KRA-900E高性能电工电子电拖及自动化技术实训与考核装置(PLC+变频+触摸屏+单片机)
一、概述：
本装置是我公司吸取国内外同类产品合理的实训方法，先进、科学的实训手段并加以消化、整合、提高而研制的针对高等院校、职业技术教育而开发的综合性实训考核装置。适用各类职业院校、中专、技校电工、电子、电拖、机电一体化、自动化等专业的教学和从事相关专业的技术人员实训考核。装置有机地融合了电工、电子、电力拖动、PLC、变频器、单片机、触摸屏等实训内容，配备多块可自由组合的实训挂箱，实现了教学资源共享，一机多用，创造性地把教学管理、教材、教案、实训、认证、考核融于一体，大大节省实训用房、减少管理人员，经济效益显著，其是高等院校、中等院校、职业学校、技校及各类培训鉴定机构新建、改建实训室的理想实训设备。
二、特点
1、安全性能高：实训屏上380V交流输出处设有单片机全程监控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，确保设备安全。配备漏电保护装置，通过启动停止按钮控制实训台工作电源。
2、测量仪表精度高，采用数字化、智能化模式，符合现代测量发展方向。
3、综合性强：使电工、电子、电力拖动、PLC、变频调速多门学科有机组合在一个实训台上，能按工厂现场操作规程进行小型工程设计实训。
4、实训的深度和广度根据需要可作灵活的调整，装置采用挂箱式结构，更换便捷，并可自由组合，满足不同的实训要求，添加部件即可扩展功能或开发新的实训项目。
5、实训台结构合理、性能优越、配套完整，根据弱电和强电配置不同的实训连接线及相应的插座，使用安全、可靠。
三、技术性能：
1、工作电源：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：220Kg
5、外形尺寸：1600mm×700mm×1500mm
四、实训装置基本配置及功能
本装置主要由实训屏、实训挂箱、实训配套器材、实训桌等到组成。
（一）实训屏
同“KRA-900E 高性能电工电子电拖及自动化技术实训与考核装置”，
（二）实训挂箱
1、DGJ-10 电路基础实训（一）
完成叠加原理、基尔霍夫定律、戴维南定理、诺顿定理、互易定理、欧姆定律等实训；提供电阻、电感、电容，完成R、L、C串联谐振、一阶、二阶动态电路的研究、电压源与电流源的等效变换、负载获得最大功率的条件、电阻的串、并联等实训。
2、DGJ-11 电路基础实训（二）
提供灯泡、稳压管、电位器、电阻箱等，完成已知和未知电路元件伏安特性的测绘、电容的充放电等实训。
3、DGJ-12 交流电路实训（一）
提供电阻、电感、高压电容（0.47uF/500V、1uF/500V、2.2uF/500V、4.7uF/500V），完成日光灯功率因数提高实训、RLC串联交流电路实训、RLC并联交流电路实训以及电感、电容元件在直流电路和交流电路中的特性实训。
4、DGJ-14 电路基础实训（三）
仪表量程扩展实训（电流表、电压表量程的扩展）。
5、DGJ-15 电工综合技能实训（一）
电流表、电压表和欧姆表的设计。
6、DGJ -16 电工综合技能实训（二）
运算放大器的应用实训、报警保护电路的设计及其应用实训、互感器的应用实训、整流滤波电路的设计及应用实训、过流保护的设计及其应用实训。
7、DGJ-17 铁芯变压器、互感/电度表实训
铁芯变压器一只（50VA、36V/220V），原、副边均设有保险丝及电流插座，方便测试并能可靠保护防止变压器损坏；互感线圈一组，两个空心线圈L1、L2装在滑动架上，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，灯泡负载九个只，电度表一只，规格为220V、3/6A，其电源线、负载线均已接在电度表接线架的接线柱上，实训方便。
8、DZJ-20 电子技术实训（一）
提供低压交流电源（0V、6V、10V、14V抽头各一路及中心抽头17V两路）、三极管、二极管、稳压块、电阻、单结晶体管、蜂鸣器等。实训箱还配有单管/负反馈两极放大器、射极跟随器、RC串联选频网络振荡器、差动放大器及低频OTL功率放大器共五块固定线路实训板。可采用固定线路或分立元件灵活组合进行实训。
9、DZJ-21 电子技术实训（二）
提供四位十进制译码显示器、8位逻辑电平开关、8位电平指示器、三态逻辑笔、脉冲信号源（正、负输出单次脉冲和频率为0.5Hz～300KHz连续可调的计数脉冲源各一路），设有一些高可靠圆脚集成电路插座（9P、14P、16P、28P、40P若干只）。实训箱还配有单管/负反馈两级放大器、射极跟随器、RC串联选频网络振荡器、差动放大器及低频OTL功率放大器共五块固定线路实训板。可采用固定线路或分立元件灵活组合进行实训。
10、ZSY-04 继电接触控制（一）
熔断器5只、按钮1只、变压器1只（380V/36+6.3）、转换开关1只、信号灯3只、整流电路1只、能耗制动电阻（510Ω/50W）3只、交流接触器1只、热继电器1只。
11、ZSY-05 继电接触控制（二）
交流接触器3只、通电延时时间继电器1只、热继电器1只、控制按钮3只。
12、ZSY-06 继电接触控制（三）
行程开关4只、倒顺开关1只、热继电器1只。
13、PLC主机挂箱(增加PLC多功能多挡控制功能)
配三菱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通讯口，SC-09通讯编程电缆及转接输入输出口、开关等。随机配置仿真教学软件及工控组态软件。
14、PLC实训演示挂箱
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序号 |
编号 |
控制对象实训模块 |
实训教学目标 |
