高级电工与PLC实训考核装置

一、产品特点

1.装置采用铁质双层喷塑结构。优质钢材做骨架，经过机械加工成型，外表面喷涂彩色环氧聚塑。操作面板文字符号用现代彩色蚀刻喷描技术处理，面板标识清晰且经久耐用。桌面为防火、防水、耐磨高密度板、结构坚固，造型美观大方，实验台下方设有封闭式储物柜，柜内可放置实训模块、挂箱等。设有四个万向轮调节机构，便于移动和固定，有利于实训室的布局。

2.实训元器件都装在作为挂板的安装板上，且挂板四周装有线槽，操作方便、更换便捷，可扩展功能或开发新实训；操作内容的选择具有典型性、实用性。

3.技能培训用的控制线路和配套的小电机经特殊设计，可模拟工厂的各类电力拖动系统，并可满足维修电工的安装、调试、故障分析及排除故障等技能训练要求。

4.所有的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，有利于保护实训器件。

5.教师无线管控系统通过手持无线管理器管控系统软件与管理终端进行数据交换，对实验装置进行电源通断、定时等控制，并有报警次数、学生信息、误操作类型等管理功能。

6.装置电源系统采用2个独立式控制系统，一个为普通有线控制系统，一个为无线控制系统；其中普通有线控制系统位于PLC试验台面板上，由学生自行控制；无线控制系统由教师采用无线方式控制，可以一键全控，也可以单台控制。电源系统要求相间、线间有过流及短路保护功能，可设置过流保护、过压保护的额定值，采用高精度传感器进行信息采集和数字显示以便检测电网电压，并用三只指示灯指示。

二、技术性能

1.输入电压：三相四线～380V±10% 50Hz

2.装置容量：＜1.5kVA 

3.外形尺寸：1.7m×0.8m×1.6m

三、装置配备

实训装置由控制屏、实训桌、主机及触摸屏实训组件、实训模块、变频器挂箱、电气控制挂箱、电动机等组成。

(一)控制屏

控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板。具体功能如下：

1.主控板

(1)三相四线电源输入，由接触器通过起、停按钮进行操作控制电源输出，并设有急停按钮；设有漏电保护、短路保护等。控制屏设有AC220V及AC380V两组电源。

(2)设有450V指针式交流电压表，通过转换开关切换监控电网电压。

(3)设有三相隔离变压器一组(三相电源经接触器后，到隔离变压器，再输出)，使输出与电网隔离，采用浮地设计，对人身安全起到一定的保护作用；若隔离输出电压经人体对地漏电电流大于25mA，设备自动报警并切断电源。

（4）试验台两侧面各设有3路AC200V接地非隔离电源（两孔和三孔插头可以同时使用），为仪器仪表提供电源；一路网口，以便计算机使用；一路三相四线插座。

2.交直流电源

设有变压器一组，变压器原边设有保险丝保护，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110V、36V、24V、15V、12V、6.3V的交流电压，并且设有保护功能。设有直流电压：0～24V（3A）可调输出，带有软截止保护。

3.整流二极管：1N5408 四只，用于能耗制动的整流电路。

4.三只75Ω/75W电阻用于电动机降压启动、一只10Ω/25W用于异步电动机的能耗制动。

5.PLC主机及触摸屏操作系统：设有PLC主机、触摸屏、实验电源、端子排等；PLC主机采用西门子S7-1200系列CPU 1214C主机，数字量14点输入/10点输出，模拟量2路输入（0-10V电压），集成以太网、RS-485通信接口；6路高速计数器；SM1223扩展模块, 数字量8点输入/8点输出，配套PLC编程线缆、编程软件等。触摸屏采用昆仑通态TPC1061Ti 10英寸彩色触摸屏；支持触摸屏唤醒功能；5V供电，支持多种组态控件，可多界面演示，有wifi通讯、RS485通信系统，设有+24电源一组；PLC主机端子全部由接线端子排引出，PLC程序下载口从试验台两侧引出，方便连接计算机。

6.智能终端管理器

(1)硬件核心控制器：为了保证硬件的可持续性、可编程性、升级方便，采用高性能可编程微处理器，3.3V微处理器工作，留有SWD程序下载接口，自带WiFi模块，4.8KB主存储器，24V DC电源，集成功能PROFIBUS-DP接口，MMC128KB存储，电源模块、软件、编程线等配套相关硬件设备及软件。

(2)数据接口：输入电源为DC12V,具有10路DC输入，输入电压为5至12V；10路DC输出，输出电压12V，可直接驱动继电器工作；4路AI输入，2路AO输出。

(3)人机界面：具有128*64的人机互动界面，记录、显示设备状态信息，通过编码开关切换功能，并显示功能信息。同步显示上位机发送的状态。

(4)整个智能终端管理器集核心控制器、外围电路、数据接口、SWD接口、编码开关、人机互动界面128*64于一体。

7.交流电参数智能测试组件

具备单/三相交流电压采集、单/三相交流电流采集、单/三相交流功率采集、单/三相交流电能采集等功能并在人机交互界面上实时显示。能够测量各相以及三相的有功功率、无功功率、视在功率，同时还能测量各相电流、电压有效值、功率因数、相角、频率等参数；支持全数字域的增益、相位校正；具备SPI接口，直接与主控制器之间进行计量及校表参数的通信，内置电压监测电路，保证了上电和断电时正常工作。

