SBGK-01B電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)考核裝置
一、概述
電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)考核裝置具有電氣控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)、安裝和布線，傳感器接線與調(diào)整、PLC編程、模擬量模塊應(yīng)用、人機(jī)界面組態(tài)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)（含變頻器及對(duì)應(yīng)電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器及伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器、繼電控制與保護(hù)、溫度控制器、增量型編碼器）參數(shù)設(shè)定、以及典型機(jī)床控制電路故障排除等功能。裝置中多參量實(shí)時(shí)手工給定（如速度實(shí)時(shí)變化給定、溫度變化實(shí)時(shí)給定、距離變化實(shí)時(shí)給定等），實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)控制的實(shí)時(shí)控制，真實(shí)的模擬和反映了工業(yè)控制的過程，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容廣泛、變化多樣，是一款典型的職業(yè)能力培養(yǎng)設(shè)備，通過在該設(shè)備上實(shí)訓(xùn)，可使學(xué)生職業(yè)能力得到大幅度提升。
該裝置以標(biāo)準(zhǔn)的配電柜為主柜，合理利用柜體的雙面空間，科學(xué)地布置電器及配套實(shí)驗(yàn)器材，本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種占地面積小、布局合理、結(jié)構(gòu)緊湊、功能齊全，提高考核效率的創(chuàng)新技術(shù)方案。該種維修電工教學(xué)柜式實(shí)訓(xùn)考核裝置，包括有柜架、觀察窗、儀表操作盤、電氣系統(tǒng)、電機(jī)機(jī)組組成。
參考圖以實(shí)物為準(zhǔn)
二、電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備技術(shù)指標(biāo)
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(duì)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(zhǎng)×寬×高＝600mm×530mm×1000mm；
6.安全保護(hù)：具有漏電保護(hù)，安全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
三、電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備結(jié)構(gòu)功能特點(diǎn)
1.電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)考核裝置是由控制柜、受控對(duì)象等組成一個(gè)完整系統(tǒng)，具有占地面積小、操作方便、可移動(dòng)、內(nèi)部安裝有照明設(shè)施、操作面板,各控制點(diǎn)和通訊接口均引出到專用的接線板上，使實(shí)訓(xùn)更加便捷。
2.控制元件（如PLC、變頻器、接觸器等）采用導(dǎo)軌式安裝，實(shí)訓(xùn)時(shí)可根據(jù)需要進(jìn)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(shè)備的進(jìn)出線采用塑料軟管及接頭與受控對(duì)象進(jìn)行連接，受控對(duì)象采用外置方式便于觀察。
3.本裝置采用模塊式結(jié)構(gòu)，擴(kuò)展性強(qiáng)，選擇不同的配置、調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)需求。
四、本設(shè)備可完成的典型實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目舉例
1.轉(zhuǎn)換開關(guān)與電壓表連接測(cè)量三相電壓
2. 三相電流的測(cè)量
3. 電力綜合儀表的使用
4. 三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)、停車的控制
5. 接觸器聯(lián)鎖的三相交流異步電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制電路
6. 按鈕聯(lián)鎖的三相交流異步電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制電路
8. 三相交流異步電動(dòng)機(jī)Y-△（手動(dòng)切換）起動(dòng)控制電路
9. 三相交流異步電動(dòng)機(jī)Y-△（時(shí)間繼電器切換）起動(dòng)控制電路
10. 定子繞組串聯(lián)電阻起動(dòng)控制電路
11. 三相交流異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制電路
12. 三相交流異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)及反接制動(dòng)控制電路
