SBJDG-02型高级电工、电拖、PLC实训考核装置
机电控制技术实训室"高级电工、电拖、PLC实训考核装置"
机电控制技术实训室是培机电一体化专业、机电设备维修与管理专业的核心技术技能实训室之一,"高级电工、电拖、PLC实训考核装置"。
机电控制技术实训装置主要承担机电一体化专业、机电设备维修与管理专业的电机拖动课程、电子CAD及"维修电工职业技能培训"教学任务。根据不同的实训考核内容配置相应的实训模块,实训内容涵盖电工仪表、电工接线工艺、电子电路、电工照明配电、电机拖动、单片机、PLC综合训练、变频调速、触电急救、安全消防等。
机电控制技术实训平台项目具有综合性、工程应用性和真实性,使学生的知识综合应用能力、工程思维和实践能力、技术协调能力等方面都有一定的提高,为学生毕业后能更快适应技术工作岗位奠定基础。
一、高级电工、电拖、PLC实训考核装置概述
"高级电工、电拖、PLC实训考核装置"是根据劳动和社会保障部颁发的"工人等级标准"和"职业技能鉴定"的要求而设计的,它适用于《初级维修电工》、《中级维修电工》和《高级维修电工》教材要求的电气控制线路,通过装置配备的PLC可编程控制器和变频调速器及相应实训模块的训练,快速掌握课程要求的实际应用技术和操作技能,具有针对性、实用性、科学性和先进性,它能满足技师技术及中、高级维修电工考核大纲的要求,是各劳动职业技能鉴定部门、大中专院校、技校中、高级维修电工技能考核的理想设备。
二、高级维修电工实训考核装置特点：
1.电气控制线路元器件都装在作为挂板的安装板上,操作方便、更换便捷,便于扩展功能或开发新实训,操作内容的选择具有典型性和实用性；
2.操作台只需三相四线的交流电源,即可投入使用；
3.技能培训用的控制线路和经特殊设计的小电机,可模拟工厂中各类电气拖动系统,并可满足维修电工的安装、调试、故障分析及排除的技术要求；
4.装置设有电压型和电流性漏电保护器,能确保操作者的人生安全；
5.所有元器件都通过导线引到接线端子上,学生接线时只需在端子上进行接线,有利于保护元器件；
6.通过走线槽进行走线,进行工艺布线训练。
7.具有定时兼报警记录仪,为学生实训技能的考核提供一个统一标准。
三、技术性能：
1.输入电压：三相四线（或三相五线）～380V±10%? 50Hz
2.工作环境：温度-10～＋40℃相对湿度＜85%（25℃） 海拔＜4000m
3.装置容量：＜1.5KVA
4.重量：100Kg
5.外形尺寸：2010×700×1630mm3
6.漏电保护动作电流：≤30mA；漏电保护动作时间：≤0.1s。
四、装置的基本配置及功能
(一) DW01电源、仪器控制屏
控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构,铝质面板。为实验提供交流电源、高压直流电源、低压直流电源及各种测试仪表等。具体功能如下：
1、主控功能板
(1)三相四线电源输入,经漏电保护器后,经过总开关,由接触器通过起、停按钮进行操作；
(2)设有450V指针式交流电压表三只,指示电源输入的三相电压；
★(3)实验室智慧用电安全控制系统功能要求
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。
提供有效、权威的证明文件,证实该产品的可靠、安全、先进性。
2、交、直流电源
(1)励磁电源：直流220V/0.5A,具有短路保护。
(2)电枢电源：直流0～220V/2A连续可调电源一路,具有短路保护。
★(3)直流稳压电源：
直流稳压电源：±12V/0.5A两路,＋5V/0.5A一路,具有短路软截止自动恢复保护功
(2)交流电源：
①、设有变压器一组,变压器原边根据不同的接线可加220V,也可以加380V交流电源,合上开关后,变压器副边即可输出36V、110V、20V、20V、12V、6.3V的交流电压；
②、设有单相调压器一组,可得到交流0～250V可调电压；③、控制屏设有单相三极220V电源插座及三相四极380V电源插座。
3、交、直流仪表
