FCGXNDG-1高性能维修电工及技能培训考核装置

一、概 述 ：         

高性能高级维修电工及技能培训考核实训装置是根据劳动和社会保障部颁发的"工人等级标准"和"职业技能鉴定"的要求而设计的，它适用于《初级维修电工》、《中级维修电工》和《高级维修电工》教材要求的电气控制线路，通过装置配备的PLC可编程控制器和变频调速器及相应实训模块的训练，快速掌握课程要求的实际应用技术和操作技能，具有针对性、实用性、科学性和先进性，能满足中、高级维修电工考核大纲的要求，是各劳动职业技能鉴定部门、高级维修电工技能考核的设备。

二、装置特点：

1.电气控制线路元器件都装在作为挂板的安装板上，操作方便、更换便捷，便于扩展功能或开发新实训，操作内容的选择具有典型性和实用性；

2.操作台只需三相四线的交流电源，即可投入使用；

3.技能培训用的控制线路和经特殊设计的小电机,可模拟工厂中各类电气拖动系统, 并可满足维修电工的安装、调试、故障分析及排除的技术要求；

4.装置设有电流性漏电保护器，能确保操作者的人生安全；

5.所有元器件都通过导线引到接线端子上，学生接线时只需在端子上进行接线，有利于保护元器件；

6.通过走线槽进行走线，进行工艺布线训练。

7.具有定时兼报警记录仪，为学生实训技能的考核提供一个统一标准。

三、技术性能：

1.输入电压：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℃） 海拔＜4000m

3.装置容量：＜1.5KVA 

4.重    量：100Kg

5.外形尺寸：1600mm×680mm×1630mm

6.漏电保护动作电流：≤30mA；漏电保护动作时间：≤0.1s。

四、装置的基本配置及功能

(一) DW01电源、仪器控制屏

控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板。为实验提供交流电源、高压直流电源、低压直流电源及各种测试仪表等。

具体功能如下：

1、主控功能板

 (1) 三相四线电源输入，经漏电保护器后，经过总开关,由接触器通过起、停按钮进行操作；

 (2) 设有450V指针式交流电压表三只，指示电源输入的三相电压；

2、交、直流电源

 (1) 励磁电源：直流220V/0.5A，具有短路保护。

 (2) 电枢电源：直流0～220V/2A连续可调电源一路，具有短路保护。

 (3) 直流稳压电源：±12V/0.5A两路，＋5V/0.5A一路，具有短路软截止自动恢复保护功能。

 (4) 交流电源：

①、设有变压器一组，变压器原边根据不同的接线可加220V，也可以加380V交流电源，合上开关后，变压器副边即可输出36V、110V、20V、20V、12V、6.3V的交流电压；

②、设有单相调压器一组，可得到交流0～250V可调电压；

③、控制屏设有单相三极220V电源插座及三相四极380V电源插座。

3、交、直流仪表

 (1) 交流电压表：0～500V带镜面交流电压表一只，精度1.0级。

 (2) 交流电压表：0～5A带镜面交流电流表一只，精度1.0级，具有超量程报警、指示、切断总电源等功能。

 (3) 直流电压表：直流数字电压表1只，测量范围0～300V，三位半数显，输入阻抗为10MΩ，精度0.5级。

 (4) 直流电流表：直流数字电流表1只，测量范围为0～5A，三位半数显，精度0.5级，具有超量程报警、指示、切断总电源等功能。

（5）、单相智能功率、功率因数表

由微电脑、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，在硬、软件上均分八档区域，自动判断、自动换档。功率测量精度1.0级，电压、电流量程分别为450V、5A，测量功率因数时还能自动判断负载性质（感性显示“L”，容性显示“C”，纯电阻不显示），可储存15组数据，供随时查阅。

