cm×13cm,箱体采用特制模具加工表面高性能氧化的铝型材,内嵌多组交流220V仪器仪表工作电源安全插座与一组60W嵌入式焊台,仪器工作电源控制箱置于实训屏下部,仪器仪表用电安全,操作方便。

（三）实训挂箱及网孔板等：

1、网孔板1块：采用数控冲床精加工而成,网孔分布合理、均匀。孔径统一,可在上面安装的元气件包括各类低压电气、PLC、单片机、变频器、触摸屏等。网孔板厚度1.5mm,大小约500mm*800mm。

2、SBDG-960元气件实训挂箱：内置指示灯4只,转换开关1只,LS2-2旋转开关2只,5408二极管4只,50Ω/50W大功率电阻3只,启辉器1只,镇流器1只,1/2W电阻:10Ω、100Ω、470Ω、680Ω、10K、20K、51K、300K,电流插座3只。

3、器材配备一套

4、三相交流电机2台：380V/180W,铝质外壳。

5、PLC主机及配套附件1套：FX3U-48MT集成数字量I/O（24路数字量输入,24路数字量输出）；扩展模块FX0N-3A一个,配备直流电源24V/5A输出接口

6、虚实结合实训模块1套：包含模拟量信号和开关量信号,能够模拟工业现场的设备运行状态。提供三层电梯、自动售货机、机械手、自动门、天塔之光、全自动洗衣机、自动成型机、红绿灯、装配流水线、四路抢答器、音乐喷泉、轧钢机、邮件分拣、物料分拣、多级传输带、汽车电路控制、机床PLC改造控制、隧道监控等模拟控制实训（不少于36实训模块）,指示灯采用贴片双色LED,面板采用3D立体彩色搭配设计,使模拟对象更直观立体,开关采用自复位兼自锁一体设计使实训能灵活实用,为适用各类PLC模块具有输入信号高低电平切换功能。

7、工业自动化数字孪生仿真软件（具有软件著作权）：采用单片机技术,具备多路数字量输入输出、模拟量输入输出,有通讯接口与电脑相连,通过内置协议与上位机中虚拟仿真教学软件实时通讯,实现数据采集和对外控制等操作。具有RS232通信接口或USB通信接口、24路开关量输入接口及指示、24路开关量输出接口及指示、4路模拟量输入接口、4路模拟量输出接口、系统协同传感器模块将动作信号反馈给上位机仿真软件中的虚拟对象模型,虚拟对象模型给出反馈信号,PLC等智能控制器根据信号执行相应的输出操作,以此反应整个系统执行动作过程。能在具有物理属性的3D环境中进行虚拟设备的仿真调试。具有高度的人机交互性,通过虚拟对象进行各种与实际环境中相1同的操作。软件通过自动、手动和PLC控制三种模式再现了以下虚拟工业场景,3D场景的PLC实验项目和36个PLC虚实结合控制实训模块一致

8、示波器支架1付：放置示波器等仪器。

（四）实训桌

实验桌规格为1600（长）*700（宽）*1500（高）,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,端部配套模具成型塑料堵头。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200kg。配有一个抽屉一个键盘托；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。实训装置整体简约不简单,高端大气,符合现代化产品审美和发展趋势。

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实训屏,实训时放置电气实训挂箱、网孔板及示波器支架等,实训挂箱、网孔板在实训屏上实训时上下方便,左右移位自如。实训屏顶部安装主机箱,实训屏底部安装实验仪器工作电源箱。

（五）学生凳

1．凳腿采用30×30×1.2mm的方管；

2．拉管采用30×30×1.2mm的方管；

3．凳面采用240×340×25mm刨花板贴木纹纸,凳高40cm,凳面与金属凳架使用大扁头防刮螺杆和防退螺帽穿越固定；

4．防锈处理：金属部件均需经酸洗、磷化、表面除锈处理,采用高压静电喷塑、高温烘烤处理,要求附着力强,抗氧化,不脱剥,光滑美观,金属桌体颜色为灰色。

（六）储存柜：配备储存柜,存放实训模块及工具,储存柜底部4只高强度万向可制动PU脚轮,方便移动。

五、配套教学资源（全室1套,注：购10台以下无些项配置）：

（一）在线教育课程开放平台（具有软件著作权,配1个登录帐号）:

1）本系统是互通教学多元化管理平台,将用户传统的各个平台系统实施整合,集中互通管理,解决多平台、多账号难以管理、数据库分散无法集中统计等问题。系统包含了：在线教务管理系统、在线课程资源管理平台、在线习题库平台、在线考试考核平台、线上视频课程管理平台及线上虚拟仿真教学管理平台,真正意义的一站互通数据集中统计！

2）课程资源：多个微课视频实拍采集教学视频素材,后期影视包装,片头10秒左右,片尾5秒左右,视频尺寸不低于1920*1080,视频格式MP4、FLV等；多个虚拟仿真内容采用unity引擎开发,在pc端win系统上运行（win7、win8、win10,注不包含win xp）软件。

