SBGXK-810H高级电工电力拖动与PLC实训考核装置

一、概述：

高级电工电力拖动与PLC实训考核装置《电工实习实训》学生通过实习实训要求学生了解安全用电的基本常识，了解常用的低压电器的基本结构和功能，掌握常用的电气控制电路的工作原理和接线，并能够检测和排除控制线路的故障。掌握电路元器件（电阻，电容，变阻器，二极管，稳压管，三极管等）的基本知识；掌握三种稳压电路的焊接和工作原理；能够正确使用电子仪器仪表读取电路中相关的参量完成测量；能够独立分析和判断电路故障，掌握PLC基本编程能力和接线。电工电力拖动与PLC实训考核平台是电类、近电类等相关专业的专业基础实验室；为PLC课程实验、PLC课程设计以及毕业设计等提供实验教学及上机条件。

电工电力拖动与PLC实训考核设备、PLC实验室主要开出PLC实验，并承担PLC综合应用课程设计和毕业设计的任务。通过电气控制系统与PLC实验使学生掌握和了解电气控制的常用方法和PLC的原理、应用，达到提高学生的实践能力、分析解决问题的能力和培养学生创新意识的目的。

（图片仅供参考、以实际配置为准）

二、特点：

1、综合性强：综合了目前国内各类学校电工类基础课程的全部实训内容。

2、实训的深度和广度可根据需要作灵活调整，装置采用挂箱式结构，更换便捷，添加部件即可扩展功能或开发新的实训项目。

3、测量仪表精度高，采用数字化、智能化模式，符合现代测量发展方向。

4、安全性能高：实训屏上380V交流输出处设有单片机全程控制的一套过流保护装置，相间、线间直接短路或过载，电流超过设定值，系统即告警并切断总电源，确保设备安全。

5、装置结构合理，性能优越，配套完整，外观豪华大气。

6、根据电压不同，实训连接线及插座采用不同的结构，使用安全、可靠。

三、技术性能：

1、工作电源：三相四线（或三相五线）～380V±5%  50Hz

2、温度：-10℃～40℃，相对湿度＜85%（25℃）

3、装置容量：＜1.5KVA

4、重量：200Kg

5、外形尺寸：1600mm×700mm×1500mm

四、实训装置基本配置及功能

装置由主机箱、实验桌、实训屏、实训挂箱、移动矮柜、示波器架、学生凳等组成。实训装置支架与实训桌可组合、可拆装。支架与桌脚一体，铝合金结构，实训挂箱、各实验模块可根据实验需求自由组合放置。

（一）主机箱

主机箱为铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板，为实训挂箱提供交流电源、直流稳压电源、恒流源、函数信号发生器（包括频率计）、测试仪表及实训器件等。

具体功能如下：

1、控制及交流电源部分

（1）提供三相固定380V交流电源，相间、线间直接短路或过载由单片机全程自动监控自动保护。电流型电压型漏电开关开启后由启动和停止按钮控制实训台工作电源。具有告警和复位功能。

★（2）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。

（2）提供单相0～250V/2A连续可调交流电源一路（配备一台0.5KVA单相调压器）。同时经整流环节可得一组0-240V连续可调直流电源，有表指示输出电压值。

（3）提供～220V插座2只，为外部仪器提供工作电源。

2、日光灯引线端口。

3、配备实训用220V/30W日光灯管及支架一套：220V/30W日光灯管及支架一套置于主机箱底部，即不占空间又便于实训状况观察。

4、直流电源部分

（1）双路恒流稳压电源，二路输出电压均为0-30V，内置式继电器自动换档。多圈电位器连续调节，使用方便。输出最大电流为1.5A，具有预设式限流保护功能，输出有0.5级数字电流表、电压表指示，电压稳定度10-2，负载稳定度10-2，纹波电压5mv。

（2）低压直流稳压电源：+5V，+24V、±12V具有短路保护功能。

（3）恒流源：一路0-500mA连续可调恒流源，分2mA、20mA、500mA三档，配有数字式直流毫安表指示输出电流，具有输出开路、短路保护功能。

5、功率输出函数发生器/频率计：采用直接数字频率合成（DDS）产生高精度正弦波，方波和三角波。采用大屏幕LCD显示输出频率、波形，衰减值。

6、智能测量仪表：

6.1、智能交流电压表1只:测量范围：0-1000V,设置1V/10V/100V/1000V四量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化，上位机通讯功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、通信地址设置、超量程自动报警提示及保护等功能。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。

