传感器技术实训装置精编版.docx
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传感器技术实训装置精编版
附件1
序号1:
传感器技术实训装置
一、适用于“传感器技术”、“工业自动化控制”、“非电测量技术与应用”、“工程检测技术与应用”等课程的相关实训教学。
二、数量:
2套
三、实训设备要求
1.采用模块化设计,将主控台、传感器模块、被测源、检测技术有机的结合,学生能够更全面的学习和掌握信号传感、信号处理、信号转换、信号采集和传输的整个过程。
2.数据采集卡:
含4路模拟量输入/2路模拟量输出,8路开关量输入/8路开关量输出,12位A/D转换,A/D采样速度最大400kHz。
3.微机软件:
本软件配合数据采集卡实时采集实验数据,对数据进行动态或静态处理和分析。
4.实训装置由控制屏、实训桌、检测对象、传感器、变送模块等组成。
四、控制屏配置要求
(1)电源仪表配置
交流电源:
单相三线220V交流电源供电;
直流电源、信号源、直流电压表、直流电流表、频率/转速表以及智能调节仪模块;三组直流稳压电源:
±15V、±2~±10V分五档输出、2~24V可调;
信号发生器:
1k~10kHz音频信号;Vp-p=0~17V连续可调;
电压表量程0~20V,输入阻抗为10MΩ,精度0.5级;
电流表量程0~20mA,精度0.5级;
频率/转速表:
频率测量范围1~9999Hz,转速测量范围1~9999rpm;
高精度温度调节仪:
多种输入输出规格,人工智能调节以及参数自整定功能,先进控制算法等。
(2)检测对象模块:
热源:
0~220V交流电源加热,温度可控制在室温~200C
转动源:
2~24V直流电源驱动,转速可调在0~3000rpm
振动源:
振动频率1Hz~30Hz(可调),共振频率12Hz左右
(3)要求必须配置的传感器及变送模块
包含有应变传感器、差动变压器、差动电容传感器、霍尔位移传感器、扩散硅压力传感器、光纤位移传感器、电涡流传感器、超声位移传感器、光纤压力传感器、磁电传感器、PT100、K型热电偶、E型热电偶、Cu50、PN结温度传感器、气敏传感器、湿敏传感器、可燃气体检测传感器、光敏电阻、红外传感器、磁阻传感器、光电开关传感器、霍尔开关传感器等。
序号2:
光电传感器综合实训装置
一、适用于“光电技术”、“机电一体化系统”、“自控原理”等课程的相关实训教学内容,作为机电专业、自动化专业、电气工程等相关专业学生进行动手训练的综合性实训装置。
二、数量:
2套
三、电源要求:
1.直流稳压电源:
+5V、+12V、±15V,0~5V、0~12V、2~24V连续可调
2.恒流源:
0~20mA连续可调
3.信号源:
1kHz~10kHz
四、仪器仪表要求:
1.电压表:
DC0~20V,分200mV、2V、20V三档,精度0.5级
2.电流表:
DC0~20mA,分20uA、200uA、2mA、20mA四档,精度0.5级
3.光照度计:
0~2000Lx,分20Lx、200Lx、2000Lx三档
4.光功率计:
0~2000mW,分2mW、20mW、200mW和2W四档切换
5.频率/转速表:
0~9999Hz/0~9999rpm
6.计时器(秒表):
0~9999s
7.气压表:
0~10kpa
8.PID智能调节仪:
温度控制范围室温~120℃,控制精度±0.5℃
9.USB数据采集卡含:
4路模拟量输入/2路模拟量输出,8路开关量输入/8路开关量输出,12位A/D转换,12位D/A转换,A/D采样速度最大100kHz
五、配置及技术性能要求
该装置主要由实验桌、实验台、实验模块、光敏器件、光电传感器、光源、温度源、转动源、数据采集通信等部分组成。
实验台上配有电压表、电流表、照度计、光功率计、频率/转速表、计时器、PID智能调节仪及常用的稳压电源、恒流源、信号源等。
六、传感器构成要求:
1.光敏电阻实验模块:
光敏电阻
2.硅光电池实验模块:
硅光电池
3.光电器件实验模块:
光敏二极管、光敏三极管
4.光电开关(光耦)实验模块:
透射式、反射式、光耦
5.光电转速传感器实验模块:
透射式光电开关、光纤
6.光电调制解调实验模块:
脉冲调制、音频调制
7.光纤传输实验模块
8.光纤传感器实验模块(位移)
9.光纤传感器实验模块(温度、压力)
10.热释电红外传感器实验模块:
热释电红外传感器
11.紫外线传感器实验模块:
紫外线传感器
