SZJDG-02型 高级维修电工技能实训考核装置

一、产品概述：

   “SZJDG-02高级维修电工技能实训考核装置”是根据机械工业出版社出版的《维修电工技师培训教材》中相关技能的培训要求，而研发的实训装置。该装置不仅可作为各企业、职业技术院校、技校等单位的维修电工技师培训用的操作台，而且也可作为有关部门对维修电工技师资格认定的考核鉴定设备。本套装置还增设了故障设置与排除功能，具有丰富的波形观测孔和故障测试孔，便于培训考核。

    它不仅涵盖了电子技术(数、模电子技术)、电力电子变流技术、电机与拖动、自动控制、可编程控制器、单片机等几个方面的技能培训，还可以用于对从业人员进行岗位培训、就业培训以及各省、市的维修电工培训和鉴定考核使用。维修电工3D模拟仿真实训分为电工基础、照明电路、仪器仪表、低压电器、电力拖动、电子器件、电子技术、机床电路、PLC控制等100多个实训内容，学校可以根据学生学习进度选择相应的训练模块进行训练。是电工专业课程教学实验与技能实训考核的综合型电工实验设备。

二、产品特点：

  1、综合性强本装置综合了目前国内各类学校电子技术，电力电子、半导体变流、交直流调速、PLC可编程控制技术、电机控制理论等几个方面的技能培训项目。
  2、适应性强能满足各类学校相应课程的实验教学，深度和广度可根据需要作灵活调整，普及与提高可根据教学的进程作有机的结合，装置采用积木式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加部件即可，不会淘汰。
  3、整套性强从专用电源、电机及其它实验部件到实验连接专用导线配套齐全，配套部件的性能、规格等均密切结合实验的需要进行配套。
  4、直观性强各实验挂件采用分隔结构形式，组件面板示意、图线分明，各挂件任务明确，操作、维护方便。
  5、科学性强装置占地面积少，节约实验用房，减少基建投资；配套的小电机均经特殊设计，可模拟中小型电机的特性和参数；小电机耗电省，节约能源，实验噪声小，整齐美观，改善实验环境；实验内容丰富，设计合理，除了加深理论知识外还可结合实际开设设计性实验。
  6、开放性强控制屏供电采用三相隔离变压器隔离，并设有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，确保操作者的安全；各电源输出均有监示及短路保护等功能，各测量仪表均有可靠的保护功能，使用安全可靠；控制屏还设有定时器兼报警记录仪，为学生实验技能的考核提供一个统一的标准。由于整套装置经过精心设计，加上可靠的元器件质量及可靠的工艺作为保障，产品性能优良，所有这些均为开放性实验室，创造了条件。

 三、技术性能：
  1、输入电源: 三相四线(或三相五线380V±10％50HZ)
  2、工作环境: 温度-10℃－+40℃　相对湿度＜85％（25℃） 海拨＜4000m
  3、装置容量：＜1.5KVA
  4、外形尺寸：187.3×72.5×162.2 cm³
四、基本装备：

  1、DK01电源控制屏（铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板）

（1）交流电源：三相交流电源  AC220V   1.5A电流（带有过流保护措施）

三相交流电源  AC380V    5A电流（具有输出短路保护）

  （2）高压直流电源
       励磁电源：220V（0.5A），具有输出短路保护。

（3）指针式仪表：

交流电压表一只：可通过其下方的波段开关切换指示三相电网输入线电压，精度1.0级;

（4）数字式仪表

1）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0.5级，三位半数显，为交流调速系统提供电压指示；

2）真有效值交流数字电压表一只：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，具有超量程告警功能，为交流调速系统提供电流指示；

3）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；

4）直流数字毫安表一只：测量范围为0～2000mA，分20 mA、200 mA、2000 mA三档，直键开关切换，三位半数显，精度0.5级，具有超量程报警、指示及切断总电源等功能。