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1 |
SX1 |
抢答器/音乐喷泉 |
通过对抢答系统中各组人员抢答时序的监视和控制，掌握条件判断控制指令的编写方法；通过对音乐喷泉控制系统中“水流”及音乐的循环控制，掌握循环指令的编写方法。 |
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2 |
SX2 |
装配流水线/十字路口交通灯 |
通过对“生产流水线”顺序加工过程及十字路口交通灯路况信号控制，掌握顺序控制指令的编写方法。 |
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3 |
SX3 |
水塔水位/天塔之光 |
通过对“水塔水位”和“储水池水位”变化过程的判断，了解简单逻辑控制指令的编写方法。通过对天塔之光闪亮过程的移位控制，掌握移位寄存器指令的编写方法。 |
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4 |
SX4 |
自动送料装车/四节传送带 |
通过对传送带启停、传送状态的控制和对货物在自动送料装车系统中流向、流量的控制，掌握较复杂逻辑控制指令的编写方法。 |
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5 |
SX5 |
多种液体混合装置 |
通过对“液体混合装置”中不同液体比例及液体混合时搅拌时间的控制，掌握条件判断指令及各种不同类型的定时器指令的编写方法。 |
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6 |
SX6 |
自动售货机 |
通过对用户投币数目的识别和自动售货机中各种“货物”的进出控制，掌握各种计数器指令及比较输出指令的编写方法。 |
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7 |
SX7 |
自控轧钢机/邮件分拣机 |
通过对自控轧钢机和邮件分拣机材料（“钢锭“邮件”）来料数量、来料类别识别及对各种执行器（例如“电机”）启停时序的控制，掌握数值运算指令及中断指令的编写方法。 |
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8 |
SX8 |
机械手控制/自控成型机 |
通过对机械手停留“位置”及自控成型机各方向“液缸位置”的控制，掌握一个完整工业应用系统中的较简单逻辑控制程序的编写能力。 |
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9 |
SX9 |
加工中心 |
通过对加工中心中各方向“电机”运行方向及“刀库”进出刀、换刀过程的控制，掌握一个完整工业应用系统中的较复杂逻辑控制的编写能力。 |
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10 |
SX10 |
四层电梯 |
通过对一个完整的四层电梯模型的综合控制，初步掌握PLC控制系统的分析、I/O分配、设计I/O接线图、接线、编程、调试等工作过程的综合知识。 |
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11 |
SX11 |
步进电机/直线运动：（实物）步进电机系统由驱动电路、步进电机、刻度盘、指针等组成；
直线运动系统由电机、同步带、光电传感器、导轨、移动块等组成。 |
通过利用PLC对步进电机及直线运动实物模块的控制，初步了解步进电机方向、拍数的控制及直线运动检测、定位控制。 |
15、变频器实训挂箱
配置三菱FR-S520变频器，带有RS485通讯接口及BOP操作面板。
16、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）一套，不锈钢导轨1幅，道轨平整度好，无应力变形，同心度好。
17、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。
18、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）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
19、单片机挂箱
配备51/96/8088等CPU的单片机、微机全部软硬件。
20、触摸屏实训挂箱
5.7英寸、256色，通过实训了解工业触摸屏的功能及使用方法，掌握与PLC之间的通信知识，并掌握复位、置位、交替等功能键、图形（曲线）显示、动态画面跟踪在触摸屏中的实现方法。
21、三相鼠笼异步电动机（200V Y接）1台
22、三相鼠笼异步电动机（380V Y/△）2台
23、连接线一套
24、尖嘴钳、螺丝刀、剥线钳等工具一套
（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，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。
三、实训项目
（一）电工基本技能实训
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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
44．三相负载的星形联接
45．三相负载的三角形联接
46．三相交流电路功率的测量
47．功率因数及相序的测量
48．单相电度表的安装及使用
49．三相鼠笼式异步电动机的使用