4、整流二极管：IN5408四只

5、实验室电源远程控制系统功能

1）该控制系统由无线远程实验台电源管理终端和实验室安全管理平台软件组成；

2）无线远程实验台电源管理终端启动时需教师输入正确密码才能启动电源，避免学员误操作；

3）无线远程实验台电源管理终端由 2.8 寸显示屏和数据采集模块组成，实时显示实验台三相电流值、三相电压值、三相有功功率值、三相无功功率、功率因数、频率等电参数；

4）输入正确密码登录以后可以设置定时开关机、过压报警开与关、过压报警值、欠压报警开与关、欠压报警值、过流报警开与关、过流报警值、余额不足报警开与关

5）登录以后可以进行报警记录查看，电量充值和剩余电量清零等操作；并且可以更改登录密码，系统对时模式设置，热点配网；

6）通过手机APP可以查询电源管理终端电源开关状态，可以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；定时预约实验台电源开启关闭功能。

7）APP软件实时显示设备温度、用电量柱状图、三相总有功功率、总无功功率、A相有功功率、A相无功功率、A相功率因数、B相有功功率、B相无功功率、B相功率因数、C相有功功率、C相无功功率、C相功率因数、电网频率

8）APP软件可以设置过压报警开与关、过压报警值、欠压报警开与关、欠压报警值、过流报警开与关、过流报警值、余额不足报警开与关

9）APP软件可以给电表设备进行电量充值。

10）通过APP可以把设备分享给其他成员

11）APP软件的操作会实时的同步到电源管理终端

6、自动控制部分

1）、PLC可编程控制器主机1台：提供三菱FX3U-48mR型主机及SC-09编程电缆。

2）、PLC模拟控制对象

7、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、教学效果好的组态棒图，并进行实训动态跟踪教学。

8、PLC仿真实训软件一套

（1）通过PLASH虚拟环境实时显示PLC的运行状态

（2）PLC编程训练、PLC程序编写测试等功能

（3）实现PLC运行模拟，对错误程序进行检查

9、无线智能考核系统

采用最新MCU技术RAM处理芯片的数字化集成电路板与配套无线故障设置控制系统，系统稳定、不易感染病毒。

控制模块(PC 控制终端或手持移动控制终端)和驱动模块(智能故障设置驱动盒)分离，避免复杂连线干扰控制器，系统更加可靠。

驱动模块内置智能故障设置控制系统，配有专用新型无线数据传输模块(可插拔型)和RS232 串行通讯接口，可无线组网通讯和 RS232 有线通讯。

与智能化实训考核挂板匹配，液晶人机界面，中文显示，显示信息量更多、更直观；带1条1000mm26针排线，用于单工位实训设备考核；

工业4.0仿真实训软件

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，可以进行电气仿真、电子仿真、在线学习，气动仿真、液压仿真、传感器仿真等常用工业技术仿真

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、正反转仿真、装配流水线仿真、自动门仿真、交通灯仿真、电梯仿真、升降机仿真、天塔仿真、抢答器仿真、分拣仿真、水塔仿真、运料小车仿真等。

2）电子仿真 

（1）电子产品制造技术：电子产品制造过程；焊接与拆焊技术；SMT技术

（2）仪器仪表的使用：万用表使用仿真；示波器使用仿真；信号发生器使用仿真

（3）原件识读与检测：电阻种类、识别、检测仿真；电容种类、识别、检测仿真；电感与小型变压器种类、识别仿真；二极管种类、识别、检测仿真；电阻种类、识别、检测仿真；三极管种类、识别、检测仿真；集成电路种类、识别仿真；晶闸管种类、识别仿真；贴片原件种类、识别仿真；传感器种类仿真；开关种类仿真；接插件种类仿真；

（3）综合技能实训

①调光台灯电路的连线组装仿真、测试、排故②数字时钟电路的连线组装仿真、测试、排故③放大电路的连线组装仿真、测试、排故④收音机电路的连线组装仿真、测试、排故⑤稳压电源电路的连线组装仿真、测试、排故⑥声光报警电路的连线组装仿真、测试、排故

