SBWXG-01G型电工电气维修技能实训考核装置
一、概述：
电工电气维修技能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。
（参考图）
二、电工电气维修技能实训考核装置特点：
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。
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：2180×700×1630mm3
6.漏电保护动作电流：≤30mA；漏电保护动作时间：≤0.1s。
四、电工电气维修技能实训考核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
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。
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：±12V/0.5A两路，＋5V/0.5A一路，具有短路软截止自动恢复保护功能。
(4) 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。
（5）工业标准直流信号0-10V和4-20ma、4位数显表（精度0.01级，0.1mv的跳动变化，要求调节方式为数字编码器粗微调双模式调节）、直流电源DC24V（带有数字仪表指示，并配有电源开关单独控制）
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)直流电压表：直流数字电压表1只，测量范围0～300V，三位半数显，输入阻抗为10MΩ，精度0.5级。
(4)直流电流表：直流数字电流表1只，测量范围为0～5A，三位半数显，精度0.5级，具有超量程报警、指示、切断总电源等功能。
★（5）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、整流二极管：IN5408四只
（三）实训桌
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。
五、实训项目
5.1电气控制线路安装调试：
1）手动正转控制电路的安装与调试、
2）电机点动控制线路的调试与维修、
3）三相异步电动机自锁控制电路的安装与调试、
4）连续与点动混合正转控制电路的安装与调试、
5）按钮联锁的三相异步电动机正反转控制电路的安装与调试、
6）接触器联锁的三相异步电动机正反转控制电路的安装与调试、
7）工作台自动往返控制电路的安装与调试
8）两台电动机顺序启动逆序停止控制的安装与调试、
9）降压启动控制电路的安装与调试、
10）接触器切换星型/三角形启动控制电路的安装与调试、
11）按钮切换星型/三角形启动控制电路的安装与调试、
12）时间继电器切换星型/三角形启动控制电路的安装与调试、
13）三相异步电动机反接制动控制电路的接线与调试、
14）时间继电器控制双速电动机控制电路的接线与调试。
5.2 PLC实物控制应用实训：
1）PLC对伺服电机定位控制、
2）PLC对伺服电机速度控制、
3）PLC对伺服电机正反转控制、
4）PLC对伺服电机配合传感器的综合控制；
5）PLC对步进电机定位控制、
6）PLC对步进电机速度控制、
7）PLC对步进电机正反转控制、
8）PLC对步进电机配合传感器的综合控制；
5.3 PLC电气实训；
1）PLC控制电动机点动和自锁控制、
2）手动正反转控制、
3）带延时正反转控制、
4）带限位自动往返控制、
5）两地启动停止控制、
6）反接制动、
7）星/三角启动手动控制、
8）星/三角启动自动控制。
5.4 PLC基础认识实训
1.与、或、非逻辑功能测试
2.定时器、计数器功能测试
3.跳转、分支功能训练
4.移位寄存器测试
5.数据处理功能训练
6.微分、位操作测试
7.三层电梯控制
8.自动售货机
9.机械手
10.自动门
11.天塔之光
12.全自动洗衣机
13.自动成型机
14.红绿灯
15.装配流水线
16.四路抢答器
17.音乐喷泉
18.轧19.邮件分拣
20.物料分拣
21.多级传输
22.八段码显示
23.多种液体混合
24.双面铣床
25.电镀槽
26.交流电机正反转控制
27.小车运动
28.搅拌站
29.汽车灯光控制
30.汽车火花塞点火控制
31.加工中心控制
32.隧道监控
33.自动扶梯
34.CA6140普通车床PLC改造控制
35.X62W万能铣床PLC改造控制
36.T68卧式镗床PLC改造控制
37.M7120平面磨床PLC改造控制
38.Z3050摇臂钻床PLC改造控制
39.电动葫芦PLC改造控制
40.Z35摇臂钻床PLC改造控制
41.M1432A万能外圆磨床PLC改造控制钢机
5.5PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训：
1）变频器功能参数设置与操作；
2）外部端子点动控制；
3）变频器控制电机正反转；
4）多段速度选择变频调速；
5）变频器无级调速；
6）外部模拟量方式的变频调速控制；
7）基于PLC的变频器外部端子的电机正反转控制；