12.可见光照度传感器实验模块:
可见光照度传感器
序号3:
光机电一体化实训考核装置(闭环控制)
一、能够实现运动控制、气动控制、变频调速、步进电机控制、伺服电机控制、天车电气控制、传感器检测、可编程控制、真空吸盘、时序逻辑控制于一体。
二、数量:
1套
三、技术性能要求
1.输入电源:
单相三线(220V±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:
≤1.0kVA
4.结构尺寸:
100cm×64cm×120cm
四、系统组成要求
光机电气一体化控制实训系统主要由型材实训台、上料单元、皮带输送检测单元、气动机械手搬运单元、物料传送仓储单元、吸盘机械手搬运单元、PLC模块、变频器模块、触摸屏模块、按钮模块、电源模块、各种传感器、物料、I/O接口板和气管等组成组成,完成上料、检测、分拣、搬运、传输、分类、储存、循环上料功能,是典型的光机电一体化实训平台。
五、可实现的控制功能要求
1.上料机构
在复位完成后,点动“启动”按钮,料筒光电传感器检测到有工件时,推料气缸将工件推出至传送带上,之后由变频器带动传送电机运行。
2.皮带输送检测单元
物块在传送带的带动下,依次经过可检测出金属物块的电容传感器;可检测出铁质物块的电感传感器;可检测出不同的颜色,且色度可调的颜色传感器。
光电编码器定位,物块到达传送带终点后,电机停止运行。
3.气动机械手搬运单元
在物块到达传送带终点后,根据上述皮带输送检测单元检测到的物块属性,气动机械手将黄色物块从传送带上夹起,放到货运台上,机械手返回等待。
4.物料分拣单元
货运台得到机械手搬运过来的物块后,根据在传送带上三个传感器得到的特性参数,通过直线移动装置,将物块运送到相应的仓位,并由分拣气缸将物块推到仓位内,最后货运台回到等待位置。
5.真空吸盘机械手搬运单元
真空吸盘机械手有两个任务要完成,一是在物块到达传送带终点后,根据上述皮带输送检测单元检测到的物块属性,真空吸盘机械手将红色物块从传送带上夹起,直接放到相应的仓位上。
二是从物料存储单元的仓位上取走物块,利用滚珠丝杆将物块运回上料机构的料筒内,重复上述动作,形成自动循环运行。
序号4:
气动与PLC实训装置
一、适用于“气动技术”、“液压与气压传动”等课程的教学实验。
除了可开设常规的气动基本控制回路实验外,还可进行气动演示、模拟气动控制技术及气动课程设计等。
二、数量:
2套
三、技术要求
1.气动元件有气控、电控和手控等方式,气动回路可采用独立的继电器控制单元进行电气控制,也可采用PLC控制,通过比较,突出PLC控制的优越性,加深对PLC的了解及掌握,PLC主机模块采用CP1H-XA40DR-A主机(AC/DC/RELAY)
2.气动回路采用快速接头,电控回路采用带防护功能的专用实训连接导线,实训时由学生根据指导书手动构建实训回路;配套气动元件齐全,学生可自行设计气动应用系统。
能锻炼学生理论结合实际的动手能力及思考能力,有很强的实训性。
3.带有电流型漏电保护,对地漏电电流超过30mA即切断电源;电气控制采用直流24V电源,系统额定压力为0.7Mpa,是安全的低压实训系统。
4.该装置集各种真实的气动元件、继电器控制单元、PLC、计算机组态技术于一体,功能强大、适用范围广。
四、技术参数
1.输入电源:
三相四线AC380V±10%50Hz
2.装置容量:
<1kVA
3.空气压缩机:
工作电源AC220V±10%50Hz;电机功率125W;公称容积约10L;额定输出气压1MPa
五、实验项目要求
(1)气动基本回路,典型实训项目如下:
1.一个单作用气缸的直接控制
2.双作用气缸的换向回路
3.一个双作用气缸的速度控制
4.一个双作用气缸的与逻辑功能的直接控制
5.一个双作用气缸或逻辑功能的控制
6.双手操作(串联)回路控制
7.“两地”操作(并联)回路控制
8.具有互锁的“两地”单独操作回路控制
9.延时返回的单往复回路控制
10.采用双电控电磁阀的连续往复回路控制
11.多气缸、主控阀为单电控电磁阀电-气控制回路的延时顺序控制
12.双缸多往复电-气联合控制回路控
13.计数回路
14.二次压力控制回路
15.高低压转换回路等
(2)继电器控制的气动系统
1.气缸缓冲回路
2.气缸给进(快进→慢进→快退)系统
3.双缸动作回路
aA进→A退→B进→B退
bA进→B进→A退→B退
cA进→B进→B退→A退循环动作
4.电车、汽车气动门装置
5.鼓风炉加料装置
(3)PLC控制的气动系统
