本系統(tǒng)主要包括PLC實驗系統(tǒng)、電動機控制實驗系統(tǒng)和電機原理認知實驗系統(tǒng)三部分。電機控制實驗系統(tǒng)以PLC為控制核心，配以各類電動機完成相關(guān)實驗。PLC實驗系統(tǒng)包括各類實驗?zāi)K，用于完成PLC編程及外設(shè)檢測控制實驗。在進行設(shè)計時，可以將PLC實驗系統(tǒng)和電機控制實驗系統(tǒng)做成一體，合成為PLC及電機控制實驗系統(tǒng)。電機原理認知實驗系統(tǒng)主要用于電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)認知及原理演示實驗。

5.2  PLC實驗系統(tǒng)

可編程控制器是一種以微處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計算機，在發(fā)射控制領(lǐng)域中的執(zhí)行機構(gòu)控制、通信以及數(shù)據(jù)處理等方面應(yīng)用廣泛。PLC系統(tǒng)學(xué)習(xí)具有理論與實踐并重的特點，通過編程實驗完成系列實驗項目，使學(xué)員直觀感受相關(guān)控制過程及現(xiàn)象。本系統(tǒng)以PLC為控制核心，變頻器、開關(guān)量、模擬量等實驗資源，可實現(xiàn)PLC系統(tǒng)相關(guān)編程實驗。
 

5.2.1  PLC實驗系統(tǒng)組成

實驗系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)設(shè)計，集可編程控制器、PLC編程軟件、仿真實訓(xùn)教學(xué)軟件、實訓(xùn)模塊、實物、電機實操板等于一體，可直觀地進行PLC的基本指令練習(xí)、多種場景PLC應(yīng)用的模擬及實物控制。

5.2.2  技術(shù)參數(shù)

（1）輸入電源：三相四線AC380V±10% 50Hz
（2）裝置容量：＜2.0kVA
（3）外形尺寸：1780mm×705mm×1470mm（長寬高各自偏離不大于5%）
（4）安全保護：具有漏電、過壓、過流、欠壓、過載等安全保護等功能，安全符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

5.2.3  基本要求

1、采用積木組合式結(jié)構(gòu)配套組態(tài)監(jiān)控軟件、仿真實訓(xùn)教學(xué)軟件，實現(xiàn)仿真化、信息化、網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)教學(xué)，體現(xiàn)實訓(xùn)教學(xué)的科學(xué)性和系統(tǒng)性。
2、項目實訓(xùn)模塊：利用目前典型的可編程控制器及總線技術(shù)完成對模擬對象、實物模型中的邏輯、模擬、過程、運動等的控制實訓(xùn)，完成學(xué)生認知、設(shè)計、安裝、調(diào)試、檢修等多種技能實訓(xùn)。
3、基于現(xiàn)場總線的組態(tài)監(jiān)控實訓(xùn)教學(xué)：通過現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，將實訓(xùn)裝置（從站）PLC和主站PLC進行1：N通信。從站的PLC運行控制對象的程序，利用工控網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)控的功能，主站PLC可以對任意一臺從站PLC進行實時監(jiān)控，符合現(xiàn)場控制的要求。學(xué)生獨立通過PLC完成對各種實訓(xùn)對象的控制，并進行組態(tài)實時監(jiān)控（1：1通信）。
4、仿真實訓(xùn)教學(xué)：通過虛擬環(huán)境實時顯示PLC運行狀態(tài)，也可以實現(xiàn)PLC接線，錯誤檢查，編程訓(xùn)練、程序編寫測試等功能。

5.2.4  PLC實驗系統(tǒng)主要配置及功能

1、PLC實驗臺主要配置及參數(shù)如表6所示。
表6                       PLC實驗系統(tǒng)主要組成及參數(shù)

