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LGK-800D型高性能電工電子電拖及自動化技術實訓與考核裝置

一、概述

LGK-800D型高性能電工電子電拖及自動化技術實訓與考核裝置是我公司吸取國內外同類產品合理的實訓方法，先進、科學的實訓手段并加以消化、整合、提高而研制的針對高等院校、職業技術教育而開發的綜合性實訓考核裝置。其適用各類職業院校、中專、技校電工、電子、電拖、機電一體化、自動化等專業的教學和從事相關專業的技術人員實訓考核。實訓裝置有機地融合了電工、電子、電力拖動、PLC、變頻器等實訓內容，配備多塊可自由組合的實訓掛箱，實現了教學資源共享，一機多用；創造性地把教學管理、教材、教案、實訓、認證、考核融于一體，大大節省實訓用房、減少管理人員，經濟效益顯著，其是高等院校、中專、技術、職業學校及各類培訓鑒定機構新建、改建實訓室的理想實訓教學設備。

二、實訓裝置特點

1、安全性能高：實訓屏上380V交流輸出處設有單片機全程監控的一套過流保護裝置，相間、線間直接短路或過載，電流超過設定值，系統即告警并切斷總電源，確保設備安全。配備漏電保護裝置，通過啟動停止按鈕控制實訓臺工作電源。

2、測量儀表精度高，采用數字化、智能化模式，符合現代測量發展方向。

3、綜合性強：使電工、電子、電力拖動、PLC、變頻調速多門學科有機組合在一個實訓臺上，能按工廠現場操作規程進行小型工程設計實訓。

4、實訓的深度和廣度根據需要可作靈活的調整，裝置采用掛箱式結構，更換便捷，并可自由組合，滿足不同的實訓要求，添加部件即可擴展功能或開發新的實訓項目。

5、實訓臺結構合理、性能優越、配套完整，根據弱電和強電配置不同的實訓連接線及相應的插座，使用安全、可靠。

三、技術性能

1、工作電源：三相四線（或三相五線）～380V±5% 50Hz

2、溫度：-10℃～+40℃，相對濕度＜85%（25℃）

3、裝置容量：＜1.5KVA

4、重量：220Kg

5、外形尺寸：1600mm×700mm×1500mm

四、實訓裝置基本配置及功能

本實訓臺主要由實訓屏、實訓掛箱、實訓桌等到組成。

（一）實訓屏

實訓屏為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁合金面板，為實訓掛箱提供交流電源、直流穩壓電源、恒流源、函數信號發生器（包括頻率計）、測試儀表及實訓器件等，具體功能如下：

1、控制及交流電源部分

（1）提供三相固定380V交流電源，相間、線間直接短路或過載由單片機全程自動監控自動保護。電流型電壓型漏電開關開啟后由啟動和停止按鈕控制實訓臺工作電源。具有告警和復位功能。

（2）提供單相0～250V/2A連續可調交流電源一路（配備一臺0.5KVA單相調壓器）。同時經整流環節可得一組0-240V連續可調直流電源，有表指示輸出電壓值。

（3）提供～220V插座2只，為外部設備提供工作電源。

（4）配備實訓用250V/30W日光燈管及支架一套。用于日光燈電路連接等實訓。

2、直流電源部分

（1）雙路恒流穩壓電源，二路輸出電壓均為0-30V，內置式繼電器自動換檔。多圈電位器連續調節，使用方便。輸出*大電流為1.5A，具有預設式限流保護功能，輸出有0.5級數字電流表、電壓表指示，電壓穩定度10-2，負載穩定度10-2，紋波電壓5mv。

