维修电工技师高级技师技能实训考核装置.docx
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维修电工技师高级技师技能实训考核装置
一、维修电工技师·高级技师技能实训考核装置
1、技术性能
1.1输入电源：
三相四线（或三相五线）～380V±10%50Hz
1.2工作环境：
温度-10℃～+40℃相对湿度＜85%（25℃）海拔＜4000m
1.3装置容量：
＜0.5kVA
1.4重量：
100kg
1.5外形尺寸：
163cm×73cm×152cm
1.6安全保护：
具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标准
2、实训装置的基本配置及功能
实训装置采用现场总线方式控制，所有设备必须满足铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板采用凹字烂板工艺，主要有由控制屏、实训桌、电脑、电脑桌、主机实训组件、智能被控实训单元（含丰富的工业现场设备实训对象）、变频器挂箱、触摸屏挂箱、交直流电机、总线单元、通信模块、电机导轨、测速机构等组成。
（一）控制屏（铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板）
2.1交流电源控制单元
三相四线380V交流电源经空气开关后给装置供电，电网电压表监控电网电压，设有带灯保险丝保护，控制屏的供电由钥匙开关和启停开关控制、同时具有漏电告警指示及告警复位。
提供三相四线380V、单相220V电源各一组，由启停开关控制输出，并设有保险丝保护。
2.2定时器兼报警记录仪
定时器兼报警记录仪，平时作时钟使用，具有设定时间、定时报警、切断电源等功能；还可自动记录由于接线或操作错误所造成的漏电告警次数。
2.3直流电源、直流电压/电流表、逻辑电平输出及指示等
直流电压：
0～15V可调输出；直流电流：
0～20mA可调输出；直流数字电压表/电流表：
电压表量程0～200V、输入阻抗为10MΩ、精度0.5级，电流表量程0～200mA、精度0.5级；同时设有逻辑电平输出（点动、自锁）、逻辑电平指示、LED数码管、方向指示器、八音盒、直流24V继电器、信号转换座若干。
2.4功能模块：
八位电平显示、八位逻辑电平输出、八只点动开关、一组楼层及方向显示、八音盒、24V直流继电器4只，接口转换等。
2.5主机实训组件
配置日本欧姆龙CPM2AH-40CDR主机（AC/DC/RELAY），内置数字量I/O（24路数字量输入/16路数字量输出）；CPM1A-MAD02模拟量模块（4路模拟量输入/1路模拟量输出）CPM1A-CIF12RS485通信模块，配套通信编程电缆。
（二）智能控制被控实验单元
智能控制被控实验单元为典型的工业控制模型，铁质双层亚光密纹喷塑结构（采用凹字烂板技术，保证图形符号永不脱落），工艺流程要求自动输出的位置、液位等传感器信号由单元板内单片机系统自动模拟输出。
智能控制实验单元要求利用单片机系统建立数学模型，仿真实际工艺系统的运行，根据工艺流程执行情况，传感器信号要求自动给出。
2.6抢答器/音乐喷泉
通过对抢答系统中各组人员抢答时序的监视和控制，掌握条件判断控制指令的编写方法；通过对音乐喷泉控制系统中的“水流”及音乐的循环控制，掌握循环调用指令的编写方法。
2.7水塔水位/天塔之光
通过对“水塔水位”和“储水池水位”变化过程的判断，了解简单逻辑控制指令的编写方法。