序號	名稱	主要參數(shù)	數(shù)量	備注
1	實訓(xùn)平臺	1.根據(jù)現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)的實訓(xùn)功能及特點要求，實訓(xùn)裝置采用平面開放式結(jié)構(gòu)，能很好的滿足不同的教學(xué)實訓(xùn)項目，對單一的、綜合的、復(fù)雜的、創(chuàng)新的實訓(xùn)項目均能很好的開展； 2.平臺主體框架選用標(biāo)準(zhǔn)鋁型材和優(yōu)質(zhì)冷軋鋼整板組合而成，表面采用亞光密紋噴塑處理； 3.配置多功能網(wǎng)板與專用安裝卡扣。	1套
2	電源控制	配置三相五線交流電源，經(jīng)漏電總開關(guān)控制，經(jīng)一鍵式智能啟電路控制通斷，并設(shè)有三相數(shù)字電壓表指示電壓，具有缺相/斷相指示。	1套
3	交流電源	三相380V及220V交流輸出一組，帶過奪壓、過載、短路保護及報警鎖止輸功能。	1套
4	直流電源	設(shè)有0－15V、0－10mA直流信號源， 輸出軟截止保護。	1套
5	直流儀表	設(shè)有量程100V、200mA外測儀表，并設(shè)有量限保護。	1套
6	一鍵式電源管控單元	可實現(xiàn)電源控制，不接受采用線圈、互感器作為反饋檢測的單元電路。	1套
7	控制屏	（1）鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板；配有工業(yè)鋁型材框架，用于安放掛箱模塊 （2）交流電源控制單元 提供有實驗所需的AC380V、AC220V電源接口，實驗線路用交流電源設(shè)有短路保護功能 （3）直流電源、直流電壓/電流表等 直流電壓≥10V，可調(diào)輸出；直流電流0～20mA，可調(diào)輸出；直流數(shù)字電壓表/電流表：電壓表量程0～200V、精度0.5級，電流表量程0～200mA、精度0.5級；同時設(shè)有DC24V、DC5V電源，LED數(shù)碼管、方向指示器、LED指示燈等。	1套
8	實驗桌	采用鋼質(zhì)框架結(jié)構(gòu)，電腦桌聯(lián)體設(shè)計。桌面采用防火、防水、耐磨高密度材料，厚度≥25mm；桌體采用快速拼裝結(jié)構(gòu)。配有帶剎車萬向輪，方便移動布局；帶鎖存儲柜1個，便于存放器件。	1套
9	PLC主機模塊	采用主流PLC主機（具體品牌型號待合同簽訂后協(xié)商），集成數(shù)字量I/O（14路數(shù)字量輸入/10路數(shù)字量輸出）、RS-485通信口，6路高速計數(shù)器，配有下載線及通訊電纜。	1套
10	開放網(wǎng)孔板組件	開放式結(jié)構(gòu)設(shè)計，學(xué)員可觀察到真實器件，可靈活搭配組合電氣元件；集成中間繼電器、交流接觸器等元件；完成PLC邏輯編程與實際繼電控制的結(jié)合；可使學(xué)員掌握電氣控制系統(tǒng)中各元器件的布局規(guī)劃、安裝、調(diào)試過程知識。主要器件配置見下附表清單。	1套
11	★變頻器模塊	采用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電機轉(zhuǎn)速，主要由整流、濾波、逆變、驅(qū)動單元、檢測單元、微處理單元等組成。具有過流、過壓、過載等保護功能。帶有RS485通信接口、變頻器電源：220V電源供電；0.37KW；輸出頻率：0～599 Hz，精度0.01Hz；控制模式：V/f，V2/f，多點V/f，F(xiàn)CC(磁通電流控制)；具有模擬量輸入/輸出端口；數(shù)字量輸入/輸出端口。面板上將所有功能端子引出，可直接控制電力拖動單元器件，輸出電壓可通過軟件進行配置，通過對開關(guān)量的數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換成模擬信號輸出，配有多段速數(shù)據(jù)采集及控制軟件，可通過上位機對數(shù)變頻數(shù)據(jù)進行操作、采集和控制。	1件
12	工業(yè)觸摸屏模塊	觸摸屏主要參數(shù)：7"TFT液晶屏；LED背光燈；真彩顯示；800*480分辨率；不小于128M內(nèi)存；通信接口：RS232/RS485/USB(至少主從各1)/以太網(wǎng)（自適應(yīng)）。	1件
13	電氣控制模塊	配置有低壓電氣元器件，可完成典型的電力拖動控制實訓(xùn)，配有低壓斷路器、熔斷器、交流接觸器、熱過載繼電器、時間繼電器、行程開關(guān)、主令控制器等實訓(xùn)所需器件，所有器件安裝在面板表面，可以很直觀的看它們的動作情況。	1套
14	★閉環(huán)模塊	具有轉(zhuǎn)速、頻率、計數(shù)、V/f測量及編號器放大輸出等功能。要求通過面板按鈕可設(shè)置讀取轉(zhuǎn)速、頻率、計數(shù)功能，V/f曲線比例可設(shè)置，要求配置一組編碼信號的隔離放大電路，用于驅(qū)動外部實驗部件。配置有上位機軟件?；赗S485通信接口。能夠?qū)崟r觀察轉(zhuǎn)速、頻率、點數(shù)等硬件參數(shù),具有圖表設(shè)置功能、圖表保存打印功能、圖表縮放移動功能等。	1套