3）为了教学的统一性要求在线教育平台与实训装置是同一个生产商！

4）部分微课内容举例：

学习项目	学习任务	参考课时
项目一、三相异步电动机启动线路制作、调试与故障排除	任务一：识别低压电器及异步电动机	2
	任务二：点动与自锁正转控制线路的实施	12
	任务三：联锁正反转控制线路的实施与检测	12
	任务四：Y-△降压启动控制线路分析与接线	6
	任务五：三相异步电动机顺序控制线路安装与测试	6
项目二三相异步电动机行程控制线路的设计及实施	任务一：电动葫芦控制线路设计及实施	6
项目二三相异步电动机行程控制线路的设计及实施	任务二：工作台自动往返线路设计及实施	4
项目三三相异步电动机制动控制线路分析设计及实施	任务一：三相异步电动机反接制动控制线路安装与测试	4
项目三三相异步电动机制动控制线路分析设计及实施	任务二：三相异步电动机能耗制动控制线路安装与测试	4
项目四卷帘门控制电路的安装、调试及故障排除	任务一：卷帘门控制电路的安装、调试及故障排除	10
	任务二：卷帘门PLC控制电路设计	4
	任务三：卷帘门PLC控制控制程序设计与调试	6
项目五传送带送料装置控制线路的安装、调试及故障排除	任务一：传送带送料装置控制电路安装、调试及故障排除	10
	任务二：用PLC技术实现传送带送料装置控制	4
	任务三：编写调试PLC程序及系统总调试	6

★（二）、仿真教学软件：

★A、网络版电工作业培训教学软件（安全用电）（网络版、具有软件著作权）

本产品依据中华人民共和国劳动和劳动安全行业标准（LD/T81.2－2006）《"维修电工"职业技能实训和鉴定设备技术规范》与教育部有关专业教学大纲而设计研制,包含电工初步（电工基础、电工仪表、导线连接、安全用具、安全标志）、基本操作（低压电器、电机与变电器、照明电路、电子技术）、风险排除（灭火器类型、灭火器使用）、触电急救（触电方式、防护措施、接地与接零、心肺复苏）4大模块,15个实训单元,72个实训项目。

软件以技能为核心,项目为引领,任务为驱动,职场环境为背景,操作步骤为主线,以学生交互训练为主体,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、交互性和灵活性于一身,性价比极高。为职业教育与技能实训、鉴定信息化、现代化提供了丰富的教学资源。

★B、三菱PLC与变频器仿真教学软件（网络版,具有软件著作权）

一、产品技术要求

软件PLC产品依据中华人民共和国劳动和劳动安全行业标准（LD/T81.2－2006）《"维修电工"职业技能实训和鉴定设备技术规范》与教育部有关专业教学大纲而设计研制,包括可编程控制器和变频器在内的26个项目,每个项目又根据需要设有：实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行等多种模块,基本涵盖了国家维修电工中级、高级和技师鉴定考核对于可编程控制器和变频器的应知应会全部要求。软件以技能为核心,项目为引领,任务为驱动,职场环境为背景,操作步骤为主线,以学生交互训练为主体,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、交互性和灵活性于一身,性价比极高。该软件不仅可以作为实训教学应用,其大量的原理动画演示也可以作为助教型软件素材应用于课堂教学环节。为电气自动化、机电一体化等电工电子专业的技能实训、鉴定信息化、现代化提供了丰富不可或缺的教学资源。

级别	内容	备注
中级	PLC工作原理控制、程序的执行过程、电动机的起停控制、电动机的正反转控、电动机循环正反转控制、三速电动机控制
高级	星/角起动控制、电动机正反转能耗制动控制、彩灯循环控制、数码管的点亮控制、大小球传送装置控制、简易机械手的控制
技师	电镀生产线的控制、自动交通灯的控制、皮带运输线的控制、工业洗衣机的控制、恒压供水系统的控制、小推车控制、停车场车位的控制、变频器的PU操作、变频器的EXT操作、变频器的组合操作
综合	手持编程器的操作、X62W万能铣车、Z3050摇臂钻床、CA6140型车床

序号	名称	单位	数量	备注
1	电工实训主机箱	台	1
2	仪器工作电源控制箱	台	1
3	电工实训考核桌	套	1
3	学生凳	张	2	钢木方凳
4	网孔板	块	1	600mm×650mm
10	SBDG-960元气件实训挂箱	套	1	内置指示灯4只,转换开关1只,LS2-2旋转开关2只,5408二极管4只,50Ω/50W大功率电阻3只,启辉器1只,镇流器1只,1/2W电阻:10Ω、100Ω、470Ω、680Ω、10K、20K、51K、300K,电流插座3只。
11	电气实训器材	套	1	表一
12	三相鼠笼异步电动机	台	2	380V/Y/△180W
13	单相电动机	台	1
14	PLC主机及配套附件	套	1
15	虚实结合实训模块	套	1
16	工业自动化数字孪生仿真软件	套	1	具有软件著作权
18	电脑显示器支架	付	1
19	常用工具	套	1	表笔1支、一字螺丝刀1把；十字螺丝刀1把；剥线钳1把；尖嘴钳1把
20	电烙铁及烙铁架	套	2
21	专用线	套	1	10根：长1000mm黄2条、绿2条、红2条、蓝2条、黑2条； 10根：长500mm黄2条、绿2条、红2条、蓝2条、黑2条。
21	专用线	根	1	电流测量导线
22	实训说明书	套	1	指导学生实训
23	配套教学资源	套	共1	注：购10台以下无些项配置

序号	名称	数量	单位	备注
1	单相电度表	1	只
2	三相四线电度表	1	只
3	电流互感器	3	只
4	兆欧表	1	只
5	RT18-32X熔断器2P	1	只
6	RT18-32X熔断器3P	1	只
7	开关、插座、86底座、平灯头	各2	只
8	13W日光灯管	1	套
9	三相电动机拆装拉具	1	套
10	钢锯架	1	把
11	交流接触器	3	只	CJX2-0910 380V
12	辅助触头	3	只	F4-22
13	断路器	1	只	DZ108-20/10
14	3H按钮	2	只
15	热继电器	2	只	R16B-20/3
16	时间继电器	1	只
17	50W变压器	1	只	380V/220V+36V+6V
18	三相闸刀	1	只
19	走线槽	2	米
20	配套塑料卡与螺丝	100	套