電工技能綜合實訓裝置

一、概述：

電工技能綜合實訓裝置是根據勞動和社會保障部頒發的“工人等級標準"和“職業技能鑒定"的要求而設計的，它適用于《初級維修電工》、《中級維修電工》和《高級維修電工》教材要求的電氣控制線路，通過裝置配備的PLC可編程控制器和變頻調速器及相應實訓模塊的訓練，快速掌握課程要求的實際應用技術和操作技能，具有針對性、實用性、科學性和先進性，它能滿足技師技術及中、高級維修電工考核大綱的要求，是各勞動職業技能鑒定部門、大中專院校、技校中、高級維修電工技能考核的理想設備。

二、電工技能綜合實訓裝置特點：

1、電氣控制線路元器件都裝在作為掛板的安裝板上，操作方便、更換便捷，便于擴展功能或開發新實訓，操作內容的選擇具有典型性和實用性；

2、操作臺只需三相四線的交流電源，即可投入使用；

3、技能培訓用的控制線路和經特殊設計的小電機,可模擬工廠中各類電氣拖動系統,并可滿足維修電工的安裝、調試、故障分析及排除的技術要求；

4、裝置設有電壓型和電流性漏電保護器，能確保操作者人身安全；

5、所有元器件都通過導線引到接線端子上，學生接線時只需在端子上進行接線，有利于保護元器件；

6、通過走線槽進行走線，進行工藝布線訓練。

三、技術性能：

1、輸入電壓：三相四線（或三相五線）～380V±10%50Hz

2、工作環境：溫度-10～＋40℃相對濕度＜85%（25℃）海拔＜4000m

3、裝置容量：＜1.5KVA

4、外形尺寸：約：2320×700×1630mm

5.漏電保護動作電流：≤30mA；漏電保護動作時間：≤0.1s。

四、裝置的基本配置及功能：

(一)DW01電源控制機箱

電源控制機箱為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板。為實驗提供交流電源、直流電源、安全保護等。具體功能如下：

1、主控功能板

(1)三相四線電源輸入，經漏電保護器后，經過總開關,由接觸器通過起、停按鈕進行操作；

(2)控制屏上有450V指針式交流電壓表1只，通過波段開關切換可以觀測三個電網電壓；

(3)實驗室智慧用電安全控制系統

智能電源管理系統具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時，防止漏電保護器合閘，造成觸電危險；電源具有故障鎖定功能，發生故障導致跳閘時，不能人為上電，只能通過遠程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網絡的情況下，教室整套智能電源管理系統可離線獨立運行。

1）智能終端：智能電源管理系統以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實時監控設備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實時監測三相電壓、電流、功率，功率因數、頻率、電能等參數，液晶觸摸屏監測數值。能監控實驗室電源的故障類型和故障次數；設備時間管理包含年月日時間的顯示；用戶通過刷卡方式請求開啟設備，PC端進行授權之后，設備可啟動使用，PC端可分時預約設備的啟動和停止！

2）手機APP：用電狀態界面實時顯示當前電壓、電流、有無功功率、電能、設備溫度、漏電電流值等；用電數據界面能智能查找近2年用電數據，設置界面能設置限定電能值、負載值、設備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復時間值等。后臺查看報警日志、操作日志、故障日志等?？刂疲嚎稍谖⑿判〕绦蛑羞h程控制智能開關的通斷。

3）PC端軟件：每個設備狀態信息顯示，具有多個子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個人中心資料管理、用戶報警定位跟蹤與信息統計；具有管理員信息修改與權限管理等功能?？梢绘I開啟和關閉所有設備，可單獨控制每臺設備的開關！

4）后臺系統：包含賬號管理、設備管理、報修管理、用戶管理，設備管理：①、包含監控管理：實時視頻監控每個教室，可一鍵預覽所有設備的在線和運行情況，分析設備使用率及運行時間！②、包含設備節點：可顯示設備所在位置、編碼名稱、掛載情況、用戶編輯、用戶查詢等。