  （5）人身安全保护体系
    三相隔离变压器一组：三相电源首先通过三相漏电保护器，然后经钥匙开关、接触器到隔离变压器，使输出与电网隔离（浮地设计），对人身安全起到一定的保护作用。
     电流型漏电保护装置：控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。
实验连接线及插座：强、弱电连接及插座分开，不能混插。强电连接线及插座采用全封闭工艺，使用安全、可靠、防触电。
  （6）实验管理器
    具有设定实验时间、定时报警、切断电源等功能；还可以自动记录与区分由于接线或操作错误所造成的漏电告警、仪表超量程告警等。

（7)故障设置箱：单片机智能故障设置，可设置40个故障点，并可对其进行排故功能。

    智能考核系统是通过计算机控制、采集所有教学设备的所有故障的教学系统，并且可以管理学生信息，分数自动计算，考核设备可以任意分配给每个学生，自动传输学号，允许学生分批考核并具有单机模式与多机模式考核，可以任意组合或设置设备故障，操作单元采用中文人机对话，允许联网考核或脱机考核。学生与老师操作简单方便。

（8）控制屏其它设施

1、控制屏
    控制屏正面大凹槽内，设有两根不锈钢管，可挂置实验部件控制屏两边设有单相三极220V电源插座及三相四极380V电源插座，还设有实验台照明用的40W日光灯一盏。

2、DK02实验桌
    实验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,结构坚固，形状似长方体封闭式结构，造形美观大方；设有两个大抽屉、柜门，用于放置工具、存放挂件及资料等。桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。实验桌还设有四个万向轮和四个固定调节机构，便于移动和固定，有利于实验室的布局。
3、DQ03-1固定电机导轨、测速系统及数显转速表。

电机导轨平整度好，无应力变形，加工精细，同心度好与互换性好，能保证电机与电机之间连接的同心度不超过±5丝，电机运行噪音小，实训参数典型，能较好满足实训要求。

4、DQ29-2提供两组900Ω×2/0.41A瓷盘电阻和一只转换开关。

5、DK03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。

6、DK04-1 三相晶闸管触发电路
    提供三相触发电路、功放电路等，与“DK03”配套使用。

7、DK05晶闸管触发电路实验
    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。

8、DK06电机调速控制实验（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。

9、DK06-1电机调速控制实验（Ⅱ）

 提供以下模块：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）。

10.DK07 直流斩波电路

    提供组成直流斩波电路所需的元器件和采用专用的PWM控制集成电路SG3525。可完成升压、降压、升降压斩波电路等六种典型实训。

11、DK08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。

12、DK09新器件特性实验

    提供SCR、GTO、MOSFET、IGBT、GTR新器件，与DK13配套使用，可完成电力电子新器件的驱动特性实验。

13、DK11单相调压与可调负载
    提供了一只0～250V/0.5KVA单相交流自耦调压器，为相应的实验提供可调电源；一个整流滤波电路以及0～90Ω/1.3A（串联）或0～45Ω/2.6A（并联）瓷盘可调电阻，为相应的实验提供一个可调的阻性负载。

14、DK13 功率器件驱动与保护电路

    电源：为驱动电路提供电源：包括±5V、±15V、+20的直流电源

    驱动电路：提供GTR，GTO ，的MOSFET和IGBT的驱动保护电路。其中IGBT的驱动电路采用了专用芯片EXB841，MOSFET的驱动电路由分立元件组成。

    PWM波形发生器：以SG3525为核心PWM波形发生器主要是为新器件驱动电路提供PWM驱动波形，可以通过频率调节旋钮进行频率调节；通过占空比电位器来调节PWM波形的占空比。

15、DK29 功率表及单相变压器

    提供一只功率表和一只单相变压器。
16、DK12变压器实验
    提供三相芯式变压器一个和一组三相不控整流电路。

17、PLC可编程控制器主机

（一）三菱PLC FX3GA系列主机

    配置三菱FX3U系列FX3GA-40MR  PLC，集成数字量I/O（24路数字量输入/16路数字量输出）、配置模拟量 I/O（2路A/D输入、1路D/A 输出）；通信模块FX3G-485BD;，配套USB-SC09编程电缆。

