電工技能綜合實驗設備

1 

主體平臺

1.尺寸：W8*D7*H183mm

2.平臺采用立式結構開放式設計，主體采用4*8型材做骨架，周邊采用Q235冷扎鋼板做封板，表面靜電噴塑處理，整機既堅固耐用，又美觀大方。底部裝有帶腳墊萬向輪，萬向輪移動時用，可調腳固定時用，移動固定兩相宜。頂部安裝電源模塊，中部為實訓區域，依據任務安裝不同掛板。

2 

智能物聯網模塊

1.功能：實現與各種儀表的數據采集、處理，經過數據處理后上傳到服務器平臺，同時服務器平臺可對物聯網模塊下達指令，配合擴展板模塊實現遠程控制。

2.組成：由物聯網云平臺、采集通信模塊與擴展模塊組成，其中采集通信模組包括：4G通信模塊、網口模塊、主控模塊、485通信模塊以及指示燈模塊。擴展模塊配有4路輸入檢測與4路輸出驅動電路，模塊功能參數如下：

A）采集與通信模塊

模塊可以通過RS-485接口，利用ModbusRTU協議采集儀表和PLC的數據，再將數據按照三向物聯網服務器平臺的協議進行打包，然后通過4G模塊或網口模塊上傳到服務器平臺進行數據解析并顯示，同時服務器平臺可以發送相應的控制指令到通信模塊，完成對應的ModbusRTU設備或者對擴展板模塊進行數據傳輸。

物聯網底板：該模塊作為智能物聯網模塊的橋梁，上面搭載了24V電源輸入端子、3.3V電源轉換集成電路、固件更新接口、網絡模式切換按鈕、兩路RS-485接口、與4G模塊相兼容的單排母接口、與主控模塊兼容的雙排母接口、與擴展板相連的排線口、與網口模塊相連的過孔以及與指示燈面板相連的通孔與焊盤。該模塊設計集成度超高，兼容性好，在產品損壞更換或硬件模塊更新時可以直接將模塊替換而無需更換底板。

網口模塊：模塊采用ARM內核，支持TCPServer、TCPClient、UDPClient、UDPServer、HttpdClient多種工作模式，支持Modbus網關功能。

4G模塊：模塊采用4G通信模組與內核的低功耗控制器相集成的4G模塊，模塊是一款帶分集接收功能的4G多模全網通無線通信模塊，該模塊支持LTE-TDD/LTE-FDD/TD-SCDMA/WCDMA/GPRS五模。模塊支持多輸入多輸出技術（MIMO），即在發射端和接收端分別使用多個發射天線和接收天線，使信號通過發射端與接收端的多個天線傳送和接收，從而降低誤碼率，改善通信質量。整體的4G模塊利用內核控制實現4G模塊自動運行，故障重啟，斷開連接，參數修改與保存等功能。

核心控制模塊：核心控制模塊由內核高性能微控制器及外圍電路組成，運行主頻可達168MHZ，模塊配有固件燒錄口，方便調試。模塊控制固件采用了FreeRTOS實時操作系統，具有源碼公開、可移植、可裁減、調度策略靈活的特點，可以方便地移植到各種單片機上運行。模塊利用FreeRTOS實時操作系統實現分任務管理，使程序處理效率大大增加。

B）擴展板模塊

該模塊由4路繼電器輸出接口，4路輸入檢測接口，指示燈以及電源接口組成，主要用于配合采集與通訊模塊工作，達到服務器平臺遠程控制繼電器輸出，從而控制繼電器上的用電器通斷。

3 

電源模塊

1.功能：為實訓任務提供各種電源，具有漏電保護、過流保護、短路保護、接地保護等。

2.尺寸：W718*D98*H158mm

3.結構：由箱體和面板組成，采用Q235冷軋鋼板折彎后焊接而成，表面靜電噴塑處理，文字符采用現代UV打印技術處理，使面板標識清晰且經久耐用。

4.直流電源：DC24V/6.5A，帶短路保護及自動恢復功能；

5.兩組交流電源輸出；AC38V、AC22V，采用安全端子及螺釘端子兩種輸出方式，方便不同方式接線。

電源輸出區域設計有透明安全防護罩，提高用電的安全性。防護罩開合角度大于11度，出線孔為拱門型設計。

4 

PLC電氣控制掛板

1.功能：掛板集成安裝有PLC控制器、觸摸屏、變頻器、伺服系統、步進系統、指示燈按鈕模塊等，所有器件端口引至接線端子，配合環形傳送分揀任務模型，完成接線、編程、調試等實訓。

2.尺寸：W719*D4*H66mm（不含器件）

3.結構：掛板采用二橫二豎通用網孔設計，2.mm厚Q235冷軋鋼板折彎后焊接而成，表面靜電噴塑處理。

5 

環形傳送分揀任務模型

1.功能：該任務模擬生產線自動化控制，變頻器控制輸送帶電機實現調速功能；通過光纖、光電、金屬、RFID等多種傳感器檢測，PLC控制多種氣缸動作完成上料、分揀、搬運、入倉等多種功能。同時為方便教學實訓，端口采用全開放設計。