5）報修管理：用戶可進行遠程報修，反應設備故障信息，編輯報修情況，后臺可進行遠程維護，及時跟進，以有效解決用戶設備維護。

6）用戶管理：可連通手機號，對賬戶進行一對一的安全加密，實名認證，防盜，現場數據連接云平臺后臺數據庫管理。

現場需對功能逐一演示，提供有效的證明文件，佐證該產品的可靠、安全、合法性。

2、交、直流電源

(1)勵磁電源：直流220V/0.5A，具有短路保護。

(2)電樞電源：直流0～220V/2A連續可調電源一路，具有短路保護。

(3)直流穩壓電源：24V一路,±12V兩路，＋5V一路，具有短路軟截止自動恢復保護功能。

(4)恒流源，提供0-20mA恒流源。

(5)交流電源：①、設有變壓器一組，變壓器原邊根據不同的接線可加220V，也可以加380V交流電源，合上開關后，變壓器副邊即可輸出36V、110V、20V、20V、12V、6.3V的交流電壓；②、設有單相調壓器一組，可得到交流0～250V可調電壓；③、控制屏設有單相三極220V電源插座及三相四極380V電源插座。

3、4只5408二極管，用于能耗制動的整流電路；

4、三只75Ω/50W電阻用于電動機降壓啟動、一只10Ω/25W用于異步電動機的能耗制動。

（二）主要實驗器材：

1．DW-01維修電工實訓組件（一）

掛板上裝有交流接觸器、按鈕指示燈（6.3V），接線端子和安全插座等。

2．DW-02維修電工實訓組件（二）

掛箱上裝有直插式熔斷器、低壓斷路器、熱繼電器、時間繼電器、接線端子和安全插座等。

3．DW-03維修電工實訓組件（三）

掛箱上裝有轉換開關、電磁閥、十字開關、行程開關等

★4、無線智能考核系統

采用最新MCU技術RAM處理芯片的數字化集成電路板與配套無線故障設置控制系統，系統穩定、不易感染病毒。

控制模塊(PC控制終端或手持移動控制終端)和驅動模塊(智能故障設置驅動盒)分離，避免復雜連線干擾控制器，系統更加可靠。

驅動模塊內置智能故障設置控制系統，配有專用新型無線數據傳輸模塊(可插拔型)和RS232串行通訊接口，可無線組網通訊和RS232有線通訊。

手持移動控制終端采用7寸高清晰彩色液晶觸控屏，中文菜單式觸控操作界面，人機對話友好。手持移動控制終端可控制任意一臺帶驅動模塊的實訓設備。

手持移動控制終端不聯網時可作單機操作，當帶驅動模塊的實訓設備無線組網時，手持移動控制終端可無線進網作為聯網終端，可作學生機登錄實訓與考核的操作終端，也可作教師機登錄出題設故的操作終端。

可通過PC機或平板電腦控制終端進行實訓考核，也可通過手持移動控制終端進行實訓考核，教師與學員界面分開，教師通過密碼進入教師界面出題，學員在普通界面答題。(注：教師與學員設故與排故界面原理圖與設備面板原理圖一致)

可自由設定任意一處有關的各種常見故障，故障類型包括：線路斷路、對地短路、接觸不良，偶發等故障現象。每套驅動模塊可以設置8路大電流5A的開路故障、16路小電流2A的信號通路的開路、不良、偶發、短路等故障，共24路故障設置?？筛鶕枨髷U展設置64路大電流5A的開路故障、128路小電流2A的信號通路的開路、不良、偶發、短路等故障，共192路故障設置?？筛鶕脩羰褂靡笳{整故障設置點的數量和故障設置類型。