15	運動控制實物模塊	配置有伺服驅(qū)動器，伺服電機、雷賽步進電機驅(qū)動器和步進電機，直流電機和控制器，配有完成實驗所需的電源、連接電纜。	1套
16	“搶答器”模塊	（1）掛箱模塊式結(jié)構(gòu)設(shè)計，面板尺寸202*298*2mm（長寬高偏離5%以內(nèi)），配有100mm寬手柄，方便取放；金屬材質(zhì)箱體。 （2）搶答器單元：搶答鍵至少4個，控制接口≥17個；通過對搶答系統(tǒng)中各組人員搶答時序的監(jiān)視和控制，掌握條件判斷控制指令的編寫方法； （3）音樂噴泉單元：控制接口≥11個，通過對音樂噴泉控制系統(tǒng)中的“水流”及音樂的循環(huán)控制，掌握循環(huán)調(diào)用指令的編寫方法。	1件
17	“裝配流水線/十字路口交通燈”模塊	（1）掛箱模塊式結(jié)構(gòu)設(shè)計，面板尺寸202*298*2mm（長寬高可各自偏離5%以內(nèi)），配有100mm寬手柄，方便取放；金屬材質(zhì)箱體。 （2）裝配流水線單元信號接口≥13個，十字路口交通燈單元信號接口≥9個，通過對“生產(chǎn)流水線”順序加工過程及十字路口交通燈路況信號的控制，掌握順序控制指令的編寫方法。	1件
18	“自動送料裝車/四節(jié)傳送帶”模塊	（1）掛箱模塊式結(jié)構(gòu)設(shè)計，面板尺寸202*298*2mm（長寬高可各自偏離5%以內(nèi)），配有100mm寬手柄，方便取放；金屬材質(zhì)箱體。 （2）信號接口≥20個，通過對傳送帶啟停、傳送狀態(tài)的控制和對貨物在自動送料裝車系統(tǒng)中流向、流量的控制，掌握較復(fù)雜邏輯控制指令的編寫方法。	1件
19	“三層電梯”模塊	（1）掛箱模塊式結(jié)構(gòu)設(shè)計，面板尺寸202*298*2mm（長寬高可各自偏離5%以內(nèi)），配有100mm寬手柄，方便取放；金屬材質(zhì)箱體。 （2）控制接口≥20個，通過對一個完整的三層電梯模型的綜合控制，初步掌握PLC控制系統(tǒng)的分析、I/O分配、設(shè)計I/O接線圖、接線、編程、調(diào)試等工作過程的綜合知識。	1件
20	模擬應(yīng)用控制模塊	可完成數(shù)碼顯示控制、水塔水位控制、天塔之光控制、自動售貨機控制、郵件分揀機控制、機械手控制、自控成型機控制、自動洗衣機、空氣壓縮機控制、自動扶梯控制、隧道風(fēng)機等實訓(xùn)項目	1套
21	三相鼠籠異步電機	AC380V/△	1臺
22	測速安裝組件	配光電測速功能，可與三相鼠籠異步電機及變頻器配合，完成電機的變頻調(diào)速控制	1套
23	步進電機	配有步進電機驅(qū)動器模塊，配套有滾珠絲杠滑臺對象部件（含直線導(dǎo)軌、接近開關(guān)、刻度標(biāo)尺等），實現(xiàn)步進電機的自動往返、角度控制、定位控制等實驗	1套
24	伺服電機	伺服電機額定轉(zhuǎn)矩1.27N·M,轉(zhuǎn)速3000r/min，功率0.4kW；配有伺服電機驅(qū)動器模塊，與配套的滾珠絲杠滑臺對象部件（含直線導(dǎo)軌、接近開關(guān)、刻度標(biāo)尺等）實現(xiàn)伺服電機的自動往返、角度控制、定位控制等實驗。	1套
25	直流電機	直流電機額定工作電壓220VDC,配有直流電機驅(qū)動器模塊，PWM脈寬調(diào)制，AC220V輸入，220VDC輸出，額定輸出電流4A，可由標(biāo)準(zhǔn)信號控制	1套
26	交流電流顯示模塊	帶交流電流變送功能	1套
27	導(dǎo)線架	用于懸掛和放置實訓(xùn)專用連接導(dǎo)線，獨立落地放置，四面掛線，設(shè)有五個萬向輪，造型美觀大方。	1套
28	資料U盤	包含編程軟件、相關(guān)實驗指導(dǎo)書、PLC樣例程序代碼等。	1個/批
29	實訓(xùn)導(dǎo)線	專用實驗實訓(xùn)導(dǎo)線：采用高可靠護套結(jié)構(gòu)插連接線（不存在任何觸電的可能），里面采用無氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細的多股線，達到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點，插頭采用實芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸優(yōu)良	1套
30	電腦編程及監(jiān)控系統(tǒng)	CPU：不低于i5-9500系列 內(nèi)存：不小于8G 硬盤：1TB（機械）+256G（固態(tài)） 顯示器：不小于24寸 鍵盤：有線鍵盤鼠標(biāo) 要求：win7 64位系統(tǒng) 保修：3年全國聯(lián)保 品牌：國產(chǎn)品牌	1套

