TWB-212工業(yè)控制綜合實訓裝置
一、概述
現(xiàn)代電氣控制綜合實訓裝置安裝與調(diào)試實訓裝置覆蓋電氣自動化技術、電氣設備應用與維護、機電一體化技術、低壓電器制造及應用、供用電技術、農(nóng)村電氣化技術、電氣測控技術、工業(yè)網(wǎng)絡技術、電氣化鐵道技術、光機電應用技術、建筑水電技術等眾多專業(yè)的專項技術和專業(yè)核心技術技能，引領教育與產(chǎn)業(yè)、學校與企業(yè)、課程設置與職業(yè)崗位的深度銜接，引領全國職業(yè)院校機電大類、自動化大類專業(yè)建設、實訓基地建設、師資隊伍的提升、課程教學的改革和優(yōu)化，培養(yǎng)有精湛現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試的實踐能力、創(chuàng)新能力的高端技能型專門人才。
電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試實訓裝置內(nèi)容設計上，把電氣線路基本設計、常規(guī)的繼電控制、PLC及通訊、觸摸屏組態(tài)控制、PWM控制、直流調(diào)速控制、傳感器技術、編碼器、異步電動機、特種電機進行系統(tǒng)設置，以實現(xiàn)組成不同的控制量與被控制量的開環(huán)和閉環(huán)控制，以各種電機為最終控制對象，體現(xiàn)出電氣控制的系統(tǒng)性、全面性和完整性，構成多種變化的競賽內(nèi)容。
實訓裝置內(nèi)容包括控制系統(tǒng)電路設計、控制系統(tǒng)電路布置、連接工藝與調(diào)試、工作單元獨立功能編程調(diào)試、控制系統(tǒng)整體功能編程調(diào)試、電氣控制系統(tǒng)故障檢修等核心技能。
電氣控制系統(tǒng)采用觸摸屏→PLC→D/A→變頻器+旋轉(zhuǎn)編碼器→A/D→PLC→觸摸屏→開、閉環(huán)位置控制方式，可通過系統(tǒng)不同要求進行參數(shù)調(diào)整，實現(xiàn)控制系統(tǒng)完成所需功能要求。
通過此項實訓,展示了院校學生在電工基本技能、電機與電氣控制、PLC應用技術、電工測量與儀表調(diào)試、電力電子技術、交直流調(diào)速、組態(tài)控制技術、工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡等核心技術技能，同時展示了工作效率、質(zhì)量意識、安全意識、節(jié)能環(huán)保意識和規(guī)范操作等職業(yè)素養(yǎng)。
考核裝置具有電氣控制系統(tǒng)的電路設計、安裝和布線，傳感器接線與調(diào)整、PLC編程、模擬量模塊應用、人機界面組態(tài)、電機驅(qū)動（含變頻器及對應電機、伺服驅(qū)動器及伺服電機、步進電機及驅(qū)動器、繼電控制與保護、溫度控制器、增量型編碼器）參數(shù)設定、以及典型機床控制電路故障排除等功能。裝置中多參量實時手工給定（如速度實時變化給定、溫度變化實時給定、距離變化實時給定等），實現(xiàn)了系統(tǒng)控制的實時控制，真實的模擬和反映了工業(yè)控制的過程，實訓內(nèi)容廣泛、變化多樣，是一款典型的職業(yè)能力培養(yǎng)設備，通過在該設備上實訓，可使學生職業(yè)能力得到大幅度提升。
該裝置以標準的配電柜為主柜，合理利用柜體的雙面空間，科學地布置電器及配套實驗器材，本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術中的不足之處，提供一種占地面積小、布局合理、結構緊湊、功能齊全，提高考核效率的創(chuàng)新技術方案。該種維修電工教學柜式實訓考核裝置，包括有柜架、觀察窗、儀表操作盤、電氣系統(tǒng)、電機機組組成，
二、高級電工控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試實訓考核設備技術指標
1.輸入電壓：三相五線 ～380V±10% 50Hz
2.工作環(huán)境：環(huán)境溫度范圍為-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25℃） 海拔＜2000m
3.裝置容量：＜1kVA
4.外形尺寸：850mm×800mm×1800mm
5.電腦桌外形尺寸：長×寬×高＝600mm×530mm×1000mm；
6.安全保護：具有漏電保護，安全符合國家標準
三、現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試實訓考核設備結構功能特點
1.本裝置是由控制柜、受控對象等組成一個完整系統(tǒng)，具有占地面積小、操作方便、可移動、內(nèi)部安裝有照明設施、操作面板,各控制點和通訊接口均引出到專用的接線板上，使實訓更加便捷。
2.控制元件（如PLC、變頻器、接觸器等）采用導軌式安裝，實訓時可根據(jù)需要進行合理的調(diào)整安裝，布線采用工業(yè)線槽板前布線方式，設備的進出線采用塑料軟管及接頭與受控對象進行連接，受控對象采用外置方式便于觀察。
3.本裝置采用模塊式結構，擴展性強，選擇不同的配置、調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，從而實現(xiàn)控制系統(tǒng)需求。
四、本設備可完成的典型實訓項目舉例
1.轉(zhuǎn)換開關與電壓表連接測量三相電壓
2.三相電流的測量
3.電力綜合儀表的使用
4.三相異步電動機直接起動、停車的控制
5.接觸器聯(lián)鎖的三相交流異步電動機正、反轉(zhuǎn)控制電路
6.按鈕聯(lián)鎖的三相交流異步電動機正、反轉(zhuǎn)控制電路
7.按鈕、接觸器聯(lián)鎖的三相交流異步電動機正、反轉(zhuǎn)控制電路
8.三相交流異步電動機Y-△（手動切換）起動控制電路
9.三相交流異步電動機Y-△（時間繼電器切換）起動控制電路
10.定子繞組串聯(lián)電阻起動控制電路
11.三相交流異步電動機能耗制動控制電路
12.三相交流異步電動機降壓起動及反接制動控制電路
13.兩臺電動機的順序控制電路
14.電動機的往返行程控制電路
15.普通車床控制電路
16.電動葫蘆控制電路
17.三相交流異步電動機點動、連續(xù)轉(zhuǎn)動的控制電路
18.兩地控制電路
19.接觸器控制的雙速電動機調(diào)速控制電路
20.時間繼電器切換的雙速電動機調(diào)速控制電路
21.離心開關配合的反接制動控制
22.變頻器面板功能參數(shù)設置和操作
23.外部端子點動控制
24.電機多段速度控制
25.工頻、變頻切換控制
26.基于PLC模擬量方式變頻開環(huán)調(diào)速控制
27.基于面板操作的電機開環(huán)調(diào)速
28.基于PLC通信的變頻器開環(huán)調(diào)速
29.PLC控制電機順序起動
30.觸摸屏的參數(shù)設置與編程
31.觸摸屏組態(tài)控制三相異步電機點動與自鎖
32.觸摸屏組態(tài)控制三相異步電機正反轉(zhuǎn)
33.觸摸屏組態(tài)控制三相異步電機星三角起動
34.觸摸屏組態(tài)控制變頻器模擬量調(diào)速
