SBGK-01B电气控制系统安装与调试实训考核装置
一、概述
电气控制系统安装与调试实训考核装置具有电气控制系统的电路设计、安装和布线，传感器接线与调整、PLC编程、模拟量模块应用、人机界面组态、电机驱动（含变频器及对应电机、伺服驱动器及伺服电机、步进电机及驱动器、继电控制与保护、温度控制器、增量型编码器）参数设定、以及典型机床控制电路故障排除等功能。装置中多参量实时手工给定（如速度实时变化给定、温度变化实时给定、距离变化实时给定等），实现了系统控制的实时控制，真实的模拟和反映了工业控制的过程，实训内容广泛、变化多样，是一款典型的职业能力培养设备，通过在该设备上实训，可使学生职业能力得到大幅度提升。
该装置以标准的配电柜为主柜，合理利用柜体的双面空间，科学地布置电器及配套实验器材，本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供一种占地面积小、布局合理、结构紧凑、功能齐全，提高考核效率的创新技术方案。该种维修电工教学柜式实训考核装置，包括有柜架、观察窗、仪表操作盘、电气系统、电机机组组成。
参考图以实物为准
二、电气控制系统安装与调试实训考核设备技术指标
1.输入电压：三相五线 ～380V±10% 50Hz
2.工作环境：环境温度范围为-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%（25℃） 海拔＜2000m
3.装置容量：＜1kVA
4.外形尺寸：850mm×800mm×1800mm
5.电脑桌外形尺寸：长×宽×高＝600mm×530mm×1000mm；
6.安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准
三、电气控制系统安装与调试实训考核设备结构功能特点
1.电气控制系统安装与调试实训考核装置是由控制柜、受控对象等组成一个完整系统，具有占地面积小、操作方便、可移动、内部安装有照明设施、操作面板,各控制点和通讯接口均引出到专用的接线板上，使实训更加便捷。
2.控制元件（如PLC、变频器、接触器等）采用导轨式安装，实训时可根据需要进行合理的调整安装，布线采用工业线槽板前布线方式，设备的进出线采用塑料软管及接头与受控对象进行连接，受控对象采用外置方式便于观察。
3.本装置采用模块式结构，扩展性强，选择不同的配置、调整系统参数，从而实现控制系统需求。
四、本设备可完成的典型实训项目举例
1.转换开关与电压表连接测量三相电压
2. 三相电流的测量
3. 电力综合仪表的使用
4. 三相异步电动机直接起动、停车的控制
5. 接触器联锁的三相交流异步电动机正、反转控制电路
6. 按钮联锁的三相交流异步电动机正、反转控制电路
7. 按钮、接触器联锁的三相交流异步电动机正、反转控制电路
8. 三相交流异步电动机Y-△（手动切换）起动控制电路
9. 三相交流异步电动机Y-△（时间继电器切换）起动控制电路
10. 定子绕组串联电阻起动控制电路
11. 三相交流异步电动机能耗制动控制电路
12. 三相交流异步电动机降压起动及反接制动控制电路
13. 两台电动机的顺序控制电路
14. 电动机的往返行程控制电路
15. 普通车床控制电路
16. 电动葫芦控制电路
17. 三相交流异步电动机点动、连续转动的控制电路
18. 两地控制电路
19. 接触器控制的双速电动机调速控制电路
20. 时间继电器切换的双速电动机调速控制电路
21. 离心开关配合的反接制动控制
22. 变频器面板功能参数设置和操作
23.外部端子点动控制
24.电机多段速度控制
25. 工频、变频切换控制
26.基于PLC模拟量方式变频开环调速控制
27. 基于面板操作的电机开环调速
28. 基于PLC通信的变频器开环调速
29. PLC控制电机顺序起动
30.触摸屏的参数设置与编程
31.触摸屏组态控制三相异步电机点动与自锁
32.触摸屏组态控制三相异步电机正反转
33.触摸屏组态控制三相异步电机星三角起动
34.触摸屏组态控制变频器模拟量调速
35.步进驱动器的参数设置
36.步进电机的控制
37.步进电机的PLC开环控制
38.编码器的使用
39.基于编码器的步进电机闭环控制
40.交流伺服驱动器的参数设置
41.交流伺服电机的闭环控制
42.温度控制器的调试及热电阻的使用
43.基于热电阻的PLC温度控制
44.传感器的使用
45.基于传感器的PLC位置控制
46. 多台PLC主、从站通信
47.X62W 铣床电气控制电路单元常见故障的检查与排除实训
48.T68 镗床电气控制电路单元常见故障检查与排除
五、电气控制系统安装与调试实训考核设备的配置
表1 电气控制系统安装与调试实训考核设备具体技术参数
序号 | 名称 | 型号及规格 | 数量 | 备注 |
1 | 实训柜 | 850mm×800mm×1700mm | 1台 | 钢结构,带自锁脚轮,作为电气控制系统的机械和电气设备的安装载体，设备可自由、灵活的布置、安装。 |
2 | 主令电气及仪表单元 |
| 各1套 | 包括进线电源控制与保护、主令电气控制元件、指示灯、触摸屏、显示仪表、紧急停止按钮等器件。 每门一组，配置不同。 |
3 | PLC网络组态单元 |
| 1套 | 包括中型PLC、微型PLC、模拟量模块、扩展模块，0~20mA标准恒流源、0~10V标准恒压源、数字式显示仪表、台达伺服驱动器、步科步进驱动器等器件。 |