所有配備驅動模塊的實訓設備，均可通過內置的專用新型無線數據傳輸模塊無線組網，實現遠程集中管理。

用戶可選擇通過無線或RS-232串口通訊與其它實訓設備配套的無線故障設置控制系統組成一個網絡，通過主控計算機控制每一臺實訓設備的故障設置、故障排除、參數設定、遠程起動、信息反饋、考核評分等功能。

5．PLC主機掛箱

配三菱FX3U-48mR主機，集成數字量I/O（24路數字量輸入，24路數字量輸出），RS-422通訊口，SC-09通訊編程電纜及轉接輸入輸出口、開關等。隨機配置仿真教學軟件及工控組態軟件。

6．PLC實訓演示模塊

包含模擬量信號和開關量信號，能夠模擬工業現場的設備運行狀態。提供三層電梯、自動售貨機、機械手、自動門、天塔之光、全自動洗衣機、自動成型機、紅綠燈、裝配流水線、四路搶答器、音樂噴泉、軋鋼機、郵件分揀、物料分揀、多級傳輸帶、汽車電路、隧道監控、自動扶梯、機床電路改造等模擬控制實訓（不少于36實訓模塊），指示燈采用貼片雙色LED，面板采用3D立體彩色搭配設計，使模擬對象更直觀立體，開關采用自復位兼自鎖一體設計使實訓能靈活實用，適用各類PLC模塊具有輸入信號高低電平切換功能。與各PLC主機兼容。

★7.工業自動化數字孿生仿真軟件（正版）

采用單片機技術，具備多路數字量輸入輸出、模擬量輸入輸出，有通訊接口與電腦相連，通過內置協議與上位機中虛擬仿真教學軟件實時通訊，實現數據采集和對外控制等操作。具有RS232通信接口或USB通信接口、24路開關量輸入接口及指示、24路開關量輸出接口及指示、4路模擬量輸入接口、4路模擬量輸出接口、系統協同傳感器模塊將動作信號反饋給上位機仿真軟件中的虛擬對象模型，虛擬對象模型給出反饋信號，PLC等智能控制器根據信號執行相應的輸出操作，以此反應整個系統執行動作過程。能在具有物理屬性的3D環境中進行虛擬設備的仿真調試。具有高度的人機交互性，通過虛擬對象進行各種與實際環境中相同的操作。軟件通過自動、手動和PLC控制三種模式再現了以下虛擬工業場景，3D場景的PLC實驗項目（3D場景的PLC實訓項目和本實訓臺PLC虛實結合控制實訓模塊實訓項目1:1一致）：