通过对天塔之光闪亮过程的移位控制，掌握移位寄存器指令的编写方法。
2.8自动送料装车/四节传送带
通过对传送带启停、传送状态的控制和对货物在自动送料装车系统中流向、流量的控制，掌握较复杂逻辑控制指令的编写方法。
2.9多种液体混合装置
通过对“液体混合装置”中不同液体比例及液体混合时搅拌时间的控制，掌握条件判断指令及各种不同类型的定时器指令的编写方法
2.10自动售货机
通过对用户投币数目的识别和自动售货机中各种“货物”的进出控制，掌握各种计数器指令及比较输出指令的编写方法。
2.11自控轧钢机/邮件分拣机
通过对自控轧钢机和邮件分拣机原材料（“钢锭”、“邮件”）来料数量、来料类别识别及对各种执行器（例如“电机”）启停时序的控制，掌握数值运算指令及中断指令的编写方法
2.12机械手/自控成型机
通过对机械手停留“位置”及自控成型机各方向“液缸位置”的控制，掌握一个完整工业应用系统中的较简单逻辑控制程序的编写能力。
2.13加工中心
通过对加工中心中各方向“电机”运行方向及“刀库”进出刀、换刀过程的控制，掌握一个完整工业应用系统中的较复杂逻辑控制程序的编写能力。
2.14工业洗衣机/电镀生产线
通过对洗衣机进出水时间、洗涤流程及电镀生产线中物块侵入不同溶液的时间、方式、先后顺序的控制，掌握多点PLC控制系统的综合应用能力。
2.15步进电机/直线运动
步进电机系统由驱动电路、步进电机、刻度盘、指针等组成；直线运动系统由电机、同步带、光电传感器、导轨、移动块等组成。
通过利用PLC对步进电机及直线运动实物模块的控制，初步了解步进电机方向、拍数的控制及直线运动检测、定位控制。
2.16温度PID控制挂箱（模拟量控制）
加热器、铝块（固体加热）、铂电阻、冷却风扇、温度变送器等组成。
2.17直流电机控制系统
配由PWM工业专用驱动器，有0～10V电压控制端，可构成闭环系统，通过对直流电机系统中脉冲信号采集、转速控制（电压量）。
2.18直流无刷电机控制系统
由直流无刷电机驱动器和直流无刷电机两部分组成，由触摸屏直接控制。
2.19：
电加热炉、晶闸管集成温控器、智能温度变送器、温度传感器、自动手动开关、手操器、给定器、变速风扇、电压电流变换器各一套；交流电压表、直流电流表、直流电压表、温度指示仪各一块；电源开关、电源插座、通信接口、接线插孔和接线柱；无极调光控制器、光电传感器、光电识别传感器，白、黄、红、蓝信号指示灯（或颜色板）。
2.20：
由底座、有机玻璃水箱、水泵、储水箱、手动阀门、超声波液位传感器、称重传感器、压力传感器、显示仪表、和电气控制箱组成。
通过传感器信号采集，控制系统编程，实现各种模拟量输入、输出实训及压力、液位的位式和PID闭环控制。
2.17皮带运输机
2.18隧道风机
2.19装配流水线
2.20小车运动控制系统实训模型
由运动小车、同步带轮传动机构、直流电机、光电传感器、电感式传感器、电容式传感器、超声波传感器、行程开关等组成，通过传感检测、PLC编程，实现运动距离测量、传动控制、键值优化比较行走控制、定向控制、定位控制、报警运行控制、点动控制、位置显示控制等，能实现小车的精确定位。
该系统外观精美，体积紧凑，重量轻，行程范围：
0.6米。
2.21四层电梯实训模型
置由底座、上下行轿箱、行程限位机构、呼叫指示灯、轿箱门、控制面板、控制电机、传感器、传动机构等部件组成；主要能完成传感器检测，变频器的基本使用定时器指令，数学运算指令，高速计数器，轿厢自动开关门控制，电梯模拟运行呼叫指示驱动，楼层显示，门机力矩安全保护，厅门安全控制电梯终端开关保护，电梯升降减速控制，采用光电编码器的定位