其中開放式網(wǎng)孔板組件如下表7所示。
 
 
 
表7                             開放式網(wǎng)孔板組件

序號	名稱	型號與規(guī)格	數(shù)量	備注
1	空氣開關(guān)	極數(shù)3P，電動機保護型，額定電流0.63-1A，額定短路分?jǐn)嗄芰Σ恍∮?.5kVA	1個
2	三相保險絲座	極數(shù)3P,配3A保險絲	1個
3	直插式保險絲座	帶2A保險絲	1個
4	交流接觸器	AC220V/9A	3個
5	輔助觸頭	2NC/2NO	2個
6	熱繼電器	0.63-1A	1個
7	熱繼電器座	與熱繼電器配套	1個
8	通電延時時間繼電器	AC220V,0～60s	1個
9	時間繼電器座	與時間繼電器配套	1個
10	接線端子排	5節(jié)，外殼ABS阻燃，額定工作電流25A,螺絲安裝固定	3個
11	導(dǎo)軌	G型	1套
12	導(dǎo)軌	DIN35	1套
13	按鈕開關(guān)盒	3位，配裝黃、綠、紅三個通用按鈕開關(guān)	1套
14	按鈕開關(guān)盒	2位，配裝綠、紅兩個通用按鈕開關(guān)	1套
15	行程開關(guān)	1NC/1NO	2個
16	網(wǎng)孔專用固定卡件	與網(wǎng)孔板配套，方便器件安裝	190個
17	不銹鋼自攻螺絲	M4×25	90個
18	導(dǎo)線	0.75平方，紅色/黑色各1卷（100m/卷）	2卷/批
19	線槽	30×30	1套
20	工具	包含數(shù)字萬用表、電烙鐵、小十字螺絲刀、小一字螺絲刀、中十字螺絲刀、中一字螺絲刀、剝線鉗、斜口鉗、工具箱等常用工具。	1套
21	中間繼電器	4NO/NC，DC24V	3個
22	接線端子排	多功能，配固定器等輔件	1套
23	開放式網(wǎng)孔安裝板		1塊