6.2、智能交流电流表1只：测量范围：0-5A, 设置10mA/500mA/5A三档量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化，上位机通讯功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、通信地址设置、超量程自动报警提示及保护等功能。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。

6.3、智能直流电压表1只:测量范围：0-1000V,设置1V/10V/100V/1000V四档量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化，上位机通讯功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、通信地址设置、超量程自动报警提示及保护等功能。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。

6.4、智能直流电流表1只：测量范围：0-5A,设置10mA/500mA/5A三档量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化，上位机通讯功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、通信地址设置、超量程自动报警提示及保护等功能。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。

6.5、功率、功率因数表1只：功率测量精度0.5级，功率因数测量范围0.3-1.0，电压电流量程为450V和5A。六位数码显示有功功率、无功功率、总功率、功率因数、电压、电流、负载类型，负载类型：L、R、C。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化，上位机通讯功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、通信地址设置、超量程自动报警提示及保护等功能。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。   

 （二）实训挂箱及配件

1、DGJ-10  电路基础实训（一）完成叠加原理、基尔霍夫定律、戴维南定理、诺顿定理、互易定理、欧姆定律等实训；提供电阻、电感、电容，完成R、L、C串联谐振、一阶、二阶动态电路的研究、电压源与电流源的等效变换、负载获得最大功率的条件、电阻的串、并联等实训。

2、DGJ-11  电路基础实训（二）提供灯泡、稳压管、电位器、电阻箱等，完成已知和未知电路元件伏安特性的测绘、电容的充放电等实训。

3、DGJ-12  交流电路实训（一）提供电阻、电感、高压电容（0.47uF/500V、1uF/500V、2.2uF/500V、4.7uF/500V），完成日光灯功率因数提高实训、RLC串联交流电路实训、RLC并联交流电路实训以及电感、电容元件在直流电路和交流电路中的特性实训。

4、DGJ-14  电路基础实训（三）仪表量程扩展实训（电流表、电压表量程的扩展）。

5、DGJ-15 电工综合技能实训（一）电流表、电压表和欧姆表的设计。

6、DGJ-16 电工综合技能实训（二）运算放大器的应用实训、报警保护电路的设计及其应用实训、整流滤波电路的设计及应用实训、过流保护的设计及其应用实训。

7、DGJ-18 铁芯变压器、互感/电度表实训：铁芯变压器一只（50VA、36V/220V），原、副边均设有保险丝及电流插座，方便测试并能可靠保护防止变压器损坏；互感线圈一组，两个空心线圈L1、L2装在滑动架上，可调节两个线圈间的距离，并可将小线圈放到大线圈内，配有大、小铁棒各一根，灯泡九个，电度表一只，规格为220V、3/6A，其电源线、负载线均已接在电度表接线架的接线柱上，实训方便，

8、电气控制实训挂箱：铝质面板，后盖由拉模成型铝型材与注塑成型塑料件构成，电气元件接线点都已引到安全插座，实验接线方便安全、快捷。

（1）电气控制实训挂箱一：交流接触器2只

（2）电气控制实训挂箱二：交流接触器1只、热继电器1只

（3）电气控制实训挂箱三：时间继电器1只，按钮红、黃、绿

（4）电气控制实训挂箱四：行程开关4只，交流接触器1只，按钮1只，电阻（510Ω/25W）2只

9、三相交电机2台：380V/180W，铝质外壳。

10、可编程主机1套：FX3U-48MR输入：24点  输出24点。

11、PLC模拟控制对象模块1套：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、汽车电路控制、机床PLC改造控制、隧道监控等模拟控制实训（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。

12、工业自动化数字孪生仿真软件1套，内容与PLC模拟控制对象模块一一对应。

13、实训连接线：根据不同实训项目的特点，配备两种不同规格的实训连接线，强弱电均采用高可靠护套结构手枪插连接线（不存在任何触电的可能），里面采用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，达到超软件目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠；两种导线都只能配合相应内孔的插座，不能混插，大大提高了实训的安全及合理性。

