现代电气控制系统安装与调试实训装置
发布时间：2021-07-14 浏览：>0 次
一、产品概述
该装置具有电气控制系统的电路设计、安装和布线，传感器接线与调整、PLC编程、模拟量模块应用、人机界面组态、电机驱动（含变频器及对应电机、伺服驱动器及伺服电机、步进电机及驱动器、继电控制与保护、温度控制器、增量型编码器）参数设定、以及典型机床控制电路故障排除等功能。装置中多参量实时手工给定（如速度实时变化给定、温度变化实时给定、距离变化实时给定等），实现了系统控制的实时控制，真实的模拟和反映了工业控制的过程，实训内容广泛、变化多样，是一款典型的职业能力培养设备，通过在该设备上实训，可使学生职业能力得到大幅度提升。
二、产品特点
本装置是由控制柜、受控对象等组成一个完整系统，具有占地面积小、操作方便、可移动、内部安装有照明设施、操作面板,各控制点和通讯接口均引出到专用的接线板上，使实训更加便捷。
控制元件（如PLC、变频器、接触器等）采用导轨式安装，实训时可根据需要进行合理的调整安装，布线采用工业线槽板前布线方式，设备的进出线采用塑料软管及接头与受控对象进行连接，受控对象采用外置方式便于观察。
本装置采用模块式结构，扩展性强，选择不同的配置、调整系统参数，从而实现控制系统需求。
三、技术性能
输入电压：三相五线 ～380V±10% 50Hz
工作环境：环境温度范围为-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%（25℃） 海拔＜2000m
装置容量：＜1kVA
外形尺寸：850mm×800mm ×1800mm
安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准
四、产品结构与组成
设备由实训柜体、门板、电气控制元件（组件）、仪表、实训考核单元挂板、典型机床电路挂板、电机单元、运动单元、温度控制组件、网孔挂板等组成。整个系统主要由主令电气及仪表单元、PLC网络组态单元、PLC控制单元、继电控制单元、典型机床电路智能考核单元组成。
1. 实训柜：采用钢结构，带自锁脚轮,作为电气控制系统的机械和电气设备的安装载体，设备可自由灵活的布置和安装。
2. 主令电气及仪表单元：该单元的主要组成部分包括进线电源控制与保护、主令电气控制元件、指示灯、触摸屏、显示仪表、紧急停止按钮等器件。该单元是设备中的控制信号和显示（指示）单元，在整个电气控制系统中，起着向系统中的其他单元提供控制信号的作用。
3. PLC网络组态单元：该单元的主要组成部分包括三菱Q型PLC、三菱FX3U型PLC、模拟量模块、扩展模块、0～20mA标准恒流源、0～10V标准恒压源、数字式显示仪表等。PLC网络组态单元是电气系统程序控制的主要（上位机）控制单元，在整个系统中，起着对输入信号处理和电气控制信号输出等重要作用。
4. PLC控制单元：该单元的主要组成部分包括三菱FX3U型PLC、模拟量模块、扩展模块、0～20mA标准恒流源、0～10V标准恒压源、数字式显示仪表、变频器等。此单元是设备中电气系统程序控制（下位机）的辅助控制单元，对输入的信号进行处理以及输出电气控制信号。
5. 继电控制单元：该单元的主要组成部分包括断路器、熔断器、接触器、中间继电器、热保护继电器、行程开关、时间继电器等。同时还安装由伺服、步进电机驱动的（可相互转换）且装有传感器、微动开关、滚珠丝杠、增量型编码器组成的小车运动装置。此单元可实现基本的电机拖动控制，在整个电气自动控制系统中，起着对PLC控制信号放大和执行的作用，同时也可实现独立的继电拖动功能。
6．典型机床电路智能考核单元：该单元的主要组成部分包括X62W铣床电路、T68镗床电路、电脑智能考核以及PLC改造模块等。该单元通过对典型机床电路故障现象的分析和判断，测量和检查故障点，使用电脑智能考核软件排除故障，完成机床电路的故障检查和排除。
五、基本配置
| 序号 | 名称 | 规格与型号 | 数量 | 备注 |
| 1 | 实训柜 |
电源：三相五线～380V±10% 50Hz 尺寸：850mm×800mm×1800mm 功率：＜1kVA |
1台 | 钢结构,带自锁脚轮,作为电气控制系统的机械和电气设备的安装载体，设备可自由灵活的布置和安装。 |
| 2 | 主令电气及仪表单元 | 各1套 | 包括进线电源控制与保护、主令电气控制元件、指示灯、触摸屏、显示仪表、紧急停止按钮等器件。每门一组，配置不同。 | |