2、3D虛擬仿真控制系統(tǒng)
（1）學(xué)員可以在標(biāo)準(zhǔn)的PLC或其他運行環(huán)境的編程環(huán)境編寫好控制程序后，編譯下載到軟PLC、單片機或其他上進行仿真，模擬運行。
（2）虛擬仿真系統(tǒng)采用Unity3D引擎，在PC上構(gòu)建3D虛擬環(huán)境，且具有AI智能音效，運行時現(xiàn)場音效大小隨距聲源的距離變化而變化。
（3）硬件集成不低于16路數(shù)字量輸入/16路數(shù)字量輸出，支持3路編碼器輸入/3路脈沖輸出，可根據(jù)用戶PLC類型不同選擇輸入輸出的有效電平；支持3路模擬量輸入/2路模擬量輸出；支持RS232或RS485通訊和采集卡模塊接口擴展。
（4）★系統(tǒng)中集成有各類元素，庫中不少于138個元件，種類不少于30種，至少集成傳送帶、機器人、氣動缸、汽車、電梯、人、相機、RFID標(biāo)簽、圍欄、變頻器、叉車、兩軸變位機、伺服電機、絲桿、型材、傳感器、普通按鈕、急停按鈕等，元件之間支持裝配固定，標(biāo)準(zhǔn)化場景不少于傳輸線基礎(chǔ)控制、傳輸線裝配控制、傳輸線阻擋控制、電梯控制控制、行架機器人碼垛控制、桁架機械手上下料控制、紅綠燈控制、立體倉庫控制、立體車庫控制、流水線并線控制、流水線分揀控制、線軌控制、液位控制（模擬量PID控制）13個，元件庫中的模型和元素都可以拖動到場景中，元素和模型可以進行深化自由搭建。
（5）支持3D建模導(dǎo)入，導(dǎo)入模型至少支持FBX、STL、OBJ、3D常用格式文件，可根據(jù)現(xiàn)場實物建模，導(dǎo)入虛擬環(huán)境，配合原有庫的元素可實現(xiàn)虛實同步，使現(xiàn)場走進實驗室。
（6）元件庫中的元素和模型支持人稱360度觀看，可進行放大縮小，視角支持前進（W 鍵）、后退（S 鍵）、左移（A 鍵）、右移（D 鍵）、上移（E 鍵）、下移（Q 鍵）、放大鏡頭（鼠標(biāo)滾輪）。
（7）運行和場景搭建時可調(diào)出三視圖，同時觀看三種角度的運行情況，在放置元素時可自由翻轉(zhuǎn)。
（8）虛擬場景的I/O口與采集卡端口的對應(yīng)關(guān)系可以自由分配，可在線強制場景中的數(shù)字量和電機的轉(zhuǎn)速。
（9）軟件支持屏幕錄制功能，工程創(chuàng)建及解析可進行錄制方便教學(xué)。
（10）軟件支持虛擬在線仿真功能，外PLC編程軟件可對虛擬PLC進行編程，控制虛擬3D模型，外部PLC編程軟件可進行強制和監(jiān)視相應(yīng)的變量。
（11）使用全三維虛擬仿真技術(shù)，全場景漫游，實時構(gòu)建自動化系統(tǒng)。
（12）3D模型支持云端更新，可從云端下載3D模型。
（13）系統(tǒng)可接外部信號采集盒，虛擬設(shè)備可被各種外部控制器驅(qū)動。例如：PLC、機器人、單片機、現(xiàn)場總線，不限規(guī)格、不限品牌。
（14）系統(tǒng)支持PLC專用總線通訊，采用底層開發(fā)，系統(tǒng)能讀取所有PLC內(nèi)部資源。
（15）系統(tǒng)內(nèi)置已構(gòu)建完成的系統(tǒng)范例不少于12個，包括但不限于：十字路口交通燈控制、傳輸線基本控制、傳輸線接力控制、多層升降電梯控制、桁架機器人機床上下料、傳輸線并線控制、機器人碼垛、機器人搬運、傳輸線分撿、立庫控制、立體停車庫、液位控制等。
（16）教學(xué)資源，提供一套PLC實驗指導(dǎo)手冊，至少包含12個PLC實驗。學(xué)生通過學(xué)習(xí)實驗指導(dǎo)手冊，可在系統(tǒng)軟件上直接完成PLC實驗。
3、教學(xué)輔助資源
（1）PLC學(xué)習(xí)軟件
①軟件教學(xué)內(nèi)容與設(shè)備配套PLC系列產(chǎn)品一致；
②提供不少于100個學(xué)習(xí)項目；
（2）PLC訓(xùn)練軟件
①提供相關(guān)鞏固練習(xí)題，要求習(xí)題內(nèi)容與PLC學(xué)習(xí)軟件對應(yīng)。
②要求每題具有結(jié)果自動評判功能或訓(xùn)練步驟提示功能。
（3）變頻器學(xué)習(xí)軟件
①軟件教學(xué)內(nèi)容與設(shè)備配套變頻器系列產(chǎn)品一致；
②提供不少于50個學(xué)習(xí)項目。