1.PLC指令编程
2.模拟钻床钻孔动作
3.雨伞试验机
(4)气动系统动作及PLC控制的基本气动回路
1.行程阀控制气缸连续往返气控回路
2.自动门开闭系统
3.气动基础及PLC控制原理
(5)气动实用系统综合设计性实训
1.家具试验机气动系统的设计
序号5:
透明液压与PLC实训装置
一、本装置采用透明有机玻璃外壳的液压元件及防漏透明油管,能清晰直观的观察到液压元件内部结构和液压油流动的工作过程。
可开设液压传动演示、多种控制方式(手动、继电器、PLC)的基本回路及组态仿真实验。
二、数量:
1套
三、技术指标
1.液压泵站:
(1)系统额定工作压力:
0.8MPa;
(2)定量齿轮泵-电机1套:
采用内轴一体式安装,结构紧凑,噪音低;定量齿轮泵:
额定流量4L/min,压力2.5MPa;电机:
三相交流电压,功率0.55kW,额定转速1420r/min,绝缘B;
(3)油箱:
公称容积约45L;附有油温液位计、过滤器、空气滤清器等。
2.液压元件:
采用透明工艺加工而成,最大工作压力为1MPa。
每个透明液压元件皆配有底板,可方便、随意地安放在操作面板上。
油路搭接采用开闭式快换接头,而且采用透明软管,可清晰直观的看见油路的流动,不漏油。
3.电气测控单元:
各电气测控单元采用挂箱模块式结构。
(1)PLC主机模块:
主机可选配西门子S7-200、三菱FX或欧姆龙CPM2AH等同档次系列,其中主机为CPU224CN,I/O口24点,14路DC输入/10路继电器输出或主机为FX1S-20MR,I/O口20点,12路DC输入/8路继电器输出或主机为CPM2AH-20CDR-A,I/O口20点,12路DC输入/8路继电器输出。
(2)控制按钮模块:
配置6只带绿灯自复位双刀双掷按钮开关,6只带红灯自锁双刀双掷按钮开关。
(3)直流继电器模块:
配置4只直流+24V继电器,开关量(包括线圈)接线端子全部引到面板上,并且线圈得电时有相应的指示灯指示。
(4)直流时间继电器模块:
配置2只直流24V时间继电器,开关量(包括线圈)接线端子全部引在面板上。
(5)PLC基本指令编程练习模块:
具有与PLC相对应的输入/输出接口及相关LED指示,另外还配有两位十进制计数器1只。
4.组态仿真软件:
能通过PLC和计算机通讯,实现组态监控。
四、系统配置
序号
名称
数量
1
实训台
1台
2
实训桌
1张
3
PLC主机
CP1H-XA40DR-A主机(AC/DC/RELAY)
1块
4
直流继电器模块
1块
5
电源模块
1块
6
按钮开关模块
1块
7
直流时间继电器模块
1块
8
PLC基本指令编程演示模块
1件
9
单出杆双作用液压缸
2个
10
先导式溢流阀
1只
11
直动式溢流阀
2只
12
节流阀
1只
13
三位四通手动换向阀
1只
14
三位四通电磁换向阀(O型)
1只
15
三位四通电磁换向阀(M型)
1只
16
三位四通电磁换向阀(H型)
1只
17
调速阀
2只
18
压力表
3只
19
弹簧回位油缸
1只
20
二位四通电磁换向阀
2只
21
二位三通电磁换向阀
2只
22
减压阀
1只
23
单向阀
1只
24
顺序阀
1只
25
液控单向阀
1只
26
压力继电器
2只
27
三通接头
4只
28
四通接头
3只
29
行程开关
2只
30
快速接头(母插座)
1套
31
快速接头(公插头)
1套
32
吸油过滤器
1只
33
油温液面计
1只
34
清洁盖
1只
35
空气滤清器
1只
36
铝型材
1套
37
油箱
1套
38
机泵组
1套
39
红色液压油
40L
40
工具
1套
41
实训导线
若干
42
实训指导书
1本
43
资料光盘
1张
序号6:
高性能变频调速实训装置
一、本装置选用3G3MZ-AB004变频器,带有RS485通信接口,同时配有PLC主机、模拟量模块及通信模块,除完成变频调速实训外,还可完成变频器与PLC通信实训教学。
二、数量:
2套
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℃);海拔<4000m
3.装置容量:
<1.0kVA
4.重量:
<100kg
5.外形尺寸:
约163cm×73cm×140cm
三、实训装置的基本配置
(一)实训装置整体由控制屏、实训桌两大部分组成。
控制屏正面大凹槽内,设有两根不锈钢钢管,可挂置实训挂箱、实训装置包含如下资源:
