一、概述

    高级电工技术实训考核装置实训内容丰富，涵盖 “ 电工基本技能训练 ”“ 电工综合技能训练 ”“ 电动机基本控制线路的训练 ”“ 常用生产机械电气控制线路训练 ”“PLC 可编程控制技术与应用 ”“ 变频调速技术 ” 课程实训科目等，结构合理，实训元器件采用挂箱和网孔板相结合形式，易增加或扩展实训项目。该装置适合高职、高专、中专、职校等新建或扩建实训室，为学校迅速开设实训课提供了理想的 新一代电工实训考核装置。

二、装置的主要优点及安全保护体系

1 、实训项目采用挂箱式与网孔板式结构，易扩展新的实训项目，接近工业现场，动手能力强，充分发挥学生的主观能动性。

2 、屏上装有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，控制屏内一有漏电现象，即发出告警并切断总电源，确保实训安全进行。

3 、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，确保设备的安全。

4 、测量仪表精度高，采用数字化、智能化模式、符合现代测量仪表发展方向。

5 、综合性强：涵盖 “ 电工基本技能训练 ”“ 电工综合技能训练 ”“ 电机控制技术 ”“PLC 可编程控制技术与应用 ”“ 变频调速技术 ” 等实训项目，节省实验用房，经济效益显著。

6、具有定时与故障次数记录功能，使实训与考核有一个统一的标准。

三、技术性能

1 、输入电源：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： 120Kg

5 、外形尺寸： 1700mm × 700mm × 1500mm

四、 实训装置基本配置及功能

本实训台主要由实训屏、实训挂箱、实训桌等到组成。

（一）实训屏

实训屏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、测试仪表及实训器件等，具体功能如下：

1 、控制及系统电源部分

（ 1 ）提供三相固定 380V 交流电源，由组合开关独立控制其输出，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 ）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 2V 、 4V 、 6V 、 8V 、 10V 、 12V 、 14V 、 16V 、 18V 、 20V 、 24V 低压交流电源，电流 1.5A 。

（ 4 ）提供～ 220V 插座 2 只，为外部仪器提供工作电源。

（ 5 ）配备实训用 250V/30W 日光灯管及支架一套。

2 、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 ，电流 0.5A ，有表指示。

3 、函数信号发生器：输出正弦波、矩形波、三角波

（ 1 ）频率范围： 5Hz-550KHz ，含五个频段。

（ 2 ）频率指示：由 Hz 表直接读出。

（ 3 ）电压输出范围：正弦波 5Hz-250KHz ＞ 4.5V ， 250KHz-550KHz ＞ 3.5Hz

三级衰减： 0db ， 20db ， 40db ，具有连续细调

矩形波： 5Hz-250KHz ＞ 4.5V ， 250KHz-550KHz ＞ 3.5Hz ，幅度连续可调

三角波： 5Hz-250KHz ＞ 1V

4 、连续计数脉冲：输出频率 0.5-300KHz 。

5 、单次脉冲：每次可输出一对正负脉冲。

6 、仪表部分

（ 1 ）真有效值交流数字电压表一只，测量范围： 0-500V ， 0.5 级，三位半数显。

（ 2 ）真有效值交流数字电流表一只，测量范围： 0-2000mA ， 0.5 级，三位半数显。

（ 3 ）直流数显电压表一只，测量范围： 0-200V ， 0.5 级，三位半数显。

（ 4 ）直流数显电流表一只，测量范围： 0-2000mA ， 0.5 级，三位半数显。

（ 5 ）单相智能型功率、功率因数表

由一套微电脑，高速、高精度 A/D 转换芯片和全数显电路构成。通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。为了提高测量范围和测试精度，将被测电压、电流瞬时值时的取样信号经 A/D 变换，采用专用 DSP 计算有功功率。功率的测量精度 0.5 级，电压、电流量程分别为 450V 、 5A ，可测量负载的有功功率、功率因数及负载的性质；还可以贮存、记录 15 组功率和功率因数的测试结果数据，并可逐组查询。

（ 6 ）指针式直流微安表一只，量程 100uA ，精度 1.5 级。

7 、实验管理器

平时作为时钟使用，具有设定实训时间、定时报警、切断电源功能，此外自动记录由于接线或操作错误造成的漏电告警总次数，为学生实训技能考核提供一个统一的标准。

（二）实训挂箱及配件

1、电路基础实验箱（一）

提供基尔霍夫定律（可设置三个典型故障点）、叠加原理（可设置三个典型故障点）、戴维南定理、诺顿定理、二端口网络、互易定理、R、L、C串联谐振电路（L用空心电感）、R、C串并联选频电路及一阶、二阶动态电路等实验。各实验器件齐全，实验单元隔离分明，实验线路完整清晰，验证性实验与设计性实验相结合。