1）三層電梯控制

2）自動售貨機

3）機械手

4）自動門

5）天塔之光

6）全自動洗衣機

7）自動成型機

8）紅綠燈

9）裝配流水線

10）四路搶答器

11）音樂噴泉

12）軋鋼機

13）郵件分揀

14）物料分揀

15）多級傳輸

16）八段碼顯示

17）多種液體混合

18）雙面銑床

19）電鍍槽

20）交流電機正反轉控制

21）小車運動

22）攪拌站

23）汽車燈光控制

24）汽車火花塞點火控制

25）加工中心控制

26）隧道監控

27）自動扶梯

28）CA6140普通車床PLC改造控制

29）X62W萬能銑床PLC改造控制

30）T68臥式鏜床PLC改造控制

31）M7120平面磨床PLC改造控制

32）Z3050搖臂鉆床PLC改造控制

33）電動葫蘆PLC改造控制

34）Z35搖臂鉆床PLC改造控制

35）M1432A萬能外圓磨床PLC改造控制

8．變頻器實訓掛箱

配置三菱FR-D720S 0.4KW變頻器，帶有RS485通訊接口及BOP操作面板。

9．電機導軌及光碼盤測速系統

含光碼盤測速系統（配有光電編碼器）一套，導軌1幅，道軌平整度好，無應力變形，同心度好。

10．工控組態軟件一套：

打開軟件編程環境，任何實訓都可以編輯出形象直觀動感強、數字效果好的組態棒圖，并進行實訓動態跟蹤教學。

11．PLC仿真實訓軟件一套：

（1）通過PLASH虛擬環境實時顯示PLC的運行狀態

（3）PLC編程訓練、PLC程序編寫測試等功能

（4）實現PLC運行模擬，對錯誤程序進行檢查

12.網孔實操板

網孔實操板：規格：485*600；通過搭配元器件，學生可自行在網孔板上固定、安裝、布局、走線和調試，能培養學生的動手能力和操作技能。該網孔板還可作為實訓項目的擴展模塊。

13．電機：

（1）三相鼠籠電動機AC220V（Y）

（2）三相鼠籠電動機AC380V（Y/△）

（3）雙速異步電動機AC380V（△/YY）

（4）三相線繞式異步電動機AC380V（Y）

（5）三相同步電動機交流380V（Y）

（6）直流并勵電動機DC220V

（三）實訓桌

實驗桌規格為1600（長）*700（寬）*1500（高），設有一個抽屜一個鍵盤，桌子右下角靠后方裝配電腦主機托。實驗桌主體結構全部采用高性能表面氧化的鋁型材及一次成型鋁壓鑄框架連接構件，連接構件采用壓鑄成型工藝（非焊接工藝），經機加工、拋丸、噴砂，表面靜電噴涂工藝，安裝方便、快捷，用戶可自行DIY組裝。桌體立柱采用工業鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：70×70mm，四面帶槽，槽寬約8mm，端部配套塑料堵頭。桌面采用25mmE1級三聚氰胺飾面板，桌面板下設支撐框架，承受力不少于300kg。配備儲存柜，存放實訓掛箱等，儲存柜底部4只高強度萬向可制動PU腳輪，方便移動。實訓裝置整體簡約不簡單，符合現代化產品審美和發展趨勢。

實驗桌后面二支桌腳向上延伸，配上特制拉模成型的二根帶滑槽橫梁鋁型材，組成電氣實驗掛箱支架。支架與電氣控制實驗掛箱配套，上下方便，左右移位自如。支架頂部安裝電源控制機箱。