| 3 | PLC网络组态单元挂板 | 1套 | 包括三菱Q型PLC、三菱FX3U型PLC、扩展模块、0～20mA标准恒流源、0～10V标准恒压源、数字式显示仪表等。 | |
| 4 | PLC控制单元挂板 | 1套 | 包括三菱FX3U型PLC、模拟量模块、扩展模块、0～20mA标准恒流源、0～10V标准恒压源、数字式显示仪表、变频器、三菱伺服驱动器、雷赛步进驱动器等。 | |
| 5 | 继电控制单元挂板 | 1套 |
包括断路器、熔断器、接触器、中间继电器、热保护继电器、行程开关、时间继电器等。 同时还安装由伺服、步进电机驱动的（可相互转换）、传感器、微动开关、滚珠丝杠组成的小车运动装置。 |
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| 6 | 典型机床电路智能考核单元挂板 | 各1套 | 包括X62W铣床电路、T68镗床电路。 | |
| 7 | 可编程控制器 | 三菱 | 1套 | 见表1 |
| 8 | 变频器 | 三菱 | 1套 | 见表1 |
| 9 | 触摸屏 | 1个 | 昆仑通态触摸屏 | |
| 10 | 伺服系统 | 三菱 | 1套 |
HF-KN13J-S100 MR-JE-10A |
| 11 | ★工业4.0仿真实训软件 | 1套 |
软件采用三维建模基于虚拟现实技术的计算机仿真模拟技术，可以进行PLC电气控制仿真、电工电子仿真、气动仿真、液压仿真、传感器仿真等工业常用技术仿真 1）PLC仿真可以通过PLC编程控制模型的相应动作从而完成工序动作包含机械手仿真、自动门仿真、升降机仿真、分拣仿真、正反转仿真、邮件分拣、流水线、自动分拣等。 2）电工电子仿真 （1）接线仿真（2）电路仿真（3）排故仿真（4）原理仿真（5）电机拆装仿真，三相异步机拆分、单相异步机拆分等（6）仪器仪表的使用仿真万用表、双踪示波器、信号发生器、频谱仪、钳形表等 3）气动回路仿真 （1）软件以气动经典22回路为依据开发出28回路的在线及离线仿真 （2）软件中设置的14路“考考你！”表现为典型气路设备故障。 （3）软件状态含“模拟运行”“联机运行”即离线仿真、在线仿真。 4）液压回路仿真其界面可清楚的展示液压元器件的内部结构以及液压回路的工作过程。液压传动原理的动态演示并不少于18种动态演示。 5）传感器仿真 （1）温度变送传感器器仿真包含温度变送传感器模拟拆装；温度变送传感器模拟接线；温度变送传感器模拟运行仿真 （2）液位传感器仿真包含液位传感器模拟拆装；液位传感器模拟接线；液位传感器模拟运行仿真 （3）流量传感器仿真包含流量传感器模拟拆装；流量传感器模拟接线；流量传感器模拟运行仿真 6）提供免费远程教学须有投标企业LOGO，PLC培训,伺服,步进,触摸屏,变频器, 单片机，数控，机器人，工业组态及网络通信等全系列自动化技术培训，自由组合不同教学手段，实现各种不同的教学方法，比如谈话式、研讨式、活动式、竞赛式等等。进行不同老师和不同课程学习，可以通过在线学习系统向老师提问，做笔记，评价及参与话题讨论 7）PLC运行数据显示：PLC输入电压监控，PLC输出电压监控，PLC输入开关监控，PLC输出开关控制以及PLC输入电压模拟量实时数据，可根据实际需求添加128路。 8）PLC运行历史数据：显示PLC运行历史数据，可按时、天、月进行查询历史数据曲线，以及历史数据表格，可表格数据导出处理。 |
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| 12 | ★实验室远程管理系统软件 | 1套 |
该系统集成远程实验台电源管理系统，通过手机或其他移动终端系统监控查询学生实验台的电源开关状态；单独开启关闭学生实验台电源；全部开启或全部关闭实验台电源功能；定时开启关闭电源功能。 该系统还可通过 PC 控制终端进行实训考核，也可通过手持移动控制终端进行实训考核，可自由设定任意一处与电控模块引脚有关的各种常见故障，故障类型包括：线路断 路、对地短路、接触不良，偶发等故障现象。每套驱动模块可以设置 8 路大电流 5A 的 开路故障、16 路小电流 2A 的信号通路的开路、不良、偶发、短路等故障，共 24 路故 障设置。可根据需求扩展设置 64 路大电流 5A 的开路故障、128 路小电流 2A 的信号通 路的开路、不良、偶发、短路等故障，共192 路故障设置。可根据用户使用要求调整故障设置点的数量和故障设置类型。 所有配备驱动模块的实训设备，均可通过内置的专用新型无线数据传输模块无线组网， 实现远程集中管理。 用户可选择通过无线或 RS-232 串口通讯与其它实训设备配套的无线故障设置控制系统 组成一个网络，通过主控计算机控制每一台实训设备的故障设置、故障排除、参数设定、 远程起动、信息反馈、考核评分等功能。 集成无线多功能数据采集、分析、控制系统可实时长时间记录电压、电流等，并生成趋势曲线。 |