13. 兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的順序控制電路
14. 電動(dòng)機(jī)的往返行程控制電路
15. 普通車床控制電路
16. 電動(dòng)葫蘆控制電路
17. 三相交流異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)、連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的控制電路
18. 兩地控制電路
19. 接觸器控制的雙速電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路
20. 時(shí)間繼電器切換的雙速電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路
21. 離心開關(guān)配合的反接制動(dòng)控制
22. 變頻器面板功能參數(shù)設(shè)置和操作
23.外部端子點(diǎn)動(dòng)控制
24.電機(jī)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(jī)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(jī)順序起動(dòng)
30.觸摸屏的參數(shù)設(shè)置與編程
31.觸摸屏組態(tài)控制三相異步電機(jī)點(diǎn)動(dòng)與自鎖
32.觸摸屏組態(tài)控制三相異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)
33.觸摸屏組態(tài)控制三相異步電機(jī)星三角起動(dòng)
34.觸摸屏組態(tài)控制變頻器模擬量調(diào)速
35.步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)設(shè)置
36.步進(jìn)電機(jī)的控制
37.步進(jìn)電機(jī)的PLC開環(huán)控制
38.編碼器的使用
39.基于編碼器的步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)控制
40.交流伺服驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)設(shè)置
41.交流伺服電機(jī)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(tái)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(shí)訓(xùn)
48.T68 鏜床電氣控制電路單元常見故障檢查與排除
五、電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備的配置
表1 電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備具體技術(shù)參數(shù)
序號(hào) | 名稱 | 型號(hào)及規(guī)格 | 數(shù)量 | 備注 |
1 | 實(shí)訓(xùn)柜 | 850mm×800mm×1700mm | 1臺(tái) | 鋼結(jié)構(gòu),帶自鎖腳輪,作為電氣控制系統(tǒng)的機(jī)械和電氣設(shè)備的安裝載體，設(shè)備可自由、靈活的布置、安裝。 |
2 | 主令電氣及儀表單元 |
| 各1套 | 包括進(jìn)線電源控制與保護(hù)、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。 |
3 | PLC網(wǎng)絡(luò)組態(tài)單元 |
| 1套 | 包括中型PLC、微型PLC、模擬量模塊、擴(kuò)展模塊，0~20mA標(biāo)準(zhǔn)恒流源、0~10V標(biāo)準(zhǔn)恒壓源、數(shù)字式顯示儀表、臺(tái)達(dá)伺服驅(qū)動(dòng)器、步科步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器等器件。 |
4 | PLC控制單元 |
| 1套 | 包括微型PLC、模擬量模塊、擴(kuò)展模塊，0~20mA標(biāo)準(zhǔn)恒流源、0~10V標(biāo)準(zhǔn)恒壓源、數(shù)字式顯示儀表、變頻器、伺服驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器等器件。 |
5 | 繼電控制單元 |
| 1套 | 包括斷路器、熔斷器、接觸器、中間繼電器、熱保護(hù)繼電器、行程開關(guān)、時(shí)間繼電器等。 同時(shí)還安裝由伺服、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的（可相互轉(zhuǎn)換）、傳感器、微動(dòng)開關(guān)、滾珠絲杠、增量型編碼器組成的小車運(yùn)動(dòng)裝置。 |
6 | PLC控制型機(jī)床電路智能考核單元掛板 |
| 1套 | 包括X62W銑床電路、T68鏜床電路。PLC控制。 |
7 | 電腦推車 |
| 1張 |
|
8 | 工具 |
| 1套 |
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9 | 可編程控制器 | 三菱PLC | 1套 | 見附表一 |
10 | 觸摸屏 | 昆侖通泰TPC7062TI | 1個(gè) |
|
11 | 旋轉(zhuǎn)編碼器 |
| 1個(gè) |
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12 | 伺服電機(jī) |
| 1個(gè) |