（2）低壓直流穩壓電源：+5V，+24V、±12V，具有短路保護功能。

（3）恒流源：一路0-500mA連續可調恒流源，分2mA、20mA、500mA三檔，配有數字式直流毫安表指示輸出電流，具有輸出開路、短路保護功能。

3、函數信號發生器：

3.1波形：正弦波、三角波、方波、脈沖波、鋸齒波、TTL方波。

3.2頻率范圍：由0.1Hz到2MHz，分七個頻率檔級。

3.3正弦波失真度；10-30Hz<3%　30Hz-100KHz≤1%

3.4方波響應:前沿/后沿≤100nS（開路）

3.5*大輸出幅度(開路)：f＜1MH幅度≤15VP-P；1M＜f≤2MHz≤11Vp-p

3.6直流偏置(開路)：±l0V

3.7輸出阻抗Z：ZO=50Ω±5Ω

3.8占空比：脈沖與鋸齒波上升、下降沿可連續變化，范圍10%～90％。

3.9壓控振蕩(VCF)：加外加直流電壓0±5V變化時，對應的頻率變化大于l00:1。

3.10輸出衰減：20dB　40dB　60dB

4、頻率計數器：

4.1測頻范圍：lHz～l00MHz，六位數顯。

4.2閘門時間：0.01S、0.1S、1S、10S

4.3輸入阻抗(AC耦合)：電阻分量約500KΩ，并聯電容約100P。

5、智能型真有效值交流數字電壓表

交流數字電壓表1只，采用美國模擬器件公司生產的新型高性能RMS真有效值轉換器，配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。測量范圍：0-500V，頻率范圍：10Hz-20Hz。檔位自動調節。測量精度為0.5級。具有數據存儲與查詢功能。

6、智能型真有效值交流數字電流表

交流數字電流表1只，采用美國模擬器件公司生產的新型高性能RMS真有效值轉換器，配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。測量范圍：0-5A，頻率范圍：10Hz-20Hz。測量精度為0.5級。具有數有數據存儲與查詢功能。
7、直流數顯電壓表一只，采用ICL公司高性能AD轉換器配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程，測量范圍：0-300V。測量精度為0.5級。具有數據存儲與查詢功能。具有超量程報警、指示等功能。
8、直流數顯毫安表一只，采用ICL公司高性能AD轉換器配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程，測量范圍：0-2000mA。測量精度為0.5級。具有數據存儲與查詢功能。具有超量程報警、指示等功能。

9、智能型功率、功率因數表

由24位專用DSP、16位高精度A/D轉換器和高 MPU單元設計構成，通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。軟件上采用RTOS設計思路，同時配有PC監控軟件來加強分析能力。能測量電路的功率、功率因數。功率測量精度為0.1級，功率因數測量范圍0.3-1.0，電壓電流量程為450V和5A，能自動判別負載性質（感性顯示“L”，容性顯示“C”，純電阻不顯示），并可存儲測量數據，供隨時查閱。

10、真有效值交流數字毫伏表

能夠對各種復雜波形的有效值進行精確測量，電壓測試范圍1mV～450V（有效值），測試基本精度達到±1%，自動換檔，三位半數字顯示，每檔均有超量程告警、指示功能。頻率測試范圍10Hz～600KHz，輸入阻抗1MΩ，輸入電容≤30pF。

（二）實驗室設備實訓掛箱

1、DGJ-10 電路基礎實訓（一）

完成疊加原理、基爾霍夫定律、戴維南定理、諾頓定理、互易定理、歐姆定律等實訓；提供電阻、電感、電容，完成R、L、C串聯諧振、一階、二階動態電路的研究、電壓源與電流源的等效變換、負載獲得*大功率的條件、電阻的串、并聯等實訓。

2、DGJ-11 電路基礎實訓（二）

提供燈泡、穩壓管、電位器、電阻箱等，完成已知和未知電路元件伏安特性的測繪、電容的充放電等實訓。

3、DGJ-12 交流電路實訓（一）

提供電阻、電感、高壓電容（0.47uF/500V、1uF/500V、2.2uF/500V、4.7uF/500V），完成日光燈功率因數提高實訓、RLC串聯交流電路實訓、RLC并聯交流電路實訓以及電感、電容元件在直流電路和交流電路中的特性實訓。