5.2.5  PLC實驗系統(tǒng)實驗項目

1、PLC基本技能實訓(xùn)
PLC認知實訓(xùn)（軟硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、基本指令練習(xí)、接線、編程下載等）。
2、變頻器控制技術(shù)實驗
（1）變頻器直接控制（點動、正反轉(zhuǎn)調(diào)速）
（2）外部端子控制電機正反轉(zhuǎn)
（3）多段速度選擇變頻調(diào)速
（4）基于PLC的變頻器外部端子的電機正反轉(zhuǎn)控制
（5）基于PLC數(shù)字量方式多段速控制
（6）基于PLC模擬量方式變頻開環(huán)調(diào)速控制
（7）基于PLC通信方式的變頻開環(huán)調(diào)速
（8）基于PLC模擬量控制的變頻閉環(huán)調(diào)速
（9）變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作
（10）變頻器外部端子點動控制
（11）變頻器無級調(diào)速
（12）外部模擬量（電壓/電流）方式的變頻調(diào)速控制
（13）變頻器手動/自動啟?？刂?br> （14）變頻器JOG控制實訓(xùn)
（15）變頻器模擬量控制
（16）變頻器固定轉(zhuǎn)速運行
（17）觸摸屏組態(tài)監(jiān)控編程
3、觸摸屏組態(tài)監(jiān)控實驗
（1）基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)
（2）基于觸摸屏控制方式的數(shù)碼顯示控制
（3）基于觸摸屏的電機變頻調(diào)速控制
（4）基于觸摸屏控制方式的交通燈編程練習(xí)
（5）PLC、觸摸屏及變頻器綜合控制實訓(xùn)
（6）PLC虛實一體控制（12個以上控制案例）
4、PLC通訊網(wǎng)絡(luò)技能實訓(xùn)
（1）PROFINET網(wǎng)絡(luò)的組建
（2）PROFINET網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)監(jiān)控
5、PLC模擬控制應(yīng)用實訓(xùn)
（1）搶答器控制
（2）音樂噴泉控制
（3）裝配流水線控制
（4）十字路口交通燈控制
（5）自動送料裝車與四節(jié)傳送帶控制
（6）三層電梯控制
（7）數(shù)碼顯示控制
（8）水塔水位控制
（9）天塔之光控制
（10）自動售貨機控制
（11）郵件分揀機控制
（12）機械手控制
（13）自控成型機控制
（14）自動洗衣機
（15）空氣壓縮機控制
（16）自動扶梯控制

5.3  電機控制實驗系統(tǒng)

電動機控制系統(tǒng)主要是用于各類電動機控制實驗。本系統(tǒng)以PLC為控制核心，結(jié)合PLC實驗系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備及各類型電動機，實現(xiàn)電機控制各項實驗。通過本系統(tǒng)，可完成的主要實驗內(nèi)容為：
（1）PLC控制電動機點動和自鎖控制
（2）PLC控制電動機手動正反轉(zhuǎn)控制
（3）PLC控制電動機帶延時正反轉(zhuǎn)控制
（4）PLC控制電動機帶限位自動往返控制
（5）PLC控制電動機兩地啟動停止控制
（6）PLC控制電動機星/三角啟動控制
（7）基于PLC的步進電機啟停及調(diào)速控制實驗
（8）基于PLC的伺服電動機啟停及調(diào)速控制實驗
（9）基于PLC的直流電機啟停及調(diào)速控制實驗
（10）三相異步電動機的點動控制線路
（11）三相異步電動機的自鎖控制電路
（12）三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制電路
（13）三相異步電動機的星型/三角形啟動控制電路
（14）三相異步電動機實時電流采集實驗
（15）三相異步電動機直接起動、停車的控制電路連接
（16）步進電機的控制
（17）步進驅(qū)動器的參數(shù)設(shè)置
（18）步進電機的PLC開環(huán)控制
（19）增量型編碼器的使用
（20）基于增量型編碼器的步進電機控制
（21）交流伺服電機的控制
（22）交流伺服驅(qū)動器的參數(shù)設(shè)置
（23）交流伺服電機的PLC半閉環(huán)控制
（24）基于增量型編碼器的伺服電機控制
（25）直流電機正反轉(zhuǎn)控制

5.4  原理認知實驗系統(tǒng)