18、PLC可编程控制器模拟实训（一）

    提供运料小车、混料罐、机械滑台、机械手及十字路口交通灯控制线路的实训模块。

19、PLC可编程控制器模拟实训（二）

    提供三相异步电动机Y/Δ启动，三相异步电动机的正、反转，四层电梯实训模块。

20、GDK28 变频器调速控制实训组件（三菱FX-D720-0.4KW）

21、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。

22、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。

23、电子技术实训组件（三）

    提供多种运算放大器、有源滤波器、电压比较器、A/D转换、D/A转换、555时基电路、集成三端稳压电路等实训模块。

24、电子技术实训电源组件

    提供电子技术实训用的电源（±5V、±12V、±15V直流电源）、单次脉冲源、函数信号发生器、数字频率计等。

25、单片机组件---四合一单片机综合仿真实验仪

    综合仿真实验仪集成有MON51调试接口，用户可在著名的Keil uVision2调试环境下调试、运行单片机程序。预留的ISP接口使单片机综合仿真实验仪还具有ISP编程器的功能。四合一功能：ISP、EDA、仿真、实验仪。

本设备主要包括、电源模块、仿真器模块、液晶显示、数码管显示、LED逻辑电平指示、指令、AD\DA、直流电机控制、步进电机控制、扩展模块、温度传感器、串并转换、IIC总线、语音模块，USB接口、以太网接口、点阵屏等组成。各个模块资源全部开放。

26、DQ19 校正直流测功机（发电机，作为模拟负载使用）

    220V、2.0A、350W、1500r/min，即可作电动机又可作测功机，做电动机使用时，可作为发电机的原动机，也可用于拖动电动机完成四象限测试；作测功机使用时，由于电机经特殊设计，容量是被测电机的2～3倍，并经精密仪器校正，能很好的完成被测电机的加载输出转矩的测试

27、DQ19直流并励电动机

28、DQ10三相鼠笼式异步电动机

29、DQ11三相线绕式异步电动机

30、DQ12线绕式异步电动机转子专用箱

31、电脑小推车

    提供铝木结构电脑小推车一个，带万向轮，设有显示器保护罩。

32、导线架

    提供欧式导线架，主要用于悬挂和放置实训专用导线，外形尺寸为530mm×430mm×1200mm，具有5个万向轮。

33、实验连接线：根据不同实验项目的特点，配备两种不同的实验联接线，强电部分采用高可靠护套结构手枪插连接线（不存在任何触电的可能），里面采用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，达到超软目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠；弱电部分采用弹性铍轻铜裸露结构联接线，两种导线都只能配合相应内孔的插座，这样提高了实验的安全及合理性。

34、维修电工综合实训仿真软件（3D建模，虚拟实验）

    模块分为电工基础、照明电路、仪器仪表、低压电器、电力拖动、电子器件、电子技术、机床电路、PLC控制等100多个实验内容，学校可以根据学生学习进度选择相应的训练模块进行训练。

    利用生动的动画演示，配合语音对电路工作原理进行讲解；可通过半透明的原理图上的提  示进行相关操作；具有与设备一致的实验项目和实物元件介绍；具有实验目的的描述、实验器材的展示、典型电路的分析、电路原理声动同步的解说、元件布局模拟操作、电路原理的模拟接线，模拟现场的工业仿真等功能。该软件所有图标及器件均采用3D建模，通过美工处理，整体画面美观大方。通过软件的教学及仿真，能激发学员的思维、增强学员的感性认识，更好地剖析教学的重点、难点。

五、实验项目：（所列器材全部配置时）

（一）电子技术

1、锯齿波发生器

2、RC正弦波振荡器

3、正弦波 方波 锯齿波发生器

4、电压频率转换器

5、集成功率放大器

6、步进电机环形分配器

7、可逆计数译码显示电路

8、数字定时器

9、数字式频率计

10、单脉冲控制移位寄存器

11、运算放大器（比例、加法、减法、积分）

12、电压比较器

13、有源滤波器

14、集成三端稳压块的应用

15、D/A 转换实训

16、A/D 转换实训

17、555组成的单稳态触发器

18、555组成的多谐振荡器

（二）电力电子变流技术

1、单结晶体管触发电路

2、锯齿波同步移相触发电路

3、西门子TCA785集成触发电路

4、单相半波可控整流电路

5、单相桥式半控整流电路

6、单相桥式全控整流电路

7、三相半波可控整流电路

8、三相桥式半控整流电路

9、三相桥式全控整流电路

10、单相交流调压电路

11、三相交流调压电路

12、GTR、GTO、MOSFET、IGBT特性、驱动及保护电路

13、直流（IGBT）斩波电路的性能研究（降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuｋ斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路六种典型线路）