8. 智能电源保护及管理系统

（1）系统自动采集三相交流电压、电流及功率，可实时检测设备电源状态及负载。采用电气隔离型高精度交流互感器和电源专用计量芯片。

（2）能够实时监测单/三相漏电电流值，在漏电电流超过30mA，能够0.1s内切断电源，并报警；漏电电流报警阈值和电源切断阈值可设定。

（3）欠压保护设备输入单/三相某一相或多相电压欠压后（低于电网电压12%），系统自动报警并断电，按复位按钮，设备恢复正常

（4）过压保护设备输入单/三相某一相或多相电压过压后（高于电网电压12%），系统自动报警并断电，按复位按钮，设备恢复正常

（5）过流保护设备输入单/三相某一相或多相电流过流（超过额定电流5%），系统自动报警并断电，按复位按钮，设备恢复正常，电流报警阈值和电源切断阈值可设定。

 (6)雷击浪涌保护对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行保护，具有相对相，相对地，相对中线，中线对地及其组合等保护模式。

四、软件

（一）教师管控系统

1.基于android平台，教师通过注册成功后，输于账号密码、登录进入系统，操作相关按钮，即可向智能保护器发送命令，实现管控。可注册多个账号，多人可以独立使用，互不影响。

2.教师管控软件由多个页面、多个菜单（电源管理、报警状态、I/O控制、设备管理、通道管理、查看日志等），每一个菜单下又包含次级菜单。

3.通过教师系统管控软件对学生机进行无线远程控制；在学生机上，教师可以通过密码设置对学生机进行本地控制；当某一学生机发生故障禁止启动时，可以在教师系统管理软件上设置，避免误操作时打开对应设备电源，造成意外事故的发生；能够单台、全部定时设备开、关机；能够记录设备报警状态和报警次数；未经教师端允许，学生不能擅自打开对应设备的电源。

4.为保证实验室管理的统一性，配备手持无线管理器，尺寸9.6寸的彩色中文触控屏，Android操作系统，可添加设备32台。界面可同时显示的设备数量32台，软件可更根据添加设备数量的多少，自动调节设备的显示比例，可在软件界面上实时监控到设备的开、关状态、运行时间；手持移动控制终端可控制任意一台带驱动模块的实训设备。可通过手持移动终端系统监控、查询学生实验台的电源开关状态；单独授权开启或关闭学生实验台电源；全部授权开启或全部关闭实验台电源功能。

5.工业级无线AP:支持IEEE802.11b/g/n标准；理论带宽为IEEE802.11b/g；无线传输速率达300Mbps；支持WEP、WPA、WPA2等多种加密方式，可选WPS功能；发射功率为20dBm（11n），24dBm（11g），26dBm（11b）；接收灵敏度为<-72dBm@54Mpbs；支持2.4无线网络频率；通信安全，高速。

（二）提供设备配套仿真软件，PLC程序及下载软件，触摸屏组态软件：

（1）全中文界面，全程操作可视化，具有基于DrictX3D编辑器，能够实现丰富虚拟特效与完善的交互功能,可以完成电工类、PLC等实训考核课件模拟教学。

（2）具有丰富的虚拟现实素材库与虚拟环境库等可随时调用。

（3）支持发布三维网络IE浏览html5文件：支持发布网络三维IE文件，用于互联网html5浏览，简单易上手，且无需编程，能够真正实现自主完成网页设计工作；可在电脑端、手机移动端、H5网页端应用。

（4）支持时间轴动画功能，支持用户控件界面自定义设计，支持Flash控件。

（5）支持各种虚拟现实交互设备（如动作捕捉设备、数据手套、位置跟踪器等）的交互和数据导入。

（6）键式编译可独立执行的EXE文件：支持打包为可独立执行的EXE文件进行发布，运行前不需要事先安装任何其他文件。

（7）支持贴图格式批量转换和资源管理：可方便的对各种格式的贴图进行查看，支持格式包括：jpg、bmp、psd、png、tga、dds。可实现文件同步，即将图片调入其它编辑软件（如photoshop）进行处理时，可保持同步更新，以及时观察修改后的效果。可查看场景中用到的所有贴图，统计其容量，可对贴图的加载格式和大小进行设定，支持各种压缩格式。可自动收集场景中所用到的所有贴图，便于管理。

（8）支持二次开发：通过SDK二次开发包，用户可以进行专业的虚拟仿真软件二次开发。

(三)实训挂箱及配件

 四、实训项目

电气控制实训

1.三相异步电动机直接启动控制

2.三相异步电动机接触器点动控制线路

3.三相异步电动机接触器自锁控制线路

4.按钮联锁的三相异步电动机接触器正反转控制线路

5.三相异步电动机的顺序控制

6.三相异步电动机的多地控制

7.双速交流异步电动机变速控制电路

7.安装调试通电延时带直流能耗制动Y-△启动控制线路

8.接触器联锁的正反转控制线路

照明控制实训

9.两个开关控制一盏灯

10.两地控制一盏灯

11.电度表原理与接线

12.单相电度表的直接接线

PLC控制应用实训

13.可编程控制器的基本指令操作

14.LED数码显示控制

15.天塔之光控制的模拟

16.十字路口交通灯的模拟

17.机械手动作的模拟

18.四节传送带的模拟

19.装配流水线控制的模拟

20.液体混合装置模拟控制的模拟

21.邮件分拣机模拟控制的模拟

22.PLC控制的三相异步电动机正反转控制

23.PLC控制的三相异步电动机Y/Δ启动控制

24.PLC控制的三相异步电动机降压启动控制

25.PLC控制的三相异步电动机能耗制动控制

PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训

26.变频器功能参数设置与操作

27.变频器外部端子点动控制

28.变频器外部模拟量控制

29.变频器控制电机正反转

30.多段速度选择变频调速

31.变频器无级调速

32.基于PLC的变频器外部端子的电机正反转控制

33.基于PLC数字量方式多段速控制

34.基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习

35.基于触摸屏控制方式的电机控制

36.PLC、触摸屏与变频器通信控制

37.基于MCGS的现场总线网络通信技术