2、交流电路实验挂箱

提供单相、三相负载电路、日光灯、变压器、互感器及电度表等实验。负载为三个完全独立的灯组，可连接成Y或△两种三相负载线路，每个灯组均设有三个并联的白炽灯罗口灯座(每组设有三个开关控制三个负载并联支路的通断)，可插60W以下的白炽灯九只，各灯组设有电流插座；日光灯实验器件有30W整流器、电容器（1uF/500V、2.2uF/500V、4.7uF/500V）、启辉器及短接按钮；铁芯变压器一只（50VA、36V/220V），原、副边均设有保险丝及电流插座；互感线圈一组，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、小铁棒各一根及非导磁铝棒一根；电度表一只，规格为220V、3/6A，实验时临时挂上，其电源线、负载线均已接在电度表接线架的接线柱上，实验方便；220/8.2V（0.5A）/8.2V（0.5A）变压器一只，可进行变压器原、副绕组同名端判断，变压器副边双绕组同名端判断及变压器应用等实验。

3、元件箱

设有三组高压电容（每组1uF/500V、2.2uF/500V 、4.7uF/500V高压电容各一只），用以改变功率因数实验；提供实验所需的各种元件，如电阻、二极管、发光管、稳压管、电位器及12V灯泡等,还提供十进制可调电阻箱，阻值为0～99999.9Ω/2W。

4、受控源箱

受控源CCVS、VCCS两路，打开电源开关，CCVS、VCCS两路受控源即可工作，通过适当的连接，即可获得VCVS、CCCS受控源的功能。此外，还设有±12V两路直流稳压电源，并有发光管指示。

（5）模拟电子实验挂箱

    设有电源实验电路、运放实验电路、直流信号源、低压交流电源、电阻电容三极管等实验元件；配备单管、多级、负反馈实验模块、分离、集成功率放大实验模块。

（6）数字电子实验挂箱

设有8位逻辑电平开关、8位逻辑电平指示、四位十进制设码显示器、一个共阴数码管、两组拨码开关、单次脉冲、高可靠圆脚集成插座8P、14P、16P、28P、40P等若干以及实验所需的电阻器、电位器三极管等。

6、继电控制实验挂箱一

提供交流接触器3只带通电指示，热继电器1只，时间继电器1只，启动停止按钮2只，保险丝座3只，三相开关一只。

7、继电控制实验挂箱二

 提供交流接触器（线圈电压220V）两只、时间继电器（通电延时，线圈电压220V）一个，以及能耗制动电源变压器、整流二极管、电阻等。

8 、 PLC 主机挂箱

配置三菱 FX1N-40mR 主机，集成数字量 I/O （ 24 路数字量输入， 16 路数字量输出）、 RS-422 通信口、 SC-09 通信编程电缆及转接输入输出口、开关等。随机配置仿真软件及工控组态软件。

9 、变频器实训挂箱

配置三菱 FR-D720 变频器，带有 RS485 通信接口及 BOP 操作面板。

10、PLC 模拟模块挂箱

11、电机导轨及光码盘测速系统

含光码盘测速系统（配有进口光电编码器） 1 套，不锈钢导轨 1 幅，道轨平整度好，无应力变形，同心度好。

12、三相鼠笼交流电机1 台

13、连接线一套

14、常用工具：尖嘴钳、螺丝刀、剥线钳等一套

（三）实训桌

实训桌为铁质双层亚光密纹喷塑，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，结构坚固，电脑连体设计造型美观大方。实训桌下方设有元件储存柜，可以放置实训挂箱，还设有四个带刹车的轮子，便于移动和固定。