（三）电机与拖动

1、单相变压器的设计，单相变压器的空载、短路

2、三相芯式变压器同名端的判别及Y/Y-12，△/Y-1联接组别

3、直流电动机的机械特性及回馈制动

4、交流电动机的机械特性及回馈制动

5、直流伺服电动机

（四）自动控制

1、晶闸管直流调速系统各主要单元的调试

2、单闭环不可逆直流调速系统

3、电压、电流双闭环不可逆直流调速系统

4、转速、电流双闭环不可逆直流调速系统

5、带电流截止的转速单闭环不可逆直流调速系统

6、逻辑无环流可逆直流调速系统

7、转速、电流双闭环三相异步电机调压调速系统

8、转速、电流双闭环三相异步电动机串级调速系统

9、三相异步电机交流变频调速系统

（五）可编程控制器

1、基本指令练习

2、用PLC进行运料小车的控制线路设计，并进行模拟调试

3、用PLC进行混料罐的控制线路设计，并进行模拟调试

4、用PLC进行机械滑台的控制线路设计，并进行模拟调试

5、用PLC进行机械手的控制线路设计，并进行模拟调试

6、用PLC进行十字路口交通灯的控制线路设计，并进行模拟调试

7、用PLC进行四层电梯的控制线路设计，并进行模拟调试

8、用PLC进行三相异步电动机Y/△启动控制线路设计，并进行调试

9、用PLC进行三相异步电动机正、反转控制线路设计，并进行调试

（六）变频器、触摸屏实训

1、变频器基本操作实训

2、变频器调速实训

3、基于PLC通信方式的变频器的开环调速系统

4、基于PLC通信方式的变频器的闭环调速系统

（七）单片机实训

1、单片机I/O口控制实验，如拨码开关信号输入，LED发光二极管控制，按键输入等实验；

2、定时器输出PWM实验；

3、蜂鸣器驱动实验；

4、结合单片机I/O口控制实验和蜂鸣器驱动实验的电子琴实验；

5、串转并的I/O口实验；

6、并转串的I/O口实验；

7、74HC138译码器实验；

8、8×8LED扫描输出实验；

9、555电路实验（如脉冲输出，频率调整等实验）；

10、运算放大器实验（加减法，微积分等电路的实验）；

11、继电器控制实验；

12、RS232串口通信实验；

13、RS485差分串行通信实验；

14、I²C总线实验（实时时钟、EEPROM和ZLG7290的实验）；

15、结合I²C总线实验而扩展的万年历时钟实验；

16、接触式IC卡读写实验；

17、18B20的单总线实验；

18、结合18B20的单总线实验和I²C总线实验的温度计实验；

19、结合555电路实验和单片机定时器频率计实验；

20、直流电机实验；

21、步进电机实验；

22、红外收发实验；

23、LCD 16*2 字符型液晶显示实验；

24、LCD 128*64 点阵液晶显示实验；

25、8155I/O扩展及RAM、定时器实验；

26、并行的模数转换实验；

27、并行的数模转换实验；

28、串行的模数转换实验；

29、结合串行的模数转换实验和I²C总线实验电压表实验；

30、结合I2C总线实验、接触式IC卡读写实验、继电器控制实验的IC卡身份识别开关实验；

31、USB1.1接口控制实验；

32、CAN-bus接口控制实验；

（八）本装置可设置的部分故障内容

1、可控硅触发脉冲的丢失

2、整流桥熔断丝故障

3、触发电路同步信号的故障

4、触发电路的触发脉冲调节失效

5、速度调节器积分电容短路

6、速度调节器输出断路

7、转速变换输出断路

8、电流调节器积分电容短路

9、电流调节器输出断路

10、电压隔离器输出断路

11、反号器输工作不正常

 …………