8）基于PLC模拟量方式变频开环/闭环调速控制；
9）基于PLC通信方式的变频开环调速；
5.6工业网络通讯综合实训：
1）PLC、触摸屏与变频器之间通信控制；
2）PLC主机之间通讯控制
六、电工电气维修技能实训考核装置总体配置表一
序号 | 名称 | 单位 | 数量 | 备注 |
1 | 维修电工实训考核台架 | 台 | 1 | 外形尺寸：1680mm×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 | SBDJ-01 | 单相电容起动电动机，交流220V |
SBDJ02 | 三相鼠笼电动机AC220V（Y） |
SBDJ03 | 三相鼠笼电动机AC380V（Y/△,带速度继电器） |
SBDJ04 | 双速异步电动机AC380V（△/YY） |
3 | 变频器实训挂箱 | 套 | 1 | 西门子V20变频器 0.37KW，带有RS485通讯接口及BOP操作面板。 |
4 | PLC主机挂箱 | 套 | 1 | 配西门子ST40主机，集成数字量I/O（24路数字量输入，16路数字量输出），随机配置仿真教学软件及工控组态软件。 |
5 | 工业触摸屏模块 | 块 | 1 | 配有西门子7英寸触摸屏KTP700； DC 24V供电，彩色触摸屏 ,配有通信下载编程电缆，触摸屏与变频器通信电缆，触摸屏与PLC通信电缆，触摸组态软件。 |
6 | PLC虚实结合控制实训模块 | 套 | 1 | 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、隧道监控、自动扶梯、机床电路改造等模拟控制实训（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（正版） | 套 | 1 | 工业自动化数字孪生仿真软件 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同的操作。与各PLC主机兼容。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（3D场景的PLC实训项目和本实训台PLC虚实结合控制实训模块实训项目一致）： 1）三层电梯控制 2）自动售货机 3）机械手 4）自动门 5）天塔之光 6）全自动洗衣机 7）自动成型机 8）红绿灯 9）装配流水线 10）四路抢答器 11）音乐喷泉 12）轧钢机 13）邮件分拣 14）物料分拣 15）多级传输 16）八段码显示 17）多种液体混合 18）双面铣床 19）电镀槽 20）交流电机正反转控制 21）小车运动 22）搅拌站 23）汽车灯光控制 24）汽车火花塞点火控制 25）加工中心控制 26）隧道监控 27）自动扶梯 28）CA6140普通车床PLC改造控制 29）X62W万能铣床PLC改造控制 30）T68卧式镗床PLC改造控制 31）M7120平面磨床PLC改造控制 32）Z3050摇臂钻床PLC改造控制 33）电动葫芦PLC改造控制 34）Z35摇臂钻床PLC改造控制 35）M1432A万能外圆磨床PLC改造控制 |
8 | 配套教学资源 | 共1 | 套 | 初中高技师电工技能仿真教学软件 电工基本实训包括：电气测量（1个：仪器使用）、内外线（7个：供配电基础、工具使用、导线连接、人工急救、照明线路123、电力拖动（3个：三相异步机单向转动控制、三相异步机正反转控制、三相异步机两地控制）、电子技术（5个：延时电路、稳压电源电路、整流滤波电路、单管放大电路、可控硅调光电路）共16个实训项目； 电工初级实训包括：电力拖动（10个：手动顺序控制与测量、能耗制动控制与测量、星-三角启动控制与测量、四限位行程控制与测量、自动顺序控制与测量、单向转动控制与测量、双限位控制与测量、两地控制与测量、三相五线供电系统、照明电路及单相电动机的控制）、电子技术（3个：二极管整流电路、串联型稳压电源电路、延时开关电路）共13个实训项目； 电工中级实训包括：电力拖动（10个：正反转能耗制动与无功计量、双速电动机控制、Y/△启动及顺序控制、三速电动机控制、直流电动机正反转及调速与制动控制、直流电动机反接制动控制、点动功能正反转控制、多台电动机联动控制、电动机控制与功计量、顺序启动控制）、电子技术（6个：电流负反馈电路、电压负反馈电路、单相可控硅整流电路、差分放大可调稳压电路、运算放大电路、与非门电路）、电气测量（3个：电感线圈参数的测量、三相负载的测量、变压器组别测定与验证）、PLC控制（6个：PLC的工作原理、程序的执行过程、电动机的起停控制、电动机的正反控制、电动机循环正反转控制、三速电动机控制、）共25个实训项目； 电工高级实训包括：电子技术（7个：运算放大器的应用电路、异步计数器的级联、定时交流开关电路、脉冲式隔镍电池充电电路、计数调光开关电路、多地单键控制开关电路、同步计数器电路）、单片机（10个：查找大小数、航标灯控制、计数报警器、数码管显示、循环灯点亮、霓虹灯控制、算术运算器、继电器控制、倒计时音乐报警器、数据传送、彩灯循环控制、数码管的点亮控制、大小球传送装置的控制、简易机械手的控制）、PLC控制（6个：星/角起动控制、电动机的正反转能耗制动控制）共23个实训项目； 