3）电气仿真  

（1）电工基本常识与操作：

①安全用电常识：触电方式；防护措施；接地接零；急救措施

②常用电工工具：通用工具；线路工具；设备工具

③常用导线连接：绝缘连接；线头连接；接线桩；绝缘恢复

④手工焊接工艺：焊接工具；焊接过程；焊接质量；拆焊过程

（2）电工仪表

①万用表：外形仿真，结构仿真，面板仿真，使用仿真；

②电能表：外形仿真，原理仿真，检测仿真，布局仿真，连仿真线，使用仿真；

③钳形电流表：外形仿真，原理仿真，使用仿真；

④兆欧表：外形仿真，原理仿真，使用仿真；

⑤直流电桥：外形仿真，使用仿真；

⑥配电板：外形仿真，布局仿真，连线仿真，使用仿真；

（3）照明电路安装

①荧光灯：器材仿真，电路仿真，原理仿真，连线仿真，排故仿真；

②两地控制线路：器材仿真，电路仿真连线仿真

（4）电机与变压器

①三相异步电动机：外形仿真，结构仿真，装配仿真，维修仿真；

②单相异步电动机：外形仿真，结构仿真，装配仿真；

③伺服电动机：外形仿真，结构仿真，原理仿真；

④步进电动机：外形仿真，原理仿真；

⑤直流电动机：外形仿真，结构仿真，装配仿真；

⑥变压器：外形仿真，结构仿真，原理仿真，装配仿真；

（5）低压电器

①交流接触器：外形仿真，结构仿真，原理仿真，组装仿真，检测仿真；

②继电器：外形仿真，结构仿真，原理仿真，检测仿真；

③常用闸刀开关：外形仿真，结构仿真；

④低压断路器：外形仿真，结构仿真，原理仿真；

⑤熔断器：外形仿真，结构仿真；

⑥启动器：外形仿真

⑦主令电器：外形仿真，结构仿真；

（6）电动机控制仿真

①接线仿真：01具有过载保护的三相电动机正转控制接线仿真、02双重互锁的三相电动机正反转控制接线仿真、05三相电动机接触器星形、三角形控制接线仿真、06三相电动机时间继电器接线仿真、07三相电动机机械制动控制电路仿真

②电路仿真：01三相电动机具有过载保护的正转控制仿真、02三相电动机双重互锁的正反转控制仿真、03生产机械行程控制电路仿真、04三相电动机自耦降压起动仿真、05三相电动机接触器星形、三角形控制仿真、06时间继电器仿真、07三相电动机机械制动控制电路仿真、08电动机反接制动控制电路仿真、09有变压器全波整流能耗制动控制电路仿真、10接触器控制的双速电动机调速电路仿真、12利用电流继电器控制绕线式异步电动机起动控制线路仿真、c620车床电气控制仿真，电动葫芦仿真，z35摇臂钻床仿真

③排故仿真：01具有过载保护的正转控制排故、02双重互锁的正反转控制排故、03生产机械行程控制电路排故、04自耦降压起动排故、05接触器星形、三角形控制排故、06时间继电器排故、07三相电动机机械制动控制电路排故、08电动机反接制动控制电路排故、09有变压器全波整流能耗制动控制电路排故、10接触器控制的双速电动机调速电路排故、