4、DGJ-14 電路基礎實訓（三）

儀表量程擴展實訓（電流表、電壓表量程的擴展）。

5、DGJ-15 電工綜合技能實訓（一）

電流表、電壓表和歐姆表的設計。

6、DGJ -16 電工綜合技能實訓（二）

運算放大器的應用實訓、報警保護電路的設計及其應用實訓、互感器的應用實訓、整流濾波電路的設計及應用實訓、過流保護的設計及其應用實訓。

7、DGJ-17 鐵芯變壓器、互感/電度表實訓

鐵芯變壓器一只（50VA、36V/220V），原、副邊均設有保險絲及電流插座，方便測試并能可靠保護防止變壓器損壞；互感線圈一組，兩個空心線圈L1、L2裝在滑動架上，可調節兩個線圈間的距離，并可將小線圈放到大線圈內，配有大、小鐵棒各一根，燈泡負載九個只，電度表一只，規格為220V、3/6A，其電源線、負載線均已接在電度表接線架的接線柱上，實訓方便。

8、DZJ-20 電子技術實訓（一）

提供低壓交流電源（0V、6V、10V、14V抽頭各一路及中心抽頭17V兩路）、三極管、二極管、穩壓塊、電阻、單結晶體管、蜂鳴器等。實訓箱還配有單管/負反饋兩極放大器、射極跟隨器、RC串聯選頻網絡振蕩器、差動放大器及低頻OTL功率放大器共五塊固定線路實訓板。可采用固定線路或分立元件靈活組合進行實訓。

9、DZJ-21 電子技術實訓（二）

提供四位十進制譯碼顯示器、8位邏輯電平開關、8位電平指示器、三態邏輯筆、脈沖信號源（正、負輸出單次脈沖和頻率為0.5Hz～300KHz連續可調的計數脈沖源各一路），設有一些高可靠圓腳集成電路插座（9P、14P、16P、28P、40P若干只）。實訓箱還配有單管/負反饋兩級放大器、射極跟隨器、RC串聯選頻網絡振蕩器、差動放大器及低頻OTL功率放大器共五塊固定線路實訓板。可采用固定線路或分立元件靈活組合進行實訓。

10、ZSY-04 繼電接觸控制（一）

熔斷器5只、按鈕1只、變壓器1只（380V/36+6.3）、轉換開關1只、信號燈3只、整流電路1只、能耗制動電阻（510Ω/50W）3只、交流接觸器1只、熱繼電器1只。

11、ZSY-05 繼電接觸控制（二）

交流接觸器3只、通電延時時間繼電器1只、熱繼電器1只、控制按鈕3只。

12、ZSY-06 繼電接觸控制（三）

行程開關4只、倒順開關1只、熱繼電器1只。

13、PLC主機掛箱

配三菱FX1N-40mR主機，集成數字量I/O（24路數字量輸入，16路數字量輸出），RS-422通訊口，SC-09通訊編程電纜及轉接輸入輸出口、開關等。隨機配置仿真教學軟件及工控組態軟件。