2.22十字路口交通灯实训模型
由仿真实物建筑模型、车辆实物模型、道路模型及交通指挥灯等部件组成。
有电源指示和控制、启/停按钮、手/自动按钮、行人呼叫按钮、四方向红/黄/绿灯点阵指示模块（具有东西南北十二方向显示）、四方向数码倒计时显示模块，车辆行进声光指示（不同方向的车行进时可用不同的声音及指示灯进行指示）
2.23双容水箱液位实训对象系统
有机两个玻璃水箱、微型水泵、储水槽、手动阀门、两个液位传感器和电气控制箱组成。
水泵由一功率放大电路来驱动，储水箱中的水从有机玻璃水箱顶部进入，底部用一手动阀门控制出水的流量。
用扩散硅压力变送器来检测液位，输出4～20mA标准信号，通过PLC可编程控制器可实现液位的开关和闭环控制，它可作为学校老师和科研技术人员作为研究PLC算法控制的一个实训平台，同时可以利用PLC控制研究二阶系统的特性和控制。
2.24变频恒压供水技能实训模型
◆工作电源：
三相四线AC380V±10%50Hz
◆工作环境：
环境温度范围为+3℃～+45℃
◆变频范围：
25Hz～50Hz
◆外形尺寸：
500mm×375mm×1700mm
◆压力控制范围：
低压控制4～12kPa，高压控制10～35kPa
●变频磁力驱动泵、休眠泵、消防泵、压力变送器、压力仪表、输水管道、消防栓、家用水龙头、蓄水池等工程设备
●控制对象全部使用不锈钢和有机玻璃器件，保证不生锈、不易老化；模拟六层大楼给水系统，具有有生活水系统和消防水系统两种水路模型；动力系统由四台水泵构成，其中两台常规变频循环泵，一台休眠小泵，一台消防泵，能够模拟常规生活供水系统、消防供水系统和夜间小流量供水系统，能够生动模拟大楼给排水系统的典型结构。
◆它可广泛应用于配有变频器实训挂箱或配有变频器、PLC、继电接触实训挂箱的实训装置中。
2.25实训网孔板每套3件
2.26实训电气元器件
序号
名称
型号与规格
数量
1.
交流接触器
LC1-D0610NM5
6只
2.
辅助触头
LA1-DN11
6只
3.
热继电器
JRS1D-25/Z（0.63-1A）
1只
4.
热继电器底座
JRS1-25
1只
5.
低压断路器
DZ108-20/10-F（0.63-1A）
1个
6.
熔断器及熔断芯
RT18-32/3P-3A
2只
7.
平动按钮
LA42（B）P-11/Y
2只
8.
平动按钮
LA42（B）P-11/G
2只
9.
平动按钮
LA42（B）P-11/R
3只
10.
旋钮开关
LA42（B）X2-11/B
2只
11.
三位旋钮开关
LA42（B）X3-22/B
1只
12.
行程开关
JW2A11H/LTH
5只
13.
行程开关
LX9-001
2只
14.
平头指示灯
AD17-16/AC220V（G/R）
4只
15.
按钮开关盒
B06501A-4T1
3个
16.
钳形电流表
MG27型钳形电流表
2个
17.
电流互感器
LM3-BH5/5
3个
18.
频敏变阻器
3个
19.
直流双臂电桥
1个
20.
转速表
1个
21.
交流电桥
QJ42型
1个
22.
接线端子
RBT4
50片
23.
塑料软铜线
0.75mm×42
100米
24.
塑料软铜线
0.4mm×23
100米
25.
走线槽
25×25
6条
26.
平导轨
400mm
3条
27.
号码管
Φ3
0.5米
28.
圆头不锈钢螺丝
M4×12
50只
29.
不锈钢平垫
Φ4
100只
30.