35.步進驅(qū)動器的參數(shù)設置
36.步進電機的控制
37.步進電機的PLC開環(huán)控制
38.編碼器的使用
39.基于編碼器的步進電機閉環(huán)控制
40.交流伺服驅(qū)動器的參數(shù)設置
41.交流伺服電機的閉環(huán)控制
42.溫度控制器的調(diào)試及熱電阻的使用
43.基于熱電阻的PLC溫度控制
44.傳感器的使用
45.基于傳感器的PLC位置控制
46.多臺PLC主、從站通信
47.X62W 銑床電氣控制電路單元常見故障的檢查與排除實訓
48.T68 鏜床電氣控制電路單元常見故障檢查與排除
五、現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試實訓設備的配置、表1 設備具體技術參數(shù)
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序號
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名稱
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型號及規(guī)格
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數(shù)量
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備注
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1
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實訓柜
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850mm×800mm×1700mm
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1臺
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鋼結構,帶自鎖腳輪,作為電氣控制系統(tǒng)的機械和電氣設備的安裝載體，設備可自由、靈活的布置、安裝。
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2
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主令電氣及儀表單元
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各1套
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包括進線電源控制與保護、主令電氣控制元件、指示燈、觸摸屏、顯示儀表、緊急停止按鈕等器件。
每門一組，配置不同。
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3
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PLC網(wǎng)絡組態(tài)單元
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1套
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包括0~20mA標準恒流源、0~10V標準恒壓源、數(shù)字式顯示儀表、臺達伺服驅(qū)動器、步科步進驅(qū)動器等器件。
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4
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PLC控制單元
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1套
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包括微型PLC、模擬量模塊、擴展模塊，0~20mA標準恒流源、0~10V標準恒壓源、數(shù)字式顯示儀表、等器件。
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5
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繼電控制單元
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1套
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包括斷路器、熔斷器、接觸器、中間繼電器、熱保護繼電器、行程開關、時間繼電器等。
同時還安裝由伺服、步進電機驅(qū)動的（可相互轉(zhuǎn)換）、傳感器、微動開關、滾珠絲杠、增量型編碼器組成的小車運動裝置。
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6
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PLC控制型機床電路智能考核單元掛板
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1套
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包括X62W銑床電路,T68鏜床電路PLC控制。
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7
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電腦推車
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1張
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工業(yè)鋁型材框架結構
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8
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工具
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1套
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9
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可編程控制器
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西門子
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1套
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S7-1200單元主要由主機1214C和信號轉(zhuǎn)接板組成。