4 | PLC控制单元 |
| 1套 | 包括微型PLC、模拟量模块、扩展模块，0~20mA标准恒流源、0~10V标准恒压源、数字式显示仪表、变频器、伺服驱动器、步进驱动器等器件。 |
5 | 继电控制单元 |
| 1套 | 包括断路器、熔断器、接触器、中间继电器、热保护继电器、行程开关、时间继电器等。 同时还安装由伺服、步进电机驱动的（可相互转换）、传感器、微动开关、滚珠丝杠、增量型编码器组成的小车运动装置。 |
6 | PLC控制型机床电路智能考核单元挂板 |
| 1套 | 包括X62W铣床电路、T68镗床电路。PLC控制。 |
7 | 电脑推车 |
| 1张 |
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8 | 工具 |
| 1套 |
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9 | 可编程控制器 | 三菱PLC | 1套 | 见附表一 |
10 | 触摸屏 | 昆仑通泰TPC7062TI | 1个 |
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11 | 旋转编码器 |
| 1个 |
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12 | 伺服电机 |
| 1个 |
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13 | 步进电机 |
| 1个 |
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14 | 伺服电机驱动器 | 台达ASDA-B2 | 1台 |
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15 | 步进电机驱动器 |
| 1台 |
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16 | 直流调速器+直流电机 |
| 1套 |
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17 | ★数字孪生仿真系统 |
| 1套 | 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。3D场景的PLC实验项目36个 |
18 | 智能考核系统 |
| 1套 | 采用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。 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。 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。 手持移动控制终端采用 7 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。 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。 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。 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。 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。 |
19 | ★智能电源管理系统 |
| 共1套 | 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。 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。 |
附表一、三菱可编程控制器
序号 | 名称 | 型号 | 数量 | 单位 | 备注 |
1 | 三菱模块 | Q00UCPU | 1 | 块 |
|
2 | 三菱电源单元基板 | Q35B | 1 | 条 | 5位基板 |
3 | 三菱模块 | Q61P | 1 | 块 | 输入100-200AC、输出DC5V、6A |
4 | 三菱模块 | QX40 | 1 | 块 | DC16输入 |
5 | 三菱输出模块 | QY10 | 1 | 块 | AC16输出 |
6 | 三菱cclink通信模块 | QJ61BT11N | 1 | 块 |
|
7 | 三菱通讯线 |
| 1 | 条 |
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8 | 三菱可编程控制器 | FX3U-32MT | 1 | 个 |
|
9 | 三菱主机 | FX3U-32MR | 1 | 个 |
|
10 | 三菱模块 | FX3U-3A-ADP | 1 | 个 |
|
11 | 三菱cclink通信模块 | FX2N-32CCL | 2 | 个 |
|
12 | FX系列下载线 | RS-232 | 1 | 条 |
|
13 | 485通讯模块 | FX3U-485-BD | 2 | 个 |
|
14 | 三菱变频器 | FR-E740-0.75K-CH | 1 | 台 |
|