电源控制及三相交流电源、变频器、三相异步电机、可编程控制器、模拟量模块、网络通讯模块等。
(二)可编程控制器、变频器实训挂箱
该挂箱包含CPM2AH-20CDR主机、CPM1A-MAD02模拟量模块、通信板CPM1A-CIF12以及配套编程电缆,其中CPM2AH-20CDR主机为12点开关量输入/8点开关量输出;
该挂箱包含3G3MZ-AB004(带485通讯口)变频器,具体指标如下:
频率控制范围0.1~400HZ
正弦波PWM方式(V/F控制、电压矢量控制)
具有恒转矩调速功能
带有RS485通信接口,能实现速度定位控制
具有动态控制显示功能
具有安全(过载、短路和过压等)保护功能等
(三)变频恒压供水系统模拟实训挂箱
由四路模拟管路、六只交流接触器、四只变频指示灯、四只工频指示灯、四路管路选择开关、四路工频变频开关、自动/手动/停止三位开关、压力反馈指示开关、紧急停止、控制反馈信号接口等组成恒压供水系统,能完整、直观、动态模拟变频控制恒压供水系统。
(四)三相鼠笼异步电机:
交流380V/△
(五)实训桌为铁质双层喷塑结构,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,外形美观大方;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。
实训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,有利于实训室的布局。
序号7:
电力电子及电气传动实训装置
一、能够完成《维修电工(高级)》培训中关于电力电子与电气传动部分的技能培训要求进行开发试验,完成电力电子技术、直流电机调速系统及交流电机调速等实训项目。
二、数量:
2套
三、技术性能
1.输入电源:
三相四线(380V±10%50Hz)
2.工作环境:
环境温度范围为-10℃~+40℃相对湿度<85%(25℃)海拔<4000m
3.装置容量:
<1.5kVA
4.外形尺寸:
165cm×80cm×152cm
四、装置的基本配置
1.交流电源:
三相交流电源220V1.5A电源(具有过流保护)
三相交流电源380V(具有输出短路保护)
2.直流电源:
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
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;
真有效值交流数字电流表一只:
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、指示及切断总电源功能,为交流调速系统提供电流指示;
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;
直流数字毫安表一只:
测量范围0~2000mA,分20mA、200mA、2000mA三档,直键开关切换,三位半数显,精度0.5级,具有超量程告警、指示及切断总电源功能。
5.故障设置箱:
可设置40个故障点
6.排故操作面板:
设有40个故障排除按钮和一个计数器(对按下排故按钮的次数进行记录)
7.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,使主电路输出与电网隔离,对人身安全起到了一定的保护作用。
电压型漏电保护器1:
对隔离变压器前的线路出现的漏电现象进行保护,使控制屏内的接触器跳闸,切断电源。
电压型漏电保护器2:
对隔离变压器后的线路及实训过程中的接线出现的漏电进行保护,发出声光告警信号并切断电源,确保人身安全。
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。
实训连接线及插座:
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。
8.定时器兼报警记录仪
平时作为时钟使用,具有设定实训时间、定时报警、提前提醒后切断电源等功能,还可以自动记录由于接线或操作错误所造成的告警次数。
9.控制屏其它设施
《春雨》阅读答案小学控制屏正面大凹槽内,设有两根不锈钢方管,可挂置实训部件,凹槽底部设有16芯、12芯、7芯、3芯等插座,挂件的电源由这些插座提供。
控制屏两侧设有单相三极220V电源插座及三相四极380V电源插座。
10.不锈钢电机导轨、光码盘测速系统(日本欧姆龙1024光电编码器及数显转速表)
11.