（7）电工识图

4）电工基础仿真：能进行39个仿真实验如下（包含但不局限于）

实训一  电位、电压的测定仿真；实训二  电源的外特性仿真；实训三  欧姆表工作原理仿真；实训四  电阻的串、并、混联仿真；实训五  电压控制电流源仿真；实训六  电压控制电压源仿真；实训七  电容器的串、并、混联电路仿真；实训八  电容在交直流电路中的作用仿真；实训九  一阶RC电路的过渡过程仿真实训十  二阶电路的响应仿真；实训十一  负载获得最大功率的条件仿真；实训十二  惠斯通电桥仿真；实训十三  电阻与温度的关系仿真；实训十四  直流电路星形和三角形电路的等效互换仿真；实训十五  RL串联电路仿真；实训十六  RC串联电路仿真；实训十七  RCL并联电路仿真；实训十八  电感在交直流电路中作用仿真；实训十九  一阶RL电路的过渡过程仿真；   实训二十  谐振电路仿真；实训二十一  RC选频电路仿真；实训二十二  通断电自感现象仿真；实训二十三  电压表电流表的工作原理仿真；实训二十四  单相交流电路功率因数的改善及日光灯的接法仿真；实训二十五  变压器实验仿真；实训二十六  单相交流电路实验仿真；实训二十七  电焊变压器原理仿真；实训二十八  交流互感器原理仿真；实训二十九  电压互感器原理仿真；实训三十  磁耦合线圈的反、顺接法仿真；实训三十一  三相负载的星、三角形连接电路仿真；实训三十二  楼梯开关两地控制仿真；实训三十三  戴维南定理实验仿真；实训三十四  欧姆定律仿真；实训三十五  互易定律仿真；实训三十六  基尔霍夫第一定律仿真；实训三十七  基尔霍夫第二定律仿真；实训三十八  迭加定律仿真；实训三十九  诺顿定律仿真

5）在线学习培训

（1）提供免费远程单片机培训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

（2）教师可以远程通过新建不同班级、不同课程并上传课程资料，可进行网上试卷批阅，作业批阅，回答学生问题。

（3）教师可以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，学习体验；

（4）学生可以登录在线学习系统，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

6）液压传动原理的动态演示并不少于18种动态演示。

7）传感器仿真（1）温度变送传感器仿真（2）液位传感器仿真（3）流量传感器仿真

8）气动回路仿真演示：28回路的仿真，14路“考考你！”典型气路设备故障。

9）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。

10）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。

11）电机软启动及电机保护器的仿真

11、机床电气控制实训仿真软件

以三维仿真交互技术和三维动画视觉表现及多媒体数字技术为核心，能进行三维电路分析、电气电路模拟电路考核、综合技能虚拟实训、电气基础训练、元器件识别检测。

1）软件包含不少于12种常见机床电路，包含 M7130K平面磨床； M7120型平面磨床；C6140普通车床； C6150普通车床；C650-2 ；Z35摇臂钻床； Z3040B摇臂钻床；Z3050钻床； X62W万能铣床；T68卧式镗床；M1432万能外圆磨；KH-20/5t 桥式起重机。

2）每个机床电路包含：①结构组成②器件认识③原理介绍④接线练习⑤故障检查⑥习题练习⑦书写和清除功能。

3）结构组成菜单为介绍各种机床的结构组成；器件认识介绍各机床电路的执行元件接触器热继电器和机床运动指令元件如按钮，十字开关等元件的作用；原理介绍展示各机床电路原理图，可对机床电路原理图进行控制操作，对线路接通时的状态用不同颜色区别，操作开关等原理图符号相应的执行器件进行动作原理仿真；接线练习可以进行模拟真实机床电路器件进行示教接线、实训接线考核和一键连接所有线路，连接完成可进行机床电路运行仿真；故障检查每种机床设有不同故障，根据不同故障现象用模拟万用表进行故障检查，确定故障点系统会进行提示，鼠标右键恢复故障完成机床电路排故训练；习题练习可进行12种机床电路知识书面考试练习，答题完毕系统自动进行评判；书写和清除功能用于教师示教功能，可在屏幕上进行标注提示，清除功能为清除屏幕标注。

（三）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、结构坚固，造型美观大方。桌子左右各设有两个抽屉（带锁），并带有柜子，分别可放置挂件和实训物品。