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13 | 步進(jìn)電機(jī) |
| 1個(gè) |
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14 | 伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 | 臺(tái)達(dá)ASDA-B2 | 1臺(tái) |
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15 | 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 |
| 1臺(tái) |
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16 | 直流調(diào)速器+直流電機(jī) |
| 1套 |
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17 | ★數(shù)字孿生仿真系統(tǒng) |
| 1套 | 采用單片機(jī)技術(shù)，具備多路數(shù)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(nèi)置協(xié)議與上位機(jī)中虛擬仿真教學(xué)軟件實(shí)時(shí)通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和對(duì)外控制等操作。具有RS232通信接口或USB通信接口、24路開關(guān)量輸入接口及指示、24路開關(guān)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(tǒng)協(xié)同傳感器模塊將動(dòng)作信號(hào)反饋給上位機(jī)仿真軟件中的虛擬對(duì)象模型，虛擬對(duì)象模型給出反饋信號(hào)，PLC等智能控制器根據(jù)信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的輸出操作，以此反應(yīng)整個(gè)系統(tǒng)執(zhí)行動(dòng)作過程。能在具有物理屬性的3D環(huán)境中進(jìn)行虛擬設(shè)備的仿真調(diào)試。具有高度的人機(jī)交互性，通過虛擬對(duì)象進(jìn)行各種與實(shí)際環(huán)境中相1同的操作。3D場(chǎng)景的PLC實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目36個(gè) |
18 | 智能考核系統(tǒng) |
| 1套 | 采用MCU 技術(shù) RAM 處理芯片的數(shù)字化集成電路板與配套無線故障設(shè)置控制系統(tǒng)，系統(tǒng)穩(wěn)定、不易感染病毒。 控制模塊(PC 控制終端或手持移動(dòng)控制終端)和驅(qū)動(dòng)模塊(智能故障設(shè)置驅(qū)動(dòng)盒)分離，避免復(fù)雜連線干擾控制器，系統(tǒng)更加可靠。 驅(qū)動(dòng)模塊內(nèi)置智能故障設(shè)置控制系統(tǒng)，配有專用新型無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(可插拔型)和 RS232 串行通訊接口，可無線組網(wǎng)通訊和 RS232 有線通訊。 手持移動(dòng)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(jī)對(duì)話友好。手持移動(dòng)控制終端可控制任意一臺(tái)帶驅(qū)動(dòng)模塊的實(shí)訓(xùn)設(shè)備。 手持移動(dòng)控制終端不聯(lián)網(wǎng)時(shí)可作單機(jī)操作，當(dāng)帶驅(qū)動(dòng)模塊的實(shí)訓(xùn)設(shè)備無線組網(wǎng)時(shí)，手持移動(dòng)控制終端可無線進(jìn)網(wǎng)作為聯(lián)網(wǎng)終端，可作學(xué)生機(jī)登錄實(shí)訓(xùn)與考核的操作終端，也可作教師機(jī)登錄出題設(shè)故的操作終端。 可通過 PC 控制終端進(jìn)行實(shí)訓(xùn)考核，也可通過手持移動(dòng)控制終端進(jìn)行實(shí)訓(xùn)考核，教師與 學(xué)員界面分開，教師通過密碼進(jìn)入教師界面出題，學(xué)員在普通界面答題。(注：教師與 學(xué)員設(shè)故與排故界面原理圖與設(shè)備面板原理圖完全一致) 可自由設(shè)定任意一處有關(guān)的各種常見故障，故障類型包括：線路斷 路、對(duì)地短路、接觸不良，偶發(fā)等故障現(xiàn)象。每套驅(qū)動(dòng)模塊可以設(shè)置 8 路大電流 5A 的 開路故障、16 路小電流 2A 的信號(hào)通路的開路、不良、偶發(fā)、短路等故障，共 24 路故 障設(shè)置。可根據(jù)需求擴(kuò)展設(shè)置 64 路大電流 5A 的開路故障、128 路小電流 2A 的信號(hào)通 路的開路、不良、偶發(fā)、短路等故障，共192 路故障設(shè)置?？筛鶕?jù)用戶使用要求調(diào)整故障設(shè)置點(diǎn)的數(shù)量和故障設(shè)置類型。 所有配備驅(qū)動(dòng)模塊的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，均可通過內(nèi)置的專用新型無線數(shù)據(jù)傳輸模塊無線組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)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(shí)訓(xùn)設(shè)備配套的無線故障設(shè)置控制系統(tǒng) 組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，通過主控計(jì)算機(jī)控制每一臺(tái)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的故障設(shè)置、故障排除、參數(shù)設(shè)定、遠(yuǎn)程起動(dòng)、信息反饋、考核評(píng)分等功能。 |