14、PLC實訓演示掛箱

序號	編號	控制對象實訓模塊	實訓教學目標
1	YBL1	搶答器/音樂噴泉	通過對搶答系統中各組人員搶答時序的監視和控制，掌握條件判斷控制指令的編寫方法；通過對音樂噴泉控制系統中“水流”及音樂的循環控制，掌握循環指令的編寫方法。
2	YBL2	裝配流水線/十字路口交通燈	通過對“生產流水線”順序加工過程及十字路口交通燈路況信號控制，掌握順序控制指令的編寫方法。
3	YBL3	水塔水位/天塔之光	通過對“水塔水位”和“儲水池水位”變化過程的判斷，了解簡單邏輯控制指令的編寫方法。通過對天塔之光閃亮過程的移位控制，掌握移位寄存器指令的編寫方法。
4	YBL4	自動送料裝車/四節傳送帶	通過對傳送帶啟停、傳送狀態的控制和對貨物在自動送料裝車系統中流向、流量的控制，掌握較復雜邏輯控制指令的編寫方法。
5	YBL5	多種液體混合裝置	通過對“液體混合裝置”中不同液體比例及液體混合時攪拌時間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類型的定時器指令的編寫方法。
6	YBL6	自動售貨機	通過對用戶投幣數目的識別和自動售貨機中各種“貨物”的進出控制，掌握各種計數器指令及比較輸出指令的編寫方法。
7	YBL7	自控軋鋼機/郵件分揀機	通過對自控軋鋼機和郵件分揀機材料（“鋼錠“郵件”）來料數量、來料類別識別及對各種執行器（例如“電機”）啟停時序的控制，掌握數值運算指令及中斷指令的編寫方法。
8	YBL8	機械手控制/自控成型機	通過對機械手停留“位置”及自控成型機各方向“液缸位置”的控制，掌握一個完整工業應用系統中的較簡單邏輯控制程序的編寫能力。
9	YBL9	加工中心	通過對加工中心中各方向“電機”運行方向及“刀庫”進出刀、換刀過程的控制，掌握一個完整工業應用系統中的較復雜邏輯控制的編寫能力。
10	YBL10	四層電梯	通過對一個完整的四層電梯模型的綜合控制，初步掌握PLC控制系統的分析、I/O分配、設計I/O接線圖、接線、編程、調試等工作過程的綜合知識。
11	YBL11	步進電機/直線運動：（實物）步進電機系統由驅動電路、步進電機、刻度盤、指針等組成；直線運動系統由電機、同步帶、光電傳感器、導軌、移動塊等組成。	通過利用PLC對步進電機及直線運動實物模塊的控制，初步了解步進電機方向、拍數的控制及直線運動檢測、定位控制。

15、變頻器訓掛箱

配置三菱FR-S520變頻器，帶有RS485通訊接口及BOP操作面板。

16、電機導軌及光碼盤測速系統

含光碼盤測速系統（配有進口光電編碼器）一套，不銹鋼導軌1幅，道軌平整度好，無應力變形，同心度好。

17、工控組態軟件一套：

打開軟件編程環境，任何實訓都可以編輯出形象直觀動感強、數字效果好的組態棒圖，并進行實訓動態跟蹤教學。

18、PLC仿真實訓軟件一套：

（1）通過PLASH虛擬環境實時顯示PLC的運行狀態

（2）可以實現PLC虛擬接線，并對接線進行錯誤檢查

（3）PLC編程訓練、PLC程序編寫測試等功能

（4）實現PLC運行模擬，對錯誤程序進行檢查

19、三相鼠籠異步電動機（200V Y接）1臺

20、三相鼠籠異步電動機（380V Y/△）2臺

21、連接線一套

22、尖嘴鉗、螺絲刀、剝線鉗等工具一套

（三）電工電子實驗臺實訓桌

實訓桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，結構堅固，造型美觀大方。實訓桌下方設有元件儲存柜，可以放置實訓掛箱，還設有四個帶剎車的輪子，便于移動和固定。