(1)交流电压表：0～500V带镜面交流电压表一只,精度1.0级。
(2)交流电压表：0～5A带镜面交流电流表一只,精度1.0级,具有超量程报警、指示、切断总电源等功能。
★(3)单相智能功率、功率因数表
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。
★(4)智能型直流电压表
1)测量范围：0-1000V,设置2V/20V/200V/1000V四档量程,具有量程自动切换,超量程自动报警功能。
2) 2.7寸TFT液晶屏显示四位测量值,具有超量程提示功能。
3)测量精度：±0.5%+2。
4)抽样率：5次/秒
5)工作温度范围：-20℃～+50℃。
6)上位机具有实时监视及关断功能。
7)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。
★（5）、智能型直流电流表
1)测量范围：0-5A,设置2mA/20mA/200mA/5A四档量程,具有量程自动切换,超量程报警功能。
2)2.7寸TFT液晶屏显示四位测量值,超量程提示。
3)测量精度：±0.5%+2。
4)抽样率：5次/秒
5)工作温度范围：-20℃～+50℃。
6)上位机具有实时监视及关断功能。
7)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。
4、整流二极管：IN5408四只
(二)实训桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构,桌面为防火、防水、耐磨高密度板、结构坚固,造型美观大方。桌子左右各设有两个抽屉（带锁）,并带有柜子,分别可放置挂件和实训物品。
"★"为重要指标,要求响应或优于该指标。
五、实训项目
（一）电机基础实训
1．直流并（他）励电动机的认识实训（铭牌记录,励磁绕组,电枢绕组电阻的测量）
2．直流并（他）励电动机的启动实训
（1） 直接（全压）启动
（2） 降压启动
（3） 电枢绕组串电阻启动
3.直流并（他）励电动机的调速实训
（1）改变电枢端电压调速
（2）电枢串电阻调速
（3）弱磁调速
4.直流并（他）励电动机的换向
（1）改变电枢端电压极性换向
（2）改变励磁电压极性换向
（3）验证同时改变电枢和励磁极性对转向的影响
5.直流并（他）励电动机的制动
6.三相鼠笼异步电动机的认识实训（铭牌记录,定子绕组电阻的测量）
7．三相鼠笼异步电动机的启动实训
8.三相鼠笼异步电动机的调速实训
（1）变频调速
（2）变极调速（双速电机）
（二） 电机与拖动
1.三相异步电动机直接启动控制电路
2.三相异步电动机点动控制电路
3.三相异步电动机自锁控制电路
4.三相异步电动机按钮联锁正反转控制电路
5.三相异步电动机接触器联锁正反转控制电路
6.三相异步电动机双重联锁正反转控制电路
7.三相异步电动机工作台自动往返控制电路
8.两台三相异步电动机顺序启动、顺序停转控制电路
9.三相异步电动机的两地控制电路
10.接触器控制的Y-△控制
11.时间继电器控制的Y-△控制
12.三相异步电动机单向启动反接制动控制电路
13.三相异步电动机无变压器半波整流单向启动能耗制动控制电路
14.三相异步电动机有变压器全波整流单向启动能耗制动控制电路
15.三相异步电动机正反转启动能耗制动控制电路
16.单相鼠笼电动机电容启动控制电路
17.双速交流异步电动机手动变速控制电路
18.双速交流异步电动机自动变速控制电路
19.断电延时直流能耗制动的Y-△启动控制电路
20.三相异步电动机正反转能耗制动控制线路
21.三相异步电动机正反转启动反接制动控制线路
22.C620型车床电气控制线路
23.电动葫芦电气控制
24.Y3150滚齿机控制电路
（三）PLC可编程控制器基础电路实训
1.PLC控制十字路口交通灯的模拟
2.PLC控制自动供水模拟控制的模拟
3.PLC控制装配流水线控制的模拟
4.PLC控制机音乐喷泉模拟控制
5.PLC控制抢答器模拟控制