电工技师与综合实训包括：PLC控制（21个：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、工业刨床的控制、中央空调冷却水泵的控制、小推车的控制、停车场车位控制、变频器的PU操作、变频器的EXT操作、变频器的组合操作、手持编程器的操作、传感器的使用、气缸的使用、变频运输三维分选装置、步进运输坐标式四维分选装置、单相调速运输龙门式分选装置、X62W 铣床、Z3050摇臂钻床、CA6140型车床）；电子技术（4个：整流电源电路、光敏传感器检测电路、温度传感器电路、信号比较输出报警检测电路）；电力拖动（2个：车床电气控制系统、钻床电气控制系统）、变配电和电力保护（13个：ZB50使用、10KV小电流接地系统的漏电选线保护、10KV线路微机保护单元性能测试1、10KV线路微机保护单元性能测试2、04KV低压线路微机保护单元性能测试、电动机低电压保护、电动机负序过电流保护、电动机过负荷保护、变压器带载自动调压运行、泄漏电流试验、直流耐压试验、交流耐压试验、变压器微机保护单元测试）共40个实训项目。提供动画类素材：370个以上，编程类素材：310个以上，视频素材：3个以上。 |
9 | 工控组态软件 | 1 | 套 |
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10 | PLC仿真实训软件 |
|
| PLC仿真软件 近年来，伴随着我国职业教育的大力发展，越来越多的学子有机会进入高等院校进行深造。然而伴随着学生人数的增多，学校的许多教学资源面临严峻的考验，特别是在师资以及实验设备上表现得尤为突出。这明显违背了职业教育强调"做与学一体化"培养技能型人才的目标。与此同时，实验设备因实验频率的提高必然导致损耗的加剧，增加了教学成本，这也是各学校面临的主要困难。为弥补PLC课程教学设备的不足，设计了一种基于不同品牌PLC的虚拟化仿真系统，该系统不仅可以直观、动态地模拟PLC在各种场景下的运行状态，还可通过该系统直观地显示PLC以及其他传感器的动作状态。虚拟化系统的引入有效地解决了原先仅使用PLC仿真而造成的教学枯燥无味、程序抽象难懂的问题，实现了PLC运行过程所见即所得的动态演示效果，进而达到较好的教学训练效果。 一、仿真功能 PLC仿真实训能和西门子、三菱、信捷、台达等PLC实物进行通信，用户使用网线、串口通信线将电脑和PLC连接到一起。也可以与虚拟PLC进行通信，用户这样就能让学生在实验室实物PLC数量不足的情况下每人都能用电脑进行PLC编程仿真。一体化数字孪生系统采集到PLC的I/O输入输出，可以通过钮子开关、轻触开关、拨码开关来改变PLC输入的值，然后根据PLC输出的值来控制相对应的LED灯亮灭、数码管显示、电机旋转。 二、模块功能 PLC仿真实训包含了：抢答器、音乐喷泉、装配流水线、交通灯等20多种典型常用工程应用模块。用户可以用鼠标旋转、缩放、移动各个模块从不同角度更方便地查看模型。界面中还有详细的I/O分配表、I/O状态监控，能让用户每时每刻监控PLC输入输出状态。打开PLC综合仿真系统后系统会进入主界面，在主界面中用户可以点击开始仿真按钮进入模块选择界面。 PLC仿真实训在模块选择界面中共计有20多种模块选项，用户可以选择所需要的模块，用户可以点击下拉菜单查看更多模块。选择好模块后用户可以点击左侧的大图标按钮进入该模块的模拟仿真。PLC仿真实训提供有：抢答器、音乐喷泉、装配流水线等20多种模块。 进入模块仿真后用户可以看到该模块的三维模型，用户可以用鼠标对该模型进行缩放、平移、旋转操作，每个模块上面都配有开关、LED灯等元器件，用户可以点击钮子开关、轻触开关、拨码开关来切换开关状态。用户可以点击实物PLC、虚拟PLC按钮进入对应的仿真，用户可以点击显示状态监控按钮监控当前IO状态，点击打开IO分配图显示IO分配状态。 |
11 | 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。 |
13 | 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。 |
14 | 电脑桌 | 张 | 1 | 钢铝结构，装有4只万向轮，配有电脑显示器后靠档板及主机箱，并配有键盘托。 |
15 | 实验说明书 | 套 | 1 | 指导学生实训 |
16 | 伺服系统控制单元 | 套 | 1 | 包含滚珠丝杆、联轴器、刻度尺（0-270mm）1个、限位开关（滚动式）2个、接近开关（光电）3个、安装底板、控制接口等。可完成伺服系统参数的设置、电机正反转控制、定位控制，有效行程200mm，丝杆直径16mm |
17 | 步进运动单元 | 套 | 1 | 步进系统：18-50VDC电源输入，电流2.2-8.3A，细分1-256，脉冲响应频率最高可达400KHz。采用精密电流控制技术设计的高细分三相步进驱动器，具有自动半流功能、过压、欠压、相间短路、过热保护功能等；三相步进电机：步距角1.8°，保持转矩0.9N.M，额定电流2.8A，相电感1.2mH |
表二、维修电工电气控制实训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 |