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| 13 | 工具 | 剥线钳、斜口钳、一字螺丝刀、十字螺丝刀、内六角扳手、小活动扳手等 | 1套 | |
| 14 | 电脑桌 | 1台 |
表1：PLC及变频器配置
| 序号 | 名称 | 型号/规格/编号 | 单位 | 数量 |
| 1 | 三菱模块 | Q00UCPU | 块 | 1 |
| 2 | 三菱电源单元基板 | Q35B | 条 | 1 |
| 3 | 三菱模块 | Q61P | 块 | 1 |
| 4 | 三菱模块 | QX40 | 块 | 1 |
| 5 | 三菱输出模块 | QY10 | 块 | 1 |
| 6 | 三菱cclink通信模块 | QJ61BT11N | 块 | 1 |
| 7 | 三菱通讯线 | QC30R2 | 条 | 1 |
| 8 | 三菱可编程控制器 | FX3U-32MR/ES-A | 个 | 1 |
| 9 | 三菱可编程器 | FX3U-32MT/ES-A | 个 | 1 |
| 10 | 三菱模块 | FX3U-3A-ADP | 个 | 1 |
| 11 | 三菱cclink通信模块 | FX2N-32CCL | 个 | 2 |
| 12 | FX系列下载线 | RS-232 | 条 | 1 |
| 13 | 485通讯模块 | FX3U-485-BD | 个 | 2 |
| 14 | 三菱变频器 | FR-E740-0.75K-CH | 台 | 1 |
六、实训项目
1.转换开关与电压表连接测量三相电压
2. 三相电流的测量
3. 电力综合仪表的使用
4. 三相异步电动机直接起动、停车的控制
5. 接触器联锁的三相交流异步电动机正、反转控制电路
6. 按钮联锁的三相交流异步电动机正、反转控制电路
7. 按钮、接触器联锁的三相交流异步电动机正、反转控制电路
8. 三相交流异步电动机Y-△（手动切换）起动控制电路
9. 三相交流异步电动机Y-△（时间继电器切换）起动控制电路
10. 定子绕组串联电阻起动控制电路
11. 三相交流异步电动机能耗制动控制电路
12. 三相交流异步电动机降压起动及反接制动控制电路
13. 两台电动机的顺序控制电路
14. 电动机的往返行程控制电路
15. 普通车床控制电路
16. 电动葫芦控制电路
17. 三相交流异步电动机点动、连续转动的控制电路
18. 两地控制电路
19. 接触器控制的双速电动机调速控制电路
20. 时间继电器切换的双速电动机调速控制电路
21. 离心开关配合的反接制动控制
22. 变频器面板功能参数设置和操作
23.外部端子点动控制
24.电机多段速度控制
25. 工频、变频切换控制
26.基于PLC模拟量方式变频开环调速控制
27. 基于面板操作的电机开环调速
28. 基于PLC通信的变频器开环调速
29. PLC控制电机顺序起动
30.触摸屏的参数设置与编程
31.触摸屏组态控制三相异步电机点动与自锁
32.触摸屏组态控制三相异步电机正反转
33.触摸屏组态控制三相异步电机星三角起动
34.触摸屏组态控制变频器模拟量调速
35.步进驱动器的参数设置
36.步进电机的控制
37.步进电机的PLC开环控制
38.编码器的使用
39.基于编码器的步进电机闭环控制
40.交流伺服驱动器的参数设置
41.交流伺服电机的闭环控制
42.温度控制器的调试及热电阻的使用
43.基于热电阻的PLC温度控制
44.传感器的使用
45.基于传感器的PLC位置控制
46. 多台PLC主、从站通信
47.X62W 铣床电气控制电路单元常见故障的检查与排除实训
48.T68 镗床电气控制电路单元常见故障检查与排除
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