三、實訓項目

（一）電工基本技能實訓

1．本電工儀表的使用與測量誤差的計算

2．減小儀表測量誤差的方法

3．歐姆定律

4．電阻的串、并、混聯電路

5．電阻分壓器電路

6．電容的串、并、混聯電路

7．電容的充放電電路

8．伏安法測電阻

9．節點電壓法

10．回路電壓法

11．支路電流法

12．電阻與溫度的關系：用伏安法測出燈絲在不

同電壓下的阻值

13．電壓表量程的擴展

14．電流表量程的擴展

15．已知和未知電路元件的伏安特性

16．直流電阻電路故障的檢查

17．電路中電位的測量

18．基爾霍夫電壓定律

19．基爾霍夫電流定律

20．電壓源外特性的測定

21．疊加原理

22．電壓源與電流源的等效變換

23．負載獲得*大功率的條件

24．戴維南定理

25．諾頓定理

26．互易定理

27．二端口網絡

28．雙聯開關兩地控制

29．RLC串聯交流電路

30．RLC并聯交流電路

31．RLC串聯諧振電路

32．電感、電容元件在直流電路和交流電路中的特性

33．正弦穩態下RL、RC串聯電路

34．日光燈電路的連接

35．提高功率因數的方法

36．電磁感應現象

37．互感耦合電路

38．互感線圈同名端的判斷

39．一階電路過渡過程的研究

40．二階電路過渡過程的研究

41．單相變壓器

42．變壓器參數測定及繞組極性判別

43．交流電路參數的測量

44．三相負載的星形聯接

45．三相負載的三角形聯接

46．三相交流電路功率的測量

47．功率因數及相序的測量

48．單相電度表的安裝及使用

49．三相鼠籠式異步電動機的使用

50．三相異步電動機點動控制

51．三相異步電動機自鎖控制

52．三相異步電動機既可點動又自鎖控制

53．接觸器聯鎖正反轉控制

54．按鈕聯鎖正反轉控制

55．接觸器和按鈕雙重聯鎖正反轉控制

（二）模擬電路基本技能實訓

56．晶體二極管的判別與檢測

57．PN結的單向導電特性

58．晶體三極管的判別與檢測

59．單結晶體管特性

60．晶體管共射極單管放大器

61．場效應管放大電路

62．負反饋放大電路

63．差動放大電路

64．射極跟隨器

65．場效應管共源極放大電路

66．共集電極放大器

67．共基極放大器

68．兩級阻容耦合放大器

69．運算放大器的基本接法

70．集成運放同相比例放大器

71．集成運放反相比例放大器

72．集成運放加法電路

73．集成運放減法電路

74．集成運放積分電路

75．集成運放微分電路

76．電壓跟隨器

77．電壓比較器

78．RC橋式正弦波振蕩器

79．方波發生器

80．三角波、發生器

81．文氏電橋正弦波發生器

82．鋸齒波發生器

83．過零比較器

84．比較器

85．窗口比較器電路實訓

86．集成運放的調零電路

87．電源極性錯接的保護電路

88．輸入端限幅保護電路

89．輸出端限幅保護電路

90．OTL功率放大器

91．RC正弦波振蕩器及選頻放大器

92．晶閘管可控整流電路

93．單相半波整流、濾波電路

94．單相全波整流、濾波電路

95．單相橋式整流、濾波電路

96．穩壓管穩壓電路及其穩壓原理

97．三端集成固定穩壓電源

98．正電源輸出可調集成穩壓電源

99．串聯型晶體管穩壓電源電路

（三）數字電路基本技能實訓

100．晶體管二極管開關特性

101．晶體管三極管開關特性

102．二極管限幅器

103．三極管限幅器

104．二極管鉗位器

105．TTL集成邏輯門

106．集成與門邏輯功能測試

107．集成非門電路邏輯功能測試

108．集成或門電路邏輯功能測試

109．集成與非門邏輯功能測試

110．CMOS門電路的測試

111．TTL電路和CMOS電路的輸出特性測試

112．集成邏輯電路的連接與驅動

113．組合邏輯電路

114．半加器

115．全加器

116．譯碼器

117．譯碼器邏輯功能測試

118．數據選擇器邏輯功能測試

119．四選一數據選擇器