不锈钢螺母
M4
50只
2.27欧姆龙3G3MZ-AB004变频器，带有RS485通信接口及基本操作面板。
2.285.7英寸STN256色彩色触摸屏
2.29三相鼠笼异步电机：
WDJ26交流380V/△
2.30电脑：
品牌电脑启天M6900，320G硬盘，2G内存，19宽屏液晶显示器
2.31电脑桌：
电脑小推车
3、装置特点
3.1采用积木组合式结构，含开关量、模拟量、变频调速、触摸屏、总线通信模块等，配套组态监控软件、仿真实训教学软件，实现仿真化、信息化、网络实训教学，体现实训教学的网络性和系统性。
3.2项目实训模块：
利用目前典型的可编程控制器及总线技术完成对工业生产中模拟对象、实物模型中的逻辑、模拟、过程、运动等的控制实训，完成学生认知、设计、安装、调试、检修等多种技能实训。
3.3基于现场总线的组态监控实训教学：
通过现场总线网络，将实训装置（从站）PLC和主站PLC进行1：
N通信。
从站的PLC运行控制对象的程序，利用工控网络集中监控的功能，主站PLC可以对任意一台从站PLC进行实时监控，符合工业现场控制的要求。
学生独立通过PLC完成对各种实训对象的控制，并进行组态实时监控（1：
1通信）。
3.4仿真实训教学：
要求维修电工仿真实训软件、传感器仿真实训软件、PLC仿真实训软件、PLC实物教学模型仿真实训软件、数控加工仿真实训软件、网络实训多媒体教学系统并要求现场演示。
通过FLASH虚拟环境实时显示PLC运行状态，也可以实现PLC接线，错误检查，编程训练、程序编写测试等功能。
4、SMS-02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；设有带锁抽屉，用于放置工具及资料，电脑桌联体设计，造型美观大方。
5、实训项目
PLC基本技能实训
1）5.1PLC认知实训（软硬件结构、系统组成、基本指令、接线、编程下载等）
2）5.2典型电动机控制实操实训（点动、自锁、正反转、星三角换接启动等）
3）PLC仿真实训
PLC模拟控制应用实训
4）数码显示控制
5）抢答器控制（优先级、数值运算，具有声效功能）
6）天塔之光控制（闪烁、发射、流水型）
7）音乐喷泉控制（具有声效功能）
8）水塔水位控制（自动/手动，自诊断）
9）自动送料装车系统控制
10）四节传送带控制
11）装配流水线控制
12）多种液体混合装置控制
13）自控成型机控制
14）自动洗衣机控制（具有声效功能）
15）电镀生产线控制
16）自控轧钢机控制
17）邮件分拣机控制
18）自动售货机控制（具有声效功能）
19）机械手控制控制
20）加工中心管理控制（刀具选择、位置模拟）
PLC实物控制应用实训
21）直线运动位置检测、定位控制
22）步进电机系统控制
23）直流电机控制
24）温度PID控制（具有声效功能）
25）皮带运输机控制
26）隧道风机控制
27）小车运动控制系统实训模型控制
28）十字路口交通灯实训模型控制
29）双容水箱液位实训对象系统控制
30）变频恒压供水实训模型控制
31）四层电梯控制
PLC高级技能实训（设计、安装、调试及检修）
32）基于PLC的C620普通车床电气控制
33）基于PLC的C620普通车床两地控制
34）基于PLC的C6140普通车床电气控制
35）基于PLC的M7130K平面磨床电气控制
36）基于PLC的Z3040摇臂钻床电气控制
37）基于PLC的X62W万能铣床电气控制
38）基于PLC的液压滑台式自动攻螺纹机电气控制
39）基于PLC的运行小车电气控制
PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训
40）变频器功能参数设置与操作
41）外部端子点动控制
42）变频器控制电机正反转
43）多段速度选择变频调速
44）变频器无级调速
45）外部模拟量（电压/电流）方式的变频调速控制
46）瞬时停电起动控制
47）PID变频调速控制
48）基于PLC的变频器外部端子的电机正反转控制
49）基于PLC数字量方式多段速控制
50）基于PLC模拟量方式变频开环调速控制
51）基于PLC模拟量方式变频恒压供水模拟控制
52）基于PLC通信方式的变频开环调速
53）基于PLC通信方式的速度闭环定位控制
54）基于PLC模拟量方式的变频闭环调速