五、实训项目

（一） 工厂电气、继电接触控制电路实训

1. 三相异步电动机直接启动控制电路 

2. 三相异步电动机点动控制电路

3. 三相异步电动机自锁控制电路

4. 三相异步电动机按钮联锁正反转控制电路

5. 三相异步电动机接触器联锁正反转控制电路

6. 三相异步电动机双重联锁正反转控制电路

7. 三相异步电动机工作台自动往返控制电路

8. 两台三相异步电动机顺序启动、顺序停转控制电路 

9. 三相异步电动机的两地控制电路

10. 接触器控制的Y-△控制

11. 时间继电器控制的Y-△控制

12. 三相异步电动机单向启动反接制动控制电路

13. 三相异步电动机无变压器半波整流单向启动能耗制动控制电路

14. 三相异步电动机有变压器全波整流单向启动能耗制动控制电路

15. 三相异步电动机正反转启动能耗制动控制电路

16. 单相鼠笼电动机电容启动控制电路

17. 双速交流异步电动机手动变速控制电路

18. 双速交流异步电动机自动变速控制电路

19. 断电延时直流能耗制动的Y-△启动控制电路

20. 三相异步电动机正反转能耗制动控制线路

21. 三相异步电动机正反转启动反接制动控制线路

22. C620型车床电气控制线路

23. 电动葫芦电气控制

24. Y3150滚齿机控制电路

（二）PLC可编程控制器基础电路实训

1.PLC认知实训（软硬件结构、系统组成、基本指令练习、接线、编程下载等）

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

（2）PLC高级技能实训（设计、安装、调试及检修）

1．PLC 控制电动机点动和自锁控制

2．PLC 控制电动机手动正反转控制

3．PLC 控制电动机带延时正反转控制

4．PLC 控制电动机星/三角启动自动控制

（3）变频器技能实训

（4）触摸屏实验题目

实验一  指示灯对象实验

实验二  开关对象实验

实验三  数据显示实验

实验四  数据输入实验

实验五  棒图对象实验

实验六  对象实验

实验七  移动元件对象实验

实验八  异常报警对象实验

实验九  静态显示实验

实验十  表针控件对象实验

（七）机床电路智能实训

1. CA6140车床电气控制电路单元常见故障的检查与排除（10个故障点，自动设故，智能考核）

1）主轴电机缺相，在进KM1触点之前断路；

2）主轴电机缺相，在KMM1触点与FR1之间断路；

3）控制回路失效，在FU1与TC之间断路；

4）刀架快速移动电机缺一相，在FU1与KA2触点之间断路；

5）刀架快速移动电机缺一相，在KA2触点与刀架快移电机之间断路；

6）主轴电机，刀架快移，冷却泵控制失效，变压器TC与FU2之间断路；

7）主轴电机、刀架快移、冷却泵控制失效。热电器FR1与FR2两常闭触点之间断路；

8）主轴电机不能启动，KM1线包到TC间断路；

9）刀架快移、冷却泵间控制均不能控制。按钮FC1与FC2之间连线断开；

10）冷却泵控制失效，启动按钮QS2与KM1常开触点之间开路；

2．X62W铣床电气控制电路单元常见故障的检查与排除（16个故障现象，自动设故，智能考核）

1）主轴电机正、反转均缺一相，进给电机、冷却泵缺一相，控制变压器及照明变压器没电；

2）主轴电机起动缺相；

3） 主轴电机无论正反转均缺一相；

4） 主轴电机无论正反转均缺一相；

5） 快速进给电磁铁不能动作；

6） 照明及控制变压器没电，照光灯不亮，控制回路失效；

7） 控制变压器没电，控制回路失效；

8） 除冷却泵及主轴冲动外，其余控制均失效；

9） 主轴冲动失效；

10）主轴制动失效；

11） 主轴启动失效；

12） 工作台进给控制及快速进给控制失效；

13） 主轴运转不能启动；

14） 主轴点轴只有点动，不能自锁；

15） 圆工作台的进给控制及快速进给全失效；

16） 圆工作台控制开关SA1处于断开位置时，进给控制向前、向下、向后、向上失效，进给冲动也没有；

17） 进给不能冲动；

18） 工作台向下、向右、向前移动没有；

六、高性能高级维修电工实训考核装置总体配置表