50．三相异步电动机点动控制
51．三相异步电动机自锁控制
52．三相异步电动机既可点动又自锁控制
53．接触器联锁正反转控制
54．按钮联锁正反转控制
55．接触器和按钮双重联锁正反转控制 |
（二）模拟电路基本技能实训
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56．晶体二极管的判别与检测
57．PN结的单向导电特性
58．晶体三极管的判别与检测
59．单结晶体管特性
60．晶体管共射极单管放大器
61．场效应管放大电路
62．负反馈放大电路
63．差动放大电路
64．射极跟随器
65．场效应管共源极放大电路
66．共集电极放大器
67．共基极放大器
68．两级阻容耦合放大器
69．运算放大器的基本接法
70．集成运放同相比例放大器
71．集成运放反相比例放大器
72．集成运放加法电路
73．集成运放减法电路
74．集成运放积分电路
75．集成运放微分电路
76．电压跟随器
77．电压比较器 |
78．RC桥式正弦波振荡器
79．方波发生器
80．三角波、发生器
81．文氏电桥正弦波发生器
82．锯齿波发生器
83．过零比较器
84．比较器
85．窗口比较器电路实训
86．集成运放的调零电路
87．电源极性错接的保护电路
88．输入端限幅保护电路
89．输出端限幅保护电路
90．OTL功率放大器
91．RC正弦波振荡器及选频放大器
92．晶闸管可控整流电路
93．单相半波整流、滤波电路
94．单相全波整流、滤波电路
95．单相桥式整流、滤波电路
96．稳压管稳压电路及其稳压原理
97．三端集成固定稳压电源
98．正电源输出可调集成稳压电源
99．串联型晶体管稳压电源电路 |
（三）数字电路基本技能实训
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100．晶体管二极管开关特性
101．晶体管三极管开关特性
102．二极管限幅器
103．三极管限幅器
104．二极管钳位器
105．TTL集成逻辑门
106．集成与门逻辑功能测试
107．集成非门电路逻辑功能测试
108．集成或门电路逻辑功能测试
109．集成与非门逻辑功能测试
110．CMOS门电路的测试
111．TTL电路和CMOS电路的输出特性测试
112．集成逻辑电路的连接与驱动
113．组合逻辑电路
114．半加器
115．全加器
116．译码器
117．译码器逻辑功能测试
118．数据选择器逻辑功能测试
119．四选一数据选择器 |
120．八选一数据选择器
121．集成触发器逻辑功能测试
122．基本RS触发器
123．JK触发器
124．D触发器
125．CMOS触发器
126．计数、译码和显示
127．计数器及其应用
128．十进制可逆计数器的逻辑功能测试
129．二进制加法计数器
130．十进制加法计数器
131．测试移位寄存器的逻辑功能
132．移位寄存器及其应用
133．脉冲分配器及其应用
134．555时基电路
135．单稳态触发器
136．多谐振荡器
137．施密特触发器
138．D/A转换器
139．A/D转换器 |
电工综合技能实训
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140．运算放大器的设计及其应用
141．受控源的设计
142．电流表、电压表和欧姆表的设计 |
143．整流滤波电路的设计及应用
144．报警保护电路的设计及其应用
145．过流保护的设计及其应用 |
（四）电力拖动技能实训
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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．具有过找保护的正转控制线路
5．倒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．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．手动降压起动
20．单相运行反接制动控制线路
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、变频器、触摸屏综合实训
（1）PLC基本技能实训
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模拟控制应用实训
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4.数码显示控制
5.抢答器控制（优先级、数值运算，具有声效功能）
6.天塔之光控制（闪烁、发射、流水型）
7.音乐喷泉控制（具有声效功能）
8.十字路口交通灯控制
9.水塔水位控制
10.自动送料装车系统控制
11.四节传送带控制
12.装配流水线控制
13.多种液体混合装置控制 |
14.自控成型机控制
15全自动洗衣机控制（具有声效功能）
16.电镀生产线控制
17.自控轧钢机控制
18.邮件分拣机控制
19.自动售货机控制
20.机械手控制
21.四层电梯控制（实物）
22.加工中心控制（实物） |
（3）PLC实物控制实训
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1.直线运动位置识别、运动轨迹控制、定位控制
2.步进电机运动控制 |
3.直流电机控制
4.温度PID控制（具有声效功能） |
（4）PLC高级技能实训（设计、安装、调试及检修）
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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.外部端子点动控制