120．八選一數據選擇器

121．集成觸發器邏輯功能測試

122．基本RS觸發器

123．JK觸發器

124．D觸發器

125．CMOS觸發器

126．計數、譯碼和顯示

127．計數器及其應用

128．十進制可逆計數器的邏輯功能測試

129．二進制加法計數器

130．十進制加法計數器

131．測試移位寄存器的邏輯功能

132．移位寄存器及其應用

133．脈沖分配器及其應用

134．555時基電路

135．單穩態觸發器

136．多諧振蕩器

137．施密特觸發器

138．D/A轉換器

139．A/D轉換器

（四）電工綜合技能實訓

140．運算放大器的設計及其應用

141．受控源的設計

142．電流表、電壓表和歐姆表的設計

143．整流濾波電路的設計及應用

144．報警保護電路的設計及其應用

145．過流保護的設計及其應用

（五）電力拖動技能實訓

1．閘刀開關正轉控制線路

2．接觸器點動正轉控制線路

3．具有自鎖的正轉控制線路

4．具有過找保護的正轉控制線路

5．倒順開關控制正反轉控制線路

6．接觸器聯鎖的正反轉控制線路

7．按鈕聯鎖的正反轉控制線路

8．按鈕接觸器復合聯鎖控制線路

9．自動往返行程控制線路

10．接觸器控制串聯電阻降壓起動線路

11．時間繼電器控制串聯電阻降壓控制線路

12．手動Y/△降壓起動

13．接觸器控制Y/△降壓起動

14．時間繼電器控制Y/△降壓起動

15．QX3-13型Y/△自動起動控制線路

16．半波整流能耗制動控制線路

17．全波整流能耗制動控制線路

18．C620車床電氣控制線路

19．手動降壓起動

20．單相運行反接制動控制線路

21．電動葫蘆電氣控制線路

22．C6163車床電氣控制線路

23．控制電路聯鎖控制線路

24．主電路聯鎖控制線路

（六）PLC與變頻綜合實訓

（1）PLC基本技能實訓

1.PLC認知實訓（軟硬件結構、系統組成、基本指令練習、接線、編程下載等）

2.典型電動機控制實操實訓（點動、自鎖、正反轉、星三角換接啟動等）

3.PLC仿真實訓

（2）PLC模擬控制應用實訓

4.數碼顯示控制

5.搶答器控制（優先級、數值運算，具有聲效功能）

6.天塔之光控制（閃爍、發射、流水型）

7.音樂噴泉控制（具有聲效功能）

8.十字路口交通燈控制

9.水塔水位控制

10.自動送料裝車系統控制

11.四節傳送帶控制

12.裝配流水線控制

13.多種液體混合裝置控制

14.自控成型機控制

15全自動洗衣機控制（具有聲效功能）

16.電鍍生產線控制

17.自控軋鋼機控制

18.郵件分揀機控制

19.自動售貨機控制

20.機械手控制

21.四層電梯控制（實物）

22.加工中心控制（實物）

（3）PLC實物控制實訓

1.直線運動位置識別、運動軌跡控制、定位控制

2.步進電機運動控制

3.直流電機控制

4.溫度PID控制（具有聲效功能）

（4）PLC高級技能實訓（設計、安裝、調試及檢修）

1.PLC控制的三相異步電動機正反轉控制

2.PLC控制的三相異步電動機Y/△啟動控制

3.PLC控制的三相異步電動機降壓啟動控制

4.PLC控制的三相異步電動機能耗制動控制

5.C620車床電氣控制線路

6.C6130車床電氣控制線路

7.電動葫蘆電氣控制線路

（5）基于變頻器的電機拖動與控制實訓

1．變頻器功能參數設置與操作

2．變頻器報警與保護功能

3．多段速度選擇變頻調速

4．外部端子點動控制

5．控制電機正反轉運動控制

6．控制電機運行時間操作

7．瞬間停電變頻器參數設定

8．外部電壓變頻調速

9．三相異步電動機的變頻開環調速

（6）PLC、變頻器的電機拖動與控制實訓

1. 基于PLC通信方式的多段速選擇變頻調速
2. 基于PLC通信方式的變頻器閉環調速

3. 基于PLC通信方式的變頻器開環調速

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