55）基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习
56）基于触摸屏控制方式的数码显示控制
57）基于触摸屏控制方式的温度PID控制（B11+C21）
58）PLC、触摸屏与变频器通信控制（C10+C21）
59）基于MCGS的现场总线网络通信技术
高级维修电工及技师技能培训考核系统
一、装置必须具有的功能
1.智能型考核系统：
可通过键盘或教师机进行故障设置，学生在实训台的电路上进行故障检测，并通过答题器将答案及相关信息传到教师机上，老师在教师机上根据学生上传的信息对学生的考核结果进行自动评分，并将其保存下来，供以后进行查询或打印。
2、利用计算机的快速、强大的数据管理功能和网络功能，将实训台和计算机构成网络，使教师方便通过计算机来发送考核试卷、监控学生考核情况、收取学生考核试卷、自动计算考核成绩。
3．智能考核系统单元由10寸液晶显示屏、键盘、ARM主控系统、存储器和通讯模块组成。
4.智能考核上位机软件具有网上报名系统、实训预约管理、试卷管理、考试管理、用户权限管理、学生信息管理、教师信息管理、成绩管理、指纹识别登陆功能、语音通话功能、网络视频监控等功能。
5.智能考核单元模块可进行日历和时钟设置、考核时间设置、密码设置、故障设置、也能在线自动检测和识别考核模块的功能；
6.考核设备具有网络通讯接口，多台设备可组成智能考核网络，教师机进行设置故障（发卷）、查询、收卷、自动评分及相关设置和管理；
7.网络型考核系统：
是在智能型的基础上，每台装置上再配一台PC机（学生机），学生可以在PC机的排故界面上输入答案并提交。
8.基于现场总线的组态监控实训教学：
通过现场总线网络，将实训装置（从站）PLC和主站PLC进行通信。
从站的PLC运行控制对象的程序，利用工控网络集中监控的功能，主站PLC可以对任意一台从站PLC进行实时监控，符合工业现场控制的要求。
学生独立通过PLC完成对各种实训对象的控制，并进行组态实时监控。
9.仿真实训教学：
通过FLASH虚拟环境实时显示PLC运行状态，也可以实现PLC接线，错误检查，编程训练、程序编写测试等功能。
10.控制屏铁质双层喷塑结构要求采用2MM厚以上，铝质面板要求采用凹字烂板工艺
11.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；设有带锁抽屉，用于放置工具及资料，电脑桌联体设计，造型美观大方。
12.单片机部分丰富的接口电路，这些单片机接口电路涵盖了MCU的各个应用领域，并能够提供用户领先的应用和设计的方法。
13．单片机的CPU芯片引脚引出，可以任意的连接自己的实际应用系统。
14.提供专业单片机仿真器，使用功能强大的KeiluVision2集成调试软件，具有编辑、编译、下载、单步、跟踪、断点、运行等多种功能，可使用汇编和C语言进行编程。
15.提供各种接口电路的应用范例和测试程序以及详细的应用说明，帮助用户快速地掌握这些接口的应用方法，配有ISP在线烧写器及仿真器，用户不仅可以在线烧录程序也可在KeiluVision2调试环境下进行硬件仿真调试，
二、设备结构组成及功能要求
1.实训装置由控制屏、实训桌、电脑、电脑桌、主机实训组件、变频器、交流电机、实训模块（含丰富的工业现场设备对象）、总线单元、其他模型实训模块各一套等组成。
2.设备外形尺寸不小于：
1600mm×700mm×1400mm
3.电源控制屏（铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板）
3.1交流电源：
三相～220V/1.5A电源（具有过流保护）；三相～380V电源（具有输出短路保护）。
3.2高压直流电源：
励磁电源：
220V/0.5A，具有输出短路保护。
3.3指针式仪表
1）交流电压表一只：
通过其下方的波段开关切换，指示三相电网输入的线电压，精度为1.0级；
3.4数字式仪表
2）真有效值交流数字电压表一只：
测量范围0～500V，量程自动判断、自动切换，精度为0.5级，三位半数显，为交流调速系统提供电压指示；
3）真有效值交流数字电流表一只：
测量范围0～5A，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，三位半数显，具有超量程告警、指示及切断总电源的功能，为交流调速系统提供电流指示；