4.变频器控制电机正反转
5.多段速度选择变频调速
6.变频器无级调速
7.基于外部模拟量(电压/电流）控制方式的变频调速
8.瞬时停电启动控制
9.PID变频调速控制
10.PLC控制变频器外部端子的电机正反转 |
11.PLC控制变频器外部端子的电机运行时间控制12.基于PLC数字量控制方式的多段速
13.基于PLC通信方式的变频器开环调速
14.基于PLC通信方式的速度闭环控制
15.变频器恒压供水系统的模拟
16.基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习
17.基于触摸屏控制方式的LED控制
18.基于触摸屏控制方式的温度PID控制
19.PLC、触摸屏与变频器通信控制
20.基于MCGS的现场总线网络通信技术 |
（5）基于变频器的电机拖动与控制实训
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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 |
（6）单片机技能实训
A、MCS-51单片机实训
软件部分
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实验一 清零程序
实验二 拆字程序
实验三 拼字程序
实验四 数据区传送子程序
实验五 数据排序实验
实验六 查找相同数个数
实验七 无符号双字节快速乘法子程序 |
实验八 多分支程序
实验九 脉冲计数（定时/计数实验）
实验十 电脑时钟（定时器、中断器综合实验）
实验十一 二进制转换到BCD
实验十二 二进制转换到ASCII
实验十三 八段数码管显示
实验十四 键盘扫描显示实验 |
硬件部分
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实验一 P1口亮灯实验
实验二 P1口转弯灯实验
实验三 P3.3输入，P1口输出
实验四 工业顺序控制（中断控制）
实验五 8255 A.B.C输出方波
实验六 8255 PA口控制PB口
实验七 8255控制交通灯
实验八 简单I/O口扩展实验
实验九 A/D转换实验
实验十 D/A输出方波
实验十一 电子音响 |
实验十二 继电器控制
实验十三 步进电机实验
实验十四 8253方波
实验十五 串并转换实验
实验十六 外部存储器扩展实验
实验十七 MCS-51串行口应用实验㈠——双机通信
实验十八 MCS-51串行口应用实验㈡——与PC机通信
实验十九 温度闭环控制
实验二十 小直流电机调速实验
实验二十一 外部中断（急救车与交通灯） |
B、8088/8086系列微机实训
软件部分
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实验一 清零程序
实验二 拆字程序
实验三 拼字程序
实验四 数据区移动
实验五 数据排序实验
实验六 找“零”个数 |
实验七 32位二进制乘法
实验八 多分支程序
实验九 显示子程序
实验十 键盘扫描显示实验
实验十一 二进制转换到BCD
实验十二 二进制转换到ASCII |
硬件部分
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实验一 8255并行口实验㈠：A.B.C口输出方波
实验二 8255并行口实验㈡：PA口控制PB口
实验三 8255并行口实验㈢：控制交通灯
实验四 简单I/O口扩展
实验五 A/D转换实验
实验六 D/A转换实验㈠：输出方波
实验七 D/A转换实验㈠：输出锯齿波
实验八 8259中断控制器实验 |
实验九 定时／计数器：8253方波
实验十 继电器控制
实验十一 8251串行通信实验㈠：自发自收
实验十二 8251串行通信实验㈡：与PC通信
实验十三 步进电机控制
实验十四 小直流电机调速实验
实验十五 温度闭环控制
实验十六 音频驱动实验 |
C、MCS-96单片机实训
软件部分
|
实验一 清零程序
实验二 拆字程序
实验三 拼字程序
实验四 数据区传送子程序
实验五 数据排序实验
实验六 查找相同数个数
实验七 无符号双字节快速乘法子程序
实验八 多分支程序
实验九 定时器1实验——定时中断
实验十 定时器T1和T2同时产生中断 |
实验十一 80C196外部中断实验
实验十二 80C196软件方法产生中断
实验十三 利用HSI测脉冲宽度
实验十四 利用HSI测量单脉冲宽度
实验十五 利用HSO产生单脉冲
实验十六 利用HSO产生连续脉冲
实验十七 软件定时器
实验十八 80C196 A/D转换实验
实验十九 利用80C196的PWM产生各种波形
实验二十 二进制转换到BCD进制转换到ASCII |
硬件部分
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实验一 P1口亮灯实验
实验二 P1口转弯灯实验
实验三 P2.6输入，P1口输出
实验四 工业顺序控制
实验五 8255 A.B.C输出方波
实验六 8255 PA口控制PB口
实验七 8255控制交通灯
实验八 简单I/O口扩展实验
实验九 A/D转换实验
实验十 D/A输出方波 |
实验十一 继电器控制
实验十二 8253方波
实验十三 80C196串行口实验
实验十四 LED七段数码管显示实验
实验十五 键盘显示综合实验
实验十六 音频驱动实验
实验十七 步进电机实验
实验十八 直流电机实验
实验十九 外部中断（急救车与交通灯）
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