6.PLC控制天塔之光
7.PLC控制电镀系统的自动控制
8.PLC控制洗衣机的自动控制
（四）交流电机调速系统实训
变频调速系统实训：
1.变频器功能参数设置与操作
2.变频器报警与保护功能
3.多段速度选择变频调速
4.外部端子点动控制
5.控制电机正反转运动控制
6.控制电机运行时间操作
7.瞬间停电变频器参数设定
8.外部电压变频调速
9.外部电流变频调速
10.三相异步电动机的变频开环调速
变极调速系统实训
1.三相双速电机的手动与自动变极调速系统调速与运行
（五）自动控制实训
1.晶闸管--直流电机开环系统实训（采用分立元件,PCB正反面都具有电路原理图,留有主要波形测试点。设有安全隔离变压器及飞车保护措施）
2.晶闸管直流调速系统（单相桥式半控结构,系统采用电压负反馈和电流正反馈控制,并具有电流截止负反馈环节,）（采用分立元件,PCB正反面都具有电路原理图,留有主要波形测试点。设有安全隔离变压器及飞车保护措施）。
（六）PLC与变频器综合应用实训
41.PLC控制的三相异步电动机正反转控制
42.PLC控制的三相异步电动机Y-△启动控制
43.PLC控制的三相异步电动机降压启动控制
44.PLC控制的三相异步电动机能耗制动控制
45.PLC控制变频器调速
（七）电子技术实训
1.安装调试数字步进电机线路
2.光控开关和报警电路
3.设计并安装调试电压上、下限报警电路（全自动冰箱保护器）
（八）电力电子变流技术
1.单结晶体管触发电路
2.西门子TCA785集成锯齿波触发电路
3.单相半波可控整流电路
4.单相桥式半控整流电路
5.单相桥式全控整流电路
6.三相半波可控整流电路
7.三相桥式半控整流电路
8.三相桥式全控整流电路
9.单相交流调压电路
10.三相交流调压电路
11.三相晶闸管直流调速系统（开环）
（九）本装置可设置的部分故障内容
可控硅触发脉冲的丢失
整流桥熔断丝故障
触发电路同步信号的故障
触发电路的触发脉冲调节失效
直流调速系统电压反馈开路
直流调速系统电流截至负反馈故障
BT33锯齿波充电电容短路
直流调速系统给定单元开路..............................
（十）触摸屏控制训练
1.基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习
2.基于触摸屏控制方式的LED控制
3.基于触摸屏控制方式的温度PID控制
4.PLC、触摸屏与变频器通信控制
（十一）单片机实训
A、总体要求
★1.所有单片机硬件实验电路模块都必须集成在一个实验电路主板上,完成所有的实验项目。
2.实验箱体采用铝木合金组合材料,ABS塑料包角。
★3.能配置单片机和PC机组态综合应用接口,PC机与单片机实时通信,在组态界面上实时显示单片机测控的各项参数；
★4.测量功能：虚拟示波器、常用信号源。
★5.整机具有独立自主知识产权,无任何侵权项。
B、★单片机硬件电路组成
1.基础接口电路
1）多路定时计数器8253A。
2）可编程并行输入/输出接口8255。
3）可编程键盘显示接口8279
4）可编程串行通信接口16C550
5）单片机系统简单I/O口扩展电路74LS273/74LS244。
6）看门狗电路MAX813
2.人机接口电路
1）8位LED发光管输出显示
2）8位开关量输入模块、8位开关量输出模块。
3）8个独立的LED数码管。
4）4×4矩阵键盘电路。
5）16×16点阵LED模块,由4个8*8点阵和驱动电路组成。
6）12864 LCD图形、中文、字符显示模块。
★7）主板集成有带触模屏功能的2.4"TFT彩色液晶显示屏。
8）两路带消抖±5V单脉冲产生电路。
9）1HZ-1MHZ分8路输出固定脉冲发生。
3.外设执行部件
1）5V继电器控制、音乐发生器电路。
2）步进电机20BY及直流电机驱动与控制。
3）扬声器驱动电路。
4）蜂鸣器驱动电路。
5）光电测速模块电路。
4.通信接口电路
★1）CH375 USB通信模块,支持HOST /SLAVE模式。