    本装置Z多可设置40个独立的故障点，每个实训项目可通过多种故障的组合，可设置更多的故障。

六、配置清单：

附一：维修电工综合3D仿真软件：（每台配备一套）

一、软件特点

1．在指导方针上，不以某专业或课程的教学大纲为依据，而是以教育维修电工职业标准为指导。

2．在系统定位上，不以理论性系统性为主线，而是以职业技能的训练养成为主要任务。

3．在内容选择上，不以验证性的实验为主要目的，而是以职业标准规定的技能点的仿真实训为主线。

4．在媒体使用上，不以简单的播放式动画为主，而是侧重于动画编程、受训者的参与交互性训练上。

5．在表现形式上，不以实物照片而满足，而是为追求良好情景性效果采用三维建模技术。

6．在教学设计上，不以简单完成某个技能为满足而是围绕该技能设置了诸如目的、原理、认识、结构、拆装、布局、连线、操作、排故、考评等尽可能完备的模块。

7．该软件包含初级工与中级工、高级工全部12个实训单元的研制工作，总共包含了近100多个实训项目，基本覆盖了电工、电子、电拖、维修电工、PLC等职业技能实训和鉴定设备技术规范中所列出的主要技能项目。网络版用于学生独自仿真模拟练习，单机版用于老师教学实训。  

二、软件仿真实训内容：

 附二：开放实验室信息管理系统：（全室配一套,与虚拟仪器配套使用）

A、．开放实验室信息管理系统的必要性

    学生动手能力的培养、分折问题解决问题能力的培养、自主实验和创新实验能力的培养均需要一个宽松的、开放的、设备齐全的实验环境。但是目前很多学校因师资力量有限无法将实验室开放，这一方面造成资源浪费另一方面学生又得不到煅炼。针对这一问题，配备本实验室信息化管理系统，它可有效解决上述矛盾。具备这样条件的实验室可以不必配备固定的老师管理和辅导，学生可以自主按排实验时间并通过刷卡确定机位，并通过学生终端计算机中的实验课件、仪器仪表介绍课件、自主实验题库、在线帮助等资源完成各类实验。

B、智能开放实验室管理系统简介

    智能实验室管理系统（以下称：本系统）是以标准化实验室管理思想为基础、网络技术为驱动Z新开发的管理系统。本系统能对实验室设备及学生实验过程进行智能化管理，以实时了解实验室设备状态及学生实验完成状况，跟踪记录实验痕迹，确保老师能了解学生做实验的流程。

    实验室管理手段包括：短信，邮件，web页面。

C．开放实验室资源配置

    建设开放实验室应具备必要的硬件和软件资源：

（一）硬件资源：

1、手机（可选）：发送和接收实验室设备管理及状态信息。

2、管理员PC：用于发送和接收实验室管理及状态信息，接收学生的实验数据（波形，数据包等实验数据），发送提示信息及试题到学生实验设备上。

3、服务器：服务器为本系统的核心部分，完成接收管理员控制信息，发送采集到的终端实验数据到web页面，对终端设备的控制，终端实验数据的采集。

4、网络设备：路由器等，传输各种数据。

5、终端：虚拟示波器，发送及接收数据，直接控制设备

（二）软件资源：

1.web页面系统，通过web页面设置本系统的各项参数，个性化定制，实时接收并显示学生实验数据，发送控制命令到服务器，并由服务器发送控制命令到终端，达到控制实验室设备的目的。

2.短信控制系统，向特定的手机发送实验室设备状态，接收特定手机的控制命令，并由服务器发送控制命令到终端，达到控制实验室设备的目的。

3.邮件控制系统，向特定的邮箱发送实验室设备状态，接收特定邮箱的控制命令，并由服务器发送控制命令到终端，达到控制实验室设备的目的。

4.数据库存储系统，存储学生实验过程数据，以便老师后续查看学生的实验过程。

（参考图，以实物配置为准）