12.教师李莉的事情是真实的吗直流发电机200W;220V1.2A1500rpm
13.
14.概率教学方法的研究直流并励电动机185W;220V1.25A/0.16A1500rpm
15.三相鼠笼式异步电动机120W380V/220V
16.
17.教育调查报告小学三相线绕式异步电动机120W;220V1.0A1400rpm
18.
19.推进一带一路建设既要线绕式异步电动机转子专用箱
期末冲刺100分完全试卷答案五、要求完成的实训项目
(一)电力电子技术实训项目
1.
2.新教师听公开课单结晶体管触发电路
3.锯齿波同步移相触发电路
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.
8.梦想的力量教学反思三相半波可控整流电路实
9.
10.教师评语小学三相半波有源逆变电路
11.三相桥式半控整流电路
12.三相桥式全控整流及有源逆变电路
13.
14.有趣的线造型美术教案单相交流调压电路
15.三相交流调压电路
(二)直流电机调速系统实训项目
16.晶闸管直流调速系统主要单元的调试
17.带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统
18.转速、电流双闭环直流调速系统
19.电压、电流双闭环直流调速系统
20.逻辑无环流可逆直流调速系统
21.欧陆514C直流调速控制系统
(三)交流电机调速系统实训项目
22.双闭环三相异步电机调压调速系统
23.双闭环三相异步电机串级调速系统
24.变频调速闭环控制
(四)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.电流互感器输出断路
12.反号器输工作不正常
13.零电流检测工作不正常
14.转矩极性鉴别工作不正常
15.逻辑控制器输出电平故障
序号8:
典型机电设备安装与控制实训装置
一、该装置采用型材结构,其上安装有交流伺服电机及驱动单元、步进电机及驱动单元、直流无刷电机及驱动单元、直流电机及调速单元、触摸屏单元、PLC及A/DD/A单元、传感器及旋转编码器单元、皮带输送单元、滚珠丝杠单元、蜗轮蜗杆单元。
采用工业元器件,所有传感器、执行器、控制器接口开放,培训内容包含:
PLC(数字量和模拟量)技术,传感器及旋转编码器技术、直流无刷电机特性研究、步进电机特性研究、交流伺服电机特性研究、特种电机控制技术、触摸屏技术、位置及速度控制技术、机械传动(皮带传动、滚珠丝杠传动及蜗轮蜗杆传动)技术、组态软件监控技术等。
二、数量:
1套
三、配置清单
序号
名称
规格
数量
单位
备注
1
工作台
1200mm×800mm×840mm
1
张
2
PLC
FX1N-24MT-001(AC/DC/DC)
1
台
14DI/10DO
3
扩展模块
FX0N-3A模拟量
1
台
2DI/1DO
4
电源模块
三相电源总开关(带漏电和短路保护)1个、熔断器3只、单相三极电源插座2个、安全插座5个
1
块
5
按钮模块
开关电源24V/5A、12V/2A各1组、转换开关2只、复位按钮(红、黄、绿各1只)、自锁按钮(红、黄、绿各1只)、24V指示灯(红黄绿各2只)、急停按钮1只、蜂鸣器1只
1
块
6
步进电机驱动模块
相数:
2,步距角:
1.8,静态电流:
2.8A,相电阻:
0.8Ω,相电感:
1.2mH,保持转矩:
0.9N•m
1
套
7
伺服电机驱动模块
额定功率:
200W,额定转矩:
0.64N•m,额定转速:
3000r/min,额定电流:
1.6A
1
套
8
直流电机驱动模块
直流电机采用55ZY系列,额定转速2200RPM,额定功率25W
1
套
9
直流无刷电机驱动模块
额定功率:
150W,额定电压:
AC220V
额定转速:
1500r/min,额定转矩:
0.955N•m,额定电流:
0.945
1
套
10
触摸屏模块
5.7英寸TFT真彩,56K色
触摸屏单元由国际知名品牌触摸屏单元、支架、通讯电缆等组成。
触摸屏显示元素:
STN彩色LCD。
触摸屏点数大于:
128(W)×64(H)点。
触摸屏显示颜色:
56K色。
触摸屏有效显示尺寸大于(mm):
70.38(W)×35.18(H)。
触摸屏背光灯方式:
3色LED(绿/橙/红)/白色LED。
6、技术规格:
电源输入规格:
AC220V;可完成十种以上控制系统的接线操作;外形尺寸:
720×530×300mm;结构
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 传感器 技术 装置 精编