主機1215C,工作存儲器125 KB；工作電源24VDC，自帶DI14/DQ10，板載 DI14 x 24VDC 漏型/源型，板載 DQ10 x 24VDC ；板載 6 個高速計數(shù)器和2個脈沖輸出；支持3 個用于串行通信的通信模塊，6 個用于 I/O 擴展的信號模塊；運行速度0.04 ms/1000 條指令；具有2 個 PROFINET 端口，用于編程、HMI 和 PLC 間數(shù)據(jù)通信。
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變頻器
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G120C
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1套
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變頻調(diào)速單元采用西門子SINAMICS 系列G120C變頻器，輸出功率0.55KW。集成RS-485通訊接口，提供BOP操作面板；具有線性V/F控制、平方V/F控制、可編程多點設定V/F控制，磁通電流控制、直流轉(zhuǎn)矩控制；具備過電壓、欠電壓保護，變頻器、電機過熱保護，短路保護等。
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10
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觸摸屏
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TPC7062TI昆侖通泰
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1個
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11
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旋轉(zhuǎn)編碼器
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1個
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12
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伺服電機
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1個
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伺服驅(qū)動用于控制Y軸絲桿，采用交流伺服驅(qū)動，工作電壓AC220V，輸出功率200W。采用數(shù)字信號處理器（DSP）作為控制核心，智能功率模塊（IPM） 內(nèi)部集成了驅(qū)動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路，具有較強的溫度、濕度、振動等環(huán)境適應能力和很強的抗干擾的能力；支持位置、速度和力矩三種方式對伺服馬達進行控制。
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13
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伺服電機驅(qū)動器
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1臺
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14
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步進電機
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1個
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15
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步進電機驅(qū)動器
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1臺
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16
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直流調(diào)速器+直流電機
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1套
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17
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智能考核系統(tǒng)
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1套
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★無線智能實訓考核系統(tǒng)(必配)
特點：無線智能考核器技術說明
· 考核器采用優(yōu)質(zhì)PVC模具一次成型，表面貼彩色PVC面板?？己似髯髠冗B接考核模塊及進項電源。外形規(guī)格263X183X96mm。
·考核鍵采用數(shù)字化觸摸式按鍵，手感清晰、反應敏捷。
·人機界面采用藍光3.2液晶顯示屏，操作簡單明了，具有很好的互交性。
·數(shù)據(jù)傳輸采用高質(zhì)量無線網(wǎng)絡模塊，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x和精確度。
·電路設計優(yōu)化合理，生產(chǎn)工藝嚴格完善，保證機器的可靠性和穩(wěn)定性。
·可設置最多達60個故障點（擴容后）。
·故障編號可以隨意更改。
·每個故障點都可以設置為開路或短路故障。
·設置的參數(shù)在斷電后不會丟失。
·輸出繼電器的觸頭容量達5A/AC250V，既可以用于強電，又可以用于弱電。
·采用獨立開關電源供電，輸入電壓范圍寬，體積小、重量輕、效率高。
考核系統(tǒng)功能說明：
·1、具有自動評分參數(shù)設置、考核時間設置及倒計時、重復考號報警等功能；
·2、可選擇指定故障考核方式或隨機故障考核方式；
·3、隨機故障考核方式下系統(tǒng)具有自動出題功能、使每次的故障都不相同；
·4、隨機故障考核方式可設置故障范圍及故障數(shù)量；
·5、自動保存80位考生的考號、分數(shù)、誤排次數(shù)、剩余故障、剩余時間等；
·6、掉電后不會丟失設置的故障及考核結果。
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