19 | ★智能電源管理系統(tǒng) |
| 共1套 | 智能電源管理系統(tǒng)具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護(hù)功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時(shí)，防止漏電保護(hù)器合閘，造成觸電危險(xiǎn)；電源具有故障鎖定功能，發(fā)生故障導(dǎo)致跳閘時(shí)，不能人為上電，只能通過遠(yuǎn)程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網(wǎng)與手機(jī)APP和PC端云平臺(tái)通訊，沒有網(wǎng)絡(luò)的情況下，教室整套智能電源管理系統(tǒng)可離線獨(dú)立運(yùn)行。 1、智能終端：智能電源管理系統(tǒng)以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機(jī)交互界面，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報(bào)功能。能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)三相電壓、電流、功率，功率因數(shù)、頻率、電能等參數(shù)，液晶觸摸屏監(jiān)測(cè)數(shù)值。能監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室電源的故障類型和故障次數(shù)；設(shè)備時(shí)間管理包含年月日時(shí)間的顯示；用戶通過刷卡方式請(qǐng)求開啟設(shè)備，PC端進(jìn)行授權(quán)之后，設(shè)備可啟動(dòng)使用，PC端可分時(shí)預(yù)約設(shè)備的啟動(dòng)和停止。 2、手機(jī)APP：用電狀態(tài)界面實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前電壓、電流、有無功功率、電能、設(shè)備溫度、漏電電流值等；用電數(shù)據(jù)界面能智能查找近2年用電數(shù)據(jù)，設(shè)置界面能設(shè)置限定電能值、負(fù)載值、設(shè)備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復(fù)時(shí)間值等。后臺(tái)查看報(bào)警日志、操作日志、故障日志等。 3、PC端軟件：每個(gè)設(shè)備狀態(tài)信息顯示，具有多個(gè)子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個(gè)人中心資料管理、用戶報(bào)警定位跟蹤與信息統(tǒng)計(jì)；具有管理員信息修改與權(quán)限管理等功能?？梢绘I開啟和關(guān)閉所有設(shè)備，可單獨(dú)控制每臺(tái)設(shè)備的開關(guān)。 |
附表一、三菱可編程控制器
序號(hào) | 名稱 | 型號(hào) | 數(shù)量 | 單位 | 備注 |
1 | 三菱模塊 | Q00UCPU | 1 | 塊 |
|
2 | 三菱電源單元基板 | Q35B | 1 | 條 | 5位基板 |
3 | 三菱模塊 | Q61P | 1 | 塊 | 輸入100-200AC、輸出DC5V、6A |
4 | 三菱模塊 | QX40 | 1 | 塊 | DC16輸入 |
5 | 三菱輸出模塊 | QY10 | 1 | 塊 | AC16輸出 |
6 | 三菱cclink通信模塊 | QJ61BT11N | 1 | 塊 |
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7 | 三菱通訊線 |
| 1 | 條 |
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8 | 三菱可編程控制器 | FX3U-32MT | 1 | 個(gè) |
|
9 | 三菱主機(jī) | FX3U-32MR | 1 | 個(gè) |
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10 | 三菱模塊 | FX3U-3A-ADP | 1 | 個(gè) |
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11 | 三菱cclink通信模塊 | FX2N-32CCL | 2 | 個(gè) |
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12 | FX系列下載線 | RS-232 | 1 | 條 |
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13 | 485通訊模塊 | FX3U-485-BD | 2 | 個(gè) |
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14 | 三菱變頻器 | FR-E740-0.75K-CH | 1 | 臺(tái) |
|