（四）实验凳：凳面进口PP注塑成型，颜色为灰白色；升降结构为螺杆升降；中管选用直径50mm，壁厚1.2mm圆管；装饰套为ABS注塑成型。

（五）相关软件

1、编程应用软件

2、PLC仿真实训软件

1）通过FLASH虚拟环境实时显示PLC的运行状态

2）可以实现PLC虚拟接线，并对接线进行错误检查

3）PLC编程训练、PLC程序编写测试等功能

4）实现PLC运行模拟，对错误程序进行检查

3、工控组态软件一套：

打开软件编程环境，任何实训都可以编辑出形象直观动感强、数字效果好的组态棒图，并进行实训动态跟踪教学

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

（二）模拟电路实验项目

1、常用电子仪器的使用

2、二极管的简单测试

3、晶体三极管输入输出特性实验

4、单级放大电路

5、两级放大电路

6、负反馈放大电路

7、射极跟随器

8、差动放大电路

9、场效应管放大器

10、RC正弦波振荡电路

11、LC振荡器及选频放大器

12、集成运放的基本参数测试

13、集成运放比例求和运算电路

14、集成运放的积分、微分电路

15、集成运放的电压比较器电路

16、波形发生器

17、有源滤波器

18、集成功率放大器

19、互补对称功率放大器

20、集成稳压器

21、串联稳压电路

22、晶闸管可控整流电路

（三）数字电路实验项目

1、晶体管开关特性、限幅器与钳位器

2、TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试

3、CMOS集成逻辑门的逻辑功能与参数测试

4、集成逻辑电路的连接和驱动  

5、组合逻辑电路的设计与测试

6、译码器及其应用 

7、数据选择器及其应用

8、触发器及其应用 

9、计数器及其应用

10、移位寄存器及其应用

11、脉冲分配器及其应用     

12、使用门电路产生脉冲信号——自激多谐振荡器

13、单稳态触发器与施密特触发器——脉冲延时与波形整形电路

14、555时基电路及其应用

（四）电机拖动及控制实训

1 ．闸刀开关正转控制线路

2 ．接触器点动正转控制线路

3 ．具有自锁的正转控制线路

4 ．具有过载保护的正转控制线路

5 ．有顺开关控制正反转控制线路

6 ．接触器联锁的正反转控制线路

7 ．按钮联锁的正反转控制线路

8 ．按钮接触器复合联锁控制线路

9 ．工作台自动往返行程控制线路

10 ．接触器控制串联电阻降压起动线路

11 ．时间继电器控制串联电阻降压控制线路

12 ．手动 Y/△ 降压起动

13 ．接触器控制 Y/△ 降压起动

14 ．时间继电器控制 Y/△ 降压起动

15 ． QX3-13 型 Y/△ 自动起动控制线路

16 ．半波整流能耗制动控制线路

17 ．全波整流能耗制动控制线路

18 ． C620 车床电气控制线路

19 ．单相运行反接制动控制线路

20 ．手动降压起动

21 ．电动葫芦电气控制线路

22 ． C6163 车床电气控制线路

23 ．控制电路联锁控制线路

24 ．主电路联锁控制线路

（五） PLC 控制技术实训

1 ．电机控制

实验 1 ：电动机直接启动

实验 2 ：电动机正反转控制

实验 3 ：电动机的 Y-△ 启动

2 ．八段码显示、天塔之光

实验 4 ：抢答器实验

实验 5 ：优先级别判断

实验 6 ：数值运算实验

实验 7 ：闪烁灯光控制

实验 8 ：发射型灯光控制

实验 9 ：流水型灯光控制

3 ．交通信号灯自控和手控

实验 10 ：经绿灯自动控制

实验 11 ：红绿灯手动控制

实验 12 ：红绿灯开闭时间可控实验

4 ．水塔水位自动控制

实验 13 ：水池水位自动控制

实验 14 ：水塔水位自动控制

实验 15 ：带自诊断的水塔水位自动控制

5 ．自控成型机

实验 16 ：成型机的半自动控制

实验 17 ：成型机的全自动控制

实验 18 ：成型机带计数的全自动控制

6 ．自控轧钢机

实验 19 ：轧钢机的半自动控制

实验 20 ：轧钢机的全自动控制

实验 21 ：轧钢机带计数的连轧控制

7 ．多种液体自动混合

实验 22 ：二种液体自动混合控制

实验 23 ：三种液体自动混合控制

实验 24 ：三种液体自动混合加热控制

8 ．自动送料装车系统

实验 25 ：自动装车系统

实验 26 ：自动送料装车系统

实验 27 ：送料装车系统控制

9 ．邮件分拣机

实验 28 ：单一邮件分拣控制

实验 29 ：多邮件分拣

实验 30 ：邮件分拣的全自动控制

10 ．四层电梯控制系统

11 ．机械手控制系统

12 ．五相步进电机控制系统

（六） PLC 高级技能实训（包括设计、安装、调试及检修）

1 ． PLC 控制的三相异步电动机正反转控制

2 ． PLC 控制的三相异步电动机 Y/△ 启动控制

3 ． PLC 控制的三相异步电动机降压启动控制

4 ． PLC 控制的三相异步电动机能耗制动控制

5 ． C620 车床电气控制线路

6 ． C6130 车床电气控制线路

7 ．电动葫芦电气控制线路

（七）基于变频器的电机拖动与控制实训

1 ．变频器功能参数设置与操作

2 ．变频器报警与保护功能

3 ．多段速度选择变频调速

4 ．外部端子点动控制

5 ．控制电机正反转运动控制

6 ．控制电机运行时间操作

7 ．瞬间停电变频器参数设定

8 ．外部电压变频调速

9 ．三相异步电动机的变频开环调速

（八） PLC 、变频器的电机拖动与控制实训

1 ．基于 PLC 通信方式的多段速选择变频调速

2 ．基于 PLC 通信方式的变频器开环调速

3 ．基于 PLC 通信方式的变频器闭环调速