2.尺寸：約L71mm*W554mm*H391mm。

3.結構：模型底板由8mm厚鋁板加工氧化而成，裝有四個黑色鑄鋁拉手，方便搬運。底板上方有環形輸送帶、氣動機械手、搬運龍門架、分揀機構、變頻電機、伺服電機、步進電機、多種傳感器及氣缸等組成。

4.三相交流減速電機

5.伺服電機

6.步進電機

7.數字光纖傳感器

8.光纖頭

9.金屬傳感器

10.圓柱型光電傳感器

11.工業RFID讀寫器：

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仿真軟件包

1.數字孿生仿真系統

1)功能：

信息化虛擬仿真上位機，交互式軟件接口實現與下位機通訊。采用軟件建模及上位機界面設計，實現與下位機的通訊功能（USB、Wifi、以太網協議），實現上位機的虛擬仿真。

將設備的PLC控制程序下載到真實PLC中，3D仿真模型和仿真數據驅動器取代實物設備受PLC程序控制并反饋相關的傳感器信號。仿真模型接收數據后驅動3D模型運行，運行中機構對應的傳感器等信息通過仿真驅動器IO輸出端輸出到PLC及自動化控制系統的輸入端。

仿真數據驅動器通過IO輸入端采集送料模型、機械手搬運模型、物料傳送分揀模型的輸出控制信息，將輸出控制信息通過USB通信傳送給上位機仿真模型

2)仿真軟件模型包括：

顆粒上料單元自動化工作站，包括工作臺，型材臺面，上料筒2個顆粒推送氣缸2個，雙皮帶分揀輸送帶1條，雙工位旋轉吸料機構1個，瓶子上料輸送帶1條，填裝輸送皮帶1條，填裝氣動定位機構1個。

蓋擰蓋單元自動化工作站，包括工作臺，型材臺面，加蓋機構1個，擰蓋機構1個，輸送帶1條，定位機構2個。

檢測分揀自動化工作站，包括工作臺，型材臺面，龍門檢測機構1個，不合格品分揀機構1個，輸送帶1條，定位機構1個。

立體倉庫自動化工作站，包括工作臺，型材臺面，倉庫構架1個，2軸垛機機構1個。

3)仿真驅動器主機：

電源：DC24V，≤2mA

數字I/O 8路：輸入8路輸出均兼容PNP和NPN接線方式

模擬I/O 2路：輸入4-2mA、2路輸出4-2mA/-1V

狀態指示：電源指示、I/O狀態指示、通訊狀態指示

支持通訊接口：支持RS485、以太網、USB

通訊波特率：1152

嵌入式系統：內置μC/OS-III嵌入式系統

控制芯片：ARMCortex-M3

尺寸：18*98*5mm

4)仿真驅動器擴展板：

電源：DC24V，≤3mA

輸入端口：2路高速脈沖輸入，16路開關量輸入，兼容PNP和NPN接線方式

輸出端口：16路開關量輸出，兼容PNP和NPN接線方式

連接方式：接線端子排、37Pin快速插頭

狀態指示：電源指示、I/O狀態指示、通訊狀態指示

通訊接口：RS485

I/O擴展：32路4Pin快速插頭

嵌入式系統：內置μC/OS-III嵌入式系統

控制芯片：ARMCortex-M3

尺寸：2*11*6mm

7 

電力拖動掛板

1.功能：采用萬能網孔板開放式設計，自由組合的思路，平臺配套電力拖動實訓套件箱，學員根據實訓項目的要求，選取器件、組合成相應的實訓電路，完成電力拖動線路安裝、接線、調試及工藝整理實訓；

2.尺寸：W719*D4*H1mm（不含器件）

3.結構：掛板采用二橫二豎通用網孔設計，2.mm厚Q235冷軋鋼板折彎焊接而成，表面靜電噴塑處理。

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電動機組

1.功能：底板采用Q235冷扎鋼板折彎后焊接而成，表面靜電噴塑處理，底板安裝有三相異步電動機及雙速電動機，電動機引線采用高絕緣性安全型接線柱引出，以便于學員接線。裝有兩個黑色鑄鋁拉手，方便搬運。在設備中作為電路負載模塊使用。

2.尺寸：W6*D26*H16mm（含器件）

3.三相異步電動機4臺

9 

立式塑膠機控制電路掛板

1.功能：控制電路掛板選取的立式塑膠機的電路，模仿真實的工業塑料加工生產控制系統，其中包含了裝料、加熱、冷卻和卸料工序。該模?？梢灶A設故障，學員根據工藝流程，進行故障診斷與排除。