★2）IRM5000红外无线通信模块
★3）CAN-Bus通信模块,由SJA1000和TJA1050T专用芯片组成。
★4）TCP/IP通信模块,含太网芯片RT8019和32K静态存储器。
5）RS232/RS485接口应用和电平转换电路。
6）I2C串行实时日历/时钟PCF8563。
7）I2C串行键盘显示控制器Zlg7290。
5.存储器电路
1）32K静态RAM 62256
2）串行存储器93C64读写电路
3）I2C串行存储器24C02应用电路。
4）IC卡读写（24C01)模块电路。
5）SST512K FALSH存储器电路。
6）SD卡读写电路。
6.数据转换
1）单路8位数字模拟转换接口DAC0832。
2）8路8位模拟/数字转换接口ADC0809。
3）串行8位A/D转换电路TLC549及其相关电路
4）串行10位D/A转换电路TLC5615及其相关电路
5）ISD1730PY语音录放模块、纸盆式电动扬声器及驻极体话筒。
6）数字温度传感器DS18B20,用于环境温度检测。
7.单片机模块
1）配置全功能51单片机仿真系统,RS232/USB通信方式,不占用微控制器软硬件资源；CPU的口线全开放。
2)含STC89C52单片机模块,配在线下载电路和接口。
B、系统软件配置
1.WINDOWS下KEIL C51软件环境,支持汇编和C语言的编程、编译、链接和源程序级调试和在线下载。
★2.Small RTOS(51) 1.12.1vR嵌入式操作系统。
3.在线下载软件：STC_ISP_V479。
★4.支持工业组态软件在单片机控制中的应用接口软件。
★5.工业组态软件在单片机控制中的应用实验例程
★6.视频培训教程。
C、实验资料
1.配套单片机实验指导书。
2.所有实验的KEIL C51及汇编样例的电子档源程序（各样例的电子文件,为KEIL C51及汇编两种格式,该电子文件可直接用于调试）。
★3.单片机各种应用实验,在一个主板上必须实现下列实验：P3输入实验,P1输出实验、DS18B20温度检测实验、LED点阵显示实验、控制交通灯实验、步进电机和直流电机闭环控制实验、串并A/D和D/A转换实验、8279键盘显示实验、1730语音录放实验、LCD显示实验、16C550可编程异步通讯接口实验、RS232/485串行通信实验、USB接口的应用实验、以太网通信实验、CAN总线通信实验、无线红外接口通信实验、I?C总线实时时钟PCF8563、ZLG7290串行键盘、I?C智能卡应用实验、"看门狗"复位实验、NOR Flash、TFT彩色液晶屏及触摸屏的应用实验；
★4.工业组态应用实验：含工业组态软件编程实验、工业组态软件在单片机控制中的应用实验,如数据采集、数字电压表、液体混合、工业顺序控制、电机控制等。
表一、高级维修电工实训考核装置总体配置
序号 |
名称 |
单位 |
数量 |
备注 |
|
1 |
实训考核台架 |
台 |
1 |
外形尺寸：2010mm×700mm×1630mm； 材料：钢木结构；符合国家相关环保要求； 输入电压：AC? 380 V±10%? 50 Hz三相五线； 容量：＜1.5 kVA； 实 验 屏：用于挂置实训单元挂板 |
|
2 |
电气控制实训单元挂箱及电机 |
块 |
1 |
DW-05 |
电工技能实训组件（五） |
块 |
1 |
DW-06 |
维修电工实训组件（一） |
||
块 |
1 |
DW-07 |
维修电工实训组件（二） |
||
块 |
1 |
DW-08 |
维修电工实训组件（三） |
||
块 |
1 |
DW-09 |
维修电工实训组件（四） |
||
台 |
1 |
SYDJ-01 |
单相电容起动电动机,交流220V |
||
SYDJ02 |
三相鼠笼电动机AC220V（Y） |
||||
SYDJ03 |
三相鼠笼电动机AC380V（Y/△,带速度继电器） |
||||
SYDJ04 |
双速异步电动机AC380V（△/YY） |
||||
SYDJ05 |
直流他励电机220V |