（三）实训桌：实验桌结构：实验桌规格为1600（长）*700（宽）*1500（高），实验桌主体结构全部采用高性能表面氧化的铝型材及一次成型铝压铸框架连接构件，连接构件采用压铸成型工艺（非焊接工艺），经机加工、抛丸、喷砂，表面静电喷涂工艺，安装方便、快捷，用户可自行DIY组装。桌体立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，截面尺寸：70×70mm，四面带槽，槽宽约8mm，端部配套塑料堵头。桌面采用25mmE1级三聚氰胺饰面板，桌面板下设支撑框架，承受力不少于300kg。配备储存柜，存放元件及工具，储存柜底部4只高强度万向可制动PU脚轮，方便移动。实训装置整体简约不简单，高端大气，符合现代化产品审美和发展趋势。

实验桌后面二支桌脚向上延伸，配上特制拉模成型的二根铝型材，组成电气实验挂箱支架。支架与主机箱实验挂箱配套，上下方便，左右移位自如。

（三）储存柜：配备储存柜，存放实训模块及工具，储存柜底部4只高强度万向可制动PU脚轮，方便移动。

（四）学生凳

1．凳腿采用30×30×1.2mm 的方管；

2．拉管采用 30×30×1.2mm 的方管；

3．凳面采用 240×340×25mm 刨花板贴木纹纸，凳高40cm，凳面与金属凳架使用大扁头防刮螺杆和防退螺帽穿越固定；

4．防锈处理：金属部件均需经酸洗、磷化、表面除锈处理，采用高压静电喷塑、高温烘烤处理，要求附着力强，抗氧化， 不脱剥，光滑美观，金属桌体颜色为灰色。

五、实训项目

（一）电工基本技能实训

1．本电工仪表的使用与测量误差的计算

2．减小仪表测量误差的方法

3．欧姆定律

4．电阻的串、并、混联电路

5．电阻分压器电路

6．电容的串、并、混联电路

7．电容的充放电电路

8．伏安法测电阻

9．节点电压法

10．回路电压法

11．支路电流法

12．电阻与温度的关系：用伏安法测出灯丝在不同电压下的阻值

13．电压表量程的扩展

14．电流表量程的扩展

15．已知和未知电路元件的伏安特性

16．直流电阻电路故障的检查

17．电路中电位的测量

18．基尔霍夫电压定律

19．基尔霍夫电流定律

20．电压源外特性的测定

21．叠加原理

22．电压源与电流源的等效变换

23．负载获得最大功率的条件

24．戴维南定理

25．诺顿定理

26．互易定理

27．二端口网络

28．双联开关两地控制

29．RLC串联交流电路

30．RLC并联交流电路

31．RLC串联谐振电路

32．电感、电容元件在直流电路和交流电路中的特性

33．正弦稳态下RL、RC串联电路

34．日光灯电路的连接

35．提高功率因数的方法

36．电磁感应现象

37．互感耦合电路

38．互感线圈同名端的判断

39．一阶电路过渡过程的研究

40．二阶电路过渡过程的研究

41．单相变压器

42．变压器参数测定及绕组极性判别

43．交流电路参数的测量

44．三相负载的星形联接

45．三相负载的三角形联接

46．三相交流电路功率的测量

47．功率因数及相序的测量

48．单相电度表的安装及使用

（二）电工综合技能实训

1．运算放大器的设计及其应用

2．受控源的设计

3．电流表、电压表和欧姆表的设计

4．整流滤波电路的设计及应用

5．报警保护电路的设计及其应用

6．过流保护的设计及其应用

（三）电力拖动实验

1.三相异步电动机的使用与起动

2.三相电动机接触器点动正转控制线路

3.三相电动机具有自锁的正转控制线路 

4.三相电动机具有过找保护的正转控制线路

5.三相电动机接触器联锁的正反转控制线路

6.三相电动机按钮联锁的正反转控制线路

7.三相电动机按钮接触器复合联锁控制线路

8.三相电动机接触器控制Y/△降压起动

9.三相电动机时间继电器控制Y/△降压起动

10.工作台自动往返控制线路

11.三相异步电动机反接制动控制电路

12.三相异步电动机多地控制

13.电动葫芦电路维修控制线路

（四）PLC实验

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.轧钢机

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

六、 高级电工技术实训考核平台配置表

表一 ：每台器材配备配置清单

表二 ：PLC实训资源