五、實訓項目

（一）電氣控制實訓

1.三相異步電動機直接啟動控制電路         

2.三相異步電動機點動控制電路

3.三相異步電動機自鎖控制電路

4.三相異步電動機按鈕聯鎖正反轉控制電路

5.三相異步電動機接觸器聯鎖正反轉控制電路

6.三相異步電動機雙重聯鎖正反轉控制電路

7.三相異步電動機工作臺自動往返控制電路

8.兩臺三相異步電動機順序啟動、順序停轉控制電路

9.三相異步電動機的兩地控制電路

10.接觸器控制的Y-△控制

11.時間繼電器控制的Y-△控制

12.三相異步電動機單向啟動反接制動控制電路

13.三相異步電動機無變壓器半波整流單向啟動能耗

制動控制電路

14.三相異步電動機有變壓器全波整流單向啟動能耗

制動控制電路

15.三相異步電動機正反轉啟動能耗制動控制電路

16.雙速交流異步電動機手動變速控制電路

17.雙速交流異步電動機自動變速控制電路

18.斷電延時直流能耗制動的Y-△啟動控制電路

19.三相異步電動機正反轉能耗制動控制線路

20.三相異步電動機正反轉啟動反接制動控制線路

21.C620型車床電氣控制線路

22.三相線繞式異步電動機手動控制線路

23.三相線繞式異步電動機自動起動控制線路

24.簡易同步電動機的能耗制動控制線路

25.直流電機啟動調速

26.并勵直流電動機電樞回路串電阻起動與調速

★27.晶閘管－直流調速

（二）機床智能考核電路：
1. CA6140車床電氣控制電路單元常見故障的檢查與排除（10個故障點，自動設故，

智能考核）

1）主軸電機缺相，在進KM1觸點之前斷路；

2）主軸電機缺相，在KMM1觸點與FR1之間斷路；

3）控制回路失效，在FU1與TC之間斷路；

4）刀架快速移動電機缺一相，在FU1與KA2觸點之間斷路；

5）刀架快速移動電機缺一相，在KA2觸點與刀架快移電機之間斷路；

6）主軸電機，刀架快移，冷卻泵控制失效，變壓器TC與FU2之間斷路；

7）主軸電機、刀架快移、冷卻泵控制失效。熱電器FR1與FR2兩常閉觸點之間斷路；

8）主軸電機不能啟動，KM1線包到TC間斷路；

9）刀架快移、冷卻泵間控制均不能控制。按鈕SB1與SB2之間連線斷開；

10）冷卻泵控制失效，啟動按鈕QS2與KM1常開觸點之間開路；

2．X62W銑床電氣控制電路單元常見故障的檢查與排除（16個故障現象，自動設故，

智能考核）

 1）主軸電機正、反轉均缺一相，進給電機、冷卻泵缺一相，控制變壓器及照明變壓器沒電；

2)主軸電機起動缺相；

 3）主軸電機無論正反轉均缺一相；

 4）主軸電機無論正反轉均缺一相；

 5）快速進給電磁鐵不能動作；

 6）照明及控制變壓器沒電，照光燈不亮，控制回路失效；

 7）控制變壓器沒電，控制回路失效；

 8）除冷卻泵及主軸沖動外，其余控制均失效；

 9）主軸沖動失效；

 10）主軸制動失效；

 11）主軸啟動失效；

 12）工作臺進給控制及快速進給控制失效；

 13）主軸運轉不能啟動；

 14）主軸點軸只有點動，不能自鎖；

 15）圓工作臺的進給控制及快速進給全失效；

 16）圓工作臺控制開關SA1處于斷開位置時，進給控制向前、向下、向后、向上失效，進給沖動也沒有；

★（三）PLC可編程控制器基礎電路實訓

1.與、或、非邏輯功能測試

2.定時器、計數器功能測試

3.跳轉、分支功能訓練 

4.移位寄存器測試

5.數據處理功能訓練

6.微分、位操作測試

7.三層電梯控制

8.自動售貨機

9.機械手

10.自動門

11.天塔之光

12.全自動洗衣機

13.自動成型機

19.郵件分揀

20.物料分揀

21.多級傳輸

22.八段碼顯示

23.多種液體混合

24.雙面銑床

25.電鍍槽

26.交流電機正反轉控制

27.小車運動

28.攪拌站

29.汽車燈光控制

30.汽車火花塞點火控制

31.加工中心控制

32.隧道監控

33.自動扶梯

34.CA6140普通車床PLC改造控制

35.X62W萬能銑床PLC改造控制

36.T68臥式鏜床PLC改造控制

37.M7120平面磨床PLC改造控制

38.Z3050搖臂鉆床PLC改造控制

39.電動葫蘆PLC改造控制

40.Z35搖臂鉆床PLC改造控制

41.M1432A萬能外圓磨床PLC改造控制

（四）PLC高級綜合技能實訓

1.PLC控制的三相異步電動機正反轉控制

2.PLC控制的三相異步電動機Y-△啟動控制

3.PLC控制的三相異步電動機降壓啟動控制

4.PLC控制的三相異步電動機能耗制動控制

5.變頻器功能參數設置與操作

6.變頻器報警與保護功能

7.多段速度選擇變頻調速

8.外部端子點動控制

9.控制電機正反轉運動控制

10.控制電機運行時間操作

11.瞬間停電變頻器參數設定

12.外部電壓變頻調速

13.外部電流變頻調速

14.三相異步電動機的變頻開環調速

15.PLC控制變頻器調速

16.觸摸屏的實訓

17.觸摸屏與PLC通訊的實訓