||||
3 |
变频器实训挂箱 |
套 |
1 |
三菱FR-D720变频器,带有RS485通讯接口及BOP操作面板。 |
|
4 |
PLC主机挂箱 |
套 |
1 |
配三菱FX3U-48mR主机,集成数字量I/O（24路数字量输入,24路数字量输出） |
|
5 |
PLC实训挂箱 |
块 |
1 |
交通信号灯/自动供水/装配流水线/抢答器/ |
|
机音乐喷泉/天塔之光/电镀系统的自动控制/洗衣机的自动控制 |
|||||
6 |
自动控制实训系统 |
块 |
1 |
单相桥式半控结构,系统采用电压负反馈和电流正反馈控制,并具有电流截止负反馈环节,）（采用分立元件,PCB正反面都具有电路原理图,留有主要波形测试点。设有安全隔离变压器及飞车保护措施） |
|
7 |
DLDZ-1电力电子变流技术实训组件 |
套 |
1 |
本挂件提供： （1） 单相晶闸管触发电路（西门子TCA785集成触发）,产生2路互差180度的四路脉冲信号。 （2） 三相晶闸管集成触发电路, 三相触发电路由KC04（或KC09）、KC41、KC42、4066等集成电路组成,可通过钮子开关选择双窄脉冲或宽脉冲,同时提供六路触发脉冲功放电路等。 提供6只5A/1000V的晶闸管,3只5A/1000V的二极管,每只晶闸管均设有RC吸收和保险丝保护装置,晶闸管可通过外加触发信号进行触发（留有触发脉冲输入接口）,可更好的完成设计性实验。 （4）提供直流给定电路,低压直流电源,三相同步变压器,三相整流变压器等。 |
|
8 |
电子技术实训系统 |
套 |
1 |
||
10 |
电机导轨及光码盘测速系统 |
1 |
套 |
含光码盘测速系统（配有高精度光电编码器）一套,电机导轨1幅,道轨平整度好,无应力变形,同心度好。 |
|
11 |
SC-09通讯编程电缆 |
1 |
根 |
用于PLC主机与PC机通讯 |
|
12 |
工控组态软件 |
1 |
套 |
||
13 |
触摸屏 |
1 |
套 |
昆仑通态7寸屏 |
|
14 |
单片机实训装置 |
1 |
套 |
||
15 |
PLC仿真实训软件 |
（1）通过PLASH虚拟环境实时显示PLC的运行状态 （2）PLC编程训练、PLC程序编写测试等功能 （3）实现PLC运行模拟,对错误程序进行检查 |
|||
16 |
★配套教学资源 |
套 |
1 |
附件：网络版、具有软件著作权,购5套以下无此配置 |
|
17 |
电工连线 |
套 |
1 |
20根：长1000mm黄6条、绿6条、红6条、黑2条； 10根：长600mm黄2条、绿2条、红2条、蓝2条、黑2条。 |
|
18 |
常用工具 |
套 |
1 |
一字螺丝刀1把；十字螺丝刀1把；剥线钳1把；指针式万用表1个；斜口钳1把。 |
|
19 |
电脑桌 |
套 |
1 |
钢铝结构 |
|
20 |
实验说明书 |
套 |
1 |
指导学生实训 |
|
22 |
上位机软件 |
套 |
共1 |
1）添加、删除、配置各实验台模块。 2）实时监测各实验台各项模块实时参数。 3）远程控制各实验台模块功能开关,按键锁定。 4）软件用户登录管理功能。 |
|
表二、电机电气控制实训考核装置考核挂箱配置说明表
序号 |
名称 |
单位 |
数量 |
备注 |
1 |
DW-05电工技能实训组件(五) |
套 |
1 |
提供两组90Ω×2/1.3A磁盘电阻；一组900Ω×2/0.41A磁盘电阻。 |
2 |
DW-06维修电工实训组件（一） |
套 |
1 |
提供电容器2只、交流电磁阀1只、交流接触器1只、热继电器3只 |
3 |
DW-07维修电工实训组件（二） |
套 |
1 |
提供空气开关1只、3P熔断器2只、交流接触器3只。 |
4 |
DW-08维修电工实训组件（三） |
套 |
1 |
提供通电延时时间继电器2只、断电延时时间继电器1只、行程开关4只、各种颜色的按钮6只 |
5 |
DW-09维修电工实训组件（四） |
套 |
1 |
提供交流接触器4只 |