4）直流数字电压表一只：
测量范围0～300V，三位半数显，输入阻抗为10MΩ，精度0.5级；
5）直流数字毫安表一只：
测量范围0～2000mA，分20mA、200mA、2000mA三档，直键开关切换，三位半数显，精度0.5级，具有超量程告警、指示及切断总电源功能。
3.5智能.人机操作平台：
装有240×128点阵蓝底背光液晶显示屏及PVC轻触键盘，可以通过相关的操作进行设故、排故、查看、定时等相关功能的操作
3.6故障设置箱：
本实训装置可设置40个独立的故障点，每个实训通过多种故障组合，可设置更多的故障。
排故操作面板，设有40个故障排除按钮和一个计数器（对按下排故按钮的次数进行记录）
3.9控制屏其它设施
控制屏正面大凹槽内，设有两根不锈钢方管，可挂置实训部件，凹槽底部设有16芯、12芯、7芯、3芯等插座，挂件的电源由这些插座提供。
控制屏两侧设有单相三极220V电源插座及三相四极380V电源插座。
3.10晶闸管主电路
提供12只5A/1000V的晶闸管，分成正、反桥两组，每只晶闸管均设有RC吸收和保险丝保护装置，晶闸管可通过触发信号进行触发（留有触发脉冲输入接口）。
另外，还设有带镜面精密指针式直流电压表（±300V，精度1.0级）、带镜面精密指针式直流电流表（±2A，精度1.0级）各一只以及平波电抗器一组。
3.11三相晶闸管触发电路
提供三相晶闸管触发电路、功放电路等，与PDC-11配套使用。
3.12电机调速控制电路I
提供以下模块：
给定（带数显）、调节器I、转速变换（FBS）、调节器II、反号器（AR）、电流变换（FBC）、电压隔离器（TVD）。
其中调节器I和调节器II的比例增益可用电位器进行调节。
3.13单相晶闸管触发电路
提供单结晶体管触发电路、锯齿波同步触发电路和西门子TCA785集成触发电路。
3.14三相数字PWM整流器组件
面板绘有三相数字PWM整流器原理框图及各种接口，控制板安装在挂箱内，控制芯片采用TMS320LF2407A。
实验项目：
（1）SVPWM观察实验；
（2）不控整流实验；（3）数字PWM整流实验；（4）负载实验；（5）能量回馈实验。
3.15有源电能质量管理装置
面板绘有有源电能质量管理装置原理框图、各种接口及键盘液晶界面，控制板安装在挂箱内，控制芯片采用TMS320LF2407A。
挂件主要完成检测电网给非线性负载的供电电流，实时计算电流中的无功成分和谐波含量，控制并网逆变器输出与检测到的电流相反，将负载中的谐波电流或谐波电流、无功电流抵消，从而使电网供电电流中不包含谐波或谐波、无功成分，减小电流畸变率，提高功率因数。
实验项目：
（1）PWM观测实验；
（2）并网逆变器的锁相实验；（3）电流谐波成分检测实验；（4）电流无功、谐波成分检测实验；（5）利用调节有功电流来稳定逆变器的直流电压值实验；（6）负载电流谐波补偿实验；（7）谐波、无功补偿实验。
3.16直流斩波电路
主要由斩波器触发电路及斩波器主电路两大部分组成
3.17给定及实训器件
提供一只灯泡负载、给定电压（带数显，±15V可调电压输出）、二极管
3.18可调电阻器
提供两组900Ω×2/0.41A瓷盘电阻和一只转换开关
3.19单相调压与可调负载
提供一组900Ω×2/0.41A瓷盘电阻；一只0～250V/0.2kVA单相自耦调压器；一个整流滤波电路
3.20功率表及单相变压器
提供一只功率表和一只单相变压器
3.21三相芯式变压器
提供一只三相芯式变压器和一个三相不控整流电路
3.22电机调速控制电路II
提供以下模块：
零电平检测（DPZ）、转矩极性鉴别（DPT）及逻辑控制（DLC）。
3.23直流调速器
提供直流调速器一只，控制元器件（包括给定、按钮及接触器等）等。
3.24变频器调速实训组件（三菱FR-D720）
3.25电子技术实训组件
（一）提供锯齿波发生器、RC正弦波振荡器、正弦波方波锯齿波发生器、电压频率转换器、集成功率放大器、步进电机与环行分配器等实训模块。
3.26电子技术实训组件
（二）
提供可逆计数译码器、十位逻辑电平、简易数字式频率计、单脉冲控制移位寄存器、数码管显示等实训模块。
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