2.尺寸：W719*D4*H1mm（不含器件）

3.結構：掛板采用二橫二豎通用網孔設計，2.mm厚Q235冷軋鋼板折彎后焊接而成，表面靜電噴塑處理。

4.掛板集成安裝有傳感器模塊、故障設置模塊、指法燈按鈕模塊、交流接觸器、中間繼電器、正反轉控制器、電機斷路器、開關電源、時間繼電器等。

10 

直流調速模型

1.功能：直流調速模型采用測速發電機反饋電壓和給定電壓形成閉環調速系統，調速系統由給定電壓、轉速負反饋、放大電路、觸發產生電路及主電路組成。直流調速PCB線路板采用插放式設計，方便學員取出。學員根據功能要求進行測量分析，完成故障診斷與排除。

2.尺寸：L6*W3*H2mm

11 

電腦桌

1.功能：單工位設計，用于放置編程電腦，方便學員實訓使用。

2.尺寸：L6mm×W7mm×H78mm

3.桌身：桌身采用Q235冷軋鋼板折彎焊接而成，桌體底裝有帶剎車萬向輪，移動和固定兩相宜，方便調整設備的擺放位置。

4.臺面：采用25mm厚高密度中纖板外貼防火板,PVC截面封邊，桌邊鴨嘴型設計，臺面具有耐磨、耐熱、耐污及易清潔等特點。

12 

裝配桌

1.功能：由桌身、工具柜、臺面組成，用于電氣及機械結構的裝配平臺。

2.尺寸：L15mm×W7mm×H78mm

3.桌身：采用冷軋鋼板折彎焊接而成，噴塑后組裝連接，裝配桌預設電源插座擴展孔，依據用途可加裝電源插座。整個裝配桌可隨意拆裝，方便運輸安裝。

4.工具柜：采用冷軋鋼板折彎焊接而成，工具柜有多個抽屜，可儲藏工具，放置于裝配桌底部一側。

臺面：采用25mm厚高密度中纖板外貼防火板,PVC截面封邊，臺面具有耐磨、耐熱、耐污及易清潔等特點。

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培訓資源包

1.設備使用說明書

1)系統介紹

2)使用說明

3)安全事項

4)設備維護

5)設備安裝

6)應用軟件的介紹

2.培訓項目

PLC電氣控制實訓內容

1.觸摸屏的工程創建、編輯與下載操作

2.觸摸屏的離線模擬應用

3.觸摸屏的輸入輸出位元件應用

4.觸摸屏的輸入輸出字元件應用

5.觸摸屏的XY曲線圖形元件應用

6.觸摸屏的動畫元件應用

7.觸摸屏的數值、文本輸入顯示元件應用

8.觸摸屏的報警信息、事件登錄等元件的應用

9.觸摸屏的定時器等元件的應用

10.觸摸屏的系統綜合應用

11.步進電機驅動器的接線與調試

12.步進電機驅動器參數的設置

13.步進電機驅動器與PLC的脈沖定位控制

14.伺服電機驅動器的接線與調試

15.伺服電機驅動器參數的設置

16.伺服電機驅動器與PLC的脈沖定位控制

17.變頻器控制電機的接線與調試

18.變頻器參數的設置

19.變頻器控制環形傳送分揀任務模型多段速運行

20.環形傳送分揀任務模型接線與調試

21.環形傳送分揀任務模型運行控制程序設計

22.PLC、觸摸屏、變頻器、伺服系統綜合應用實訓

電力拖動部分實訓內容

1.接觸器點動正轉控制電路安裝與調試

2.接觸器自鎖正轉控制線路安裝與調試

3.具有過載保護的接觸器正轉控制線路安裝與調試

4.點動與連續混合正轉控制線路安裝與調試

5.兩地正轉控制電路安裝與調試

6.一個按鈕啟動、停止控制電路安裝與調試  

7.接觸器聯鎖正、反轉控制線路安裝與調試

8.接觸器雙重聯鎖正、反轉控制線路安裝與調試

9.位置控制線路安裝與調試

10.自動循環控制線路安裝與調試

11.接觸器聯鎖的自動往返控制電路安裝與調試

12.順序啟動逆序停止控制電路安裝與調試

13.按鈕、接觸器控制Y-△降壓啟動電路安裝與調試

14.按鈕、接觸器控制雙速電動機電路安裝與調試

15.帶有點動的自動往返控制電路安裝與調試

16.雙速電機（從低速到高速）自動控制電路安裝與調試

17.電葫蘆電氣控制電路安裝與調試

18.小車自動往返、延時停止控制電路安裝與調試

19.點動、連續、停止延時自動往返控制電路安裝與調試

20.CA614型車床控制電路安裝與調試

故障診斷與維修測量實訓內容

1.閉環直流調速模塊電路的故障診斷與維修測量

2.工業生產控制系統線路故障診斷與維修測量

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配套教學資源

（一）在線教育課程開放平臺（具有軟件著作權，配1個登錄帳號）

（二）數字工廠仿真設計軟件（整個實訓室配1套）

5臺設備共配1套