該系統(tǒng)包括電動機半剖模型、電動機原理示教裝置，主要用于電動機內(nèi)部結(jié)構(gòu)展示、電動機工作原理演示。

5.4.1  電動機半剖模型

電動機半剖模型包括直流電動機半剖模型、三相異步電動機半剖模型、伺服電動機半剖模型、步進電動機半剖模型。以三相異步電動機、直流電動機、伺服電動機、步進電動機等實物電機為基礎(chǔ)，采用線切割、激光切割等工藝進行局部解剖，各剖面彩色噴涂，使內(nèi)外部件的機械結(jié)構(gòu)和相互之間的裝配關(guān)系清楚的顯現(xiàn)，能夠全面的展示各電動機的內(nèi)外結(jié)構(gòu)，示意圖如圖11所示。配套有模型展示桌，能夠滿足對電動機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理認知的教學(xué)需要。

（a）直流電動機半剖模型示意圖	（b）三相異步電動機半剖模型示意圖
（c）伺服電動機半剖模型示意圖	（d）步進電動機半剖模型示意圖
圖11  電動機半剖模型示意圖

電動機半剖模型主要配套設(shè)備如下表8所示。
表8                             主要配套設(shè)備

序號	名稱	數(shù)量
1	直流電動機半剖模型	1套
2	三相異步電動機半剖模型	1套
3	伺服電動機半剖模型	1套
4	步進電動機半剖模型	1套

主要配套設(shè)備參數(shù)如下：
1、交流電動機半剖模型
采用工業(yè)實物三相異步電動機（額定功率≥0.55kW，額定轉(zhuǎn)速≥1400rpm）進行局部解剖，各剖面彩色噴涂。
2、直流電動機半剖模型
采用工業(yè)實物直流電動機（額定功率≥0.35kW，額定轉(zhuǎn)速≥1500rpm，電樞電壓DC220V，勵磁電壓DC220V）進行局部解剖，各剖面彩色噴涂。
3、伺服電動機半剖模型
采用工業(yè)實物伺服電動機（額定功率≥0.4kW，轉(zhuǎn)速≥3000r/min，額定轉(zhuǎn)矩≥1.27N·M）進行局部解剖，各剖面彩色噴涂。
4、步進電動機半剖模型
采用工業(yè)實物兩相步進電動機（機身長≥118mm,額定轉(zhuǎn)矩≥8N·M）進行局部解剖，各剖面彩色噴涂。

5.4.2  電動機原理示教實驗裝置

電動機原理示教實驗裝置包括直流電動機模型、三相異步電動機模型、伺服電動機模型、步進電動機模型、三相電動機變極與調(diào)速原理演示儀、三相電流和旋轉(zhuǎn)磁場演示儀，模型包含電動機主要結(jié)構(gòu)，外殼為透明材料制成，如圖12所示，用于演示電動機工作原理。

（a）直流電動機原理演示模型	（b）三相異步電動機原理演示模型
（c）伺服電動機原理演示模型	（d）步進電動機原理演示模型
（e）三相電動機變極與調(diào)速原理演示儀	（f）三相電流和旋轉(zhuǎn)磁場演示儀
圖12  發(fā)電機工作原理演示模型

電動機原理示教實驗裝置主要配套設(shè)備如下表9所示。
表9                       電動機原理示教實驗裝置主要配套設(shè)備

序號	名稱	數(shù)量（套）
1	電動機原理演示平臺	1
2	直流電動機原理演示模型	1
3	三相異步電動機原理演示模型	1
4	三相電動機變極與調(diào)速原理演示儀	1
5	三相電流和旋轉(zhuǎn)磁場演示儀	1
6	步進電動機原理演示模型	1
7	伺服電動機原理演示模型	1

主要配套設(shè)備參數(shù)如下：
1、電動機原理演示平臺
演示平臺可放置演示各種電動機工作原理演示裝置。配有電源控制模塊，提供有AC380V、AC220V定壓輸出接口、三相AC380V（1.5kW）可調(diào)輸出電源接口，各相交流電源電壓配有LED數(shù)顯指示。具有漏電保護、短路保護、接地保護等功能。
2、直流電動機原理演示模型
電機主要由透明有機玻璃殼體、定子、電刷、繞組轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、軸承、電源箱等部分組成。功率約60W,輸入電壓220V。
3、三相異步鼠籠式電動機原理演示模型
電機主要由透明殼體、繞組定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、軸承、風(fēng)葉，接線盒等部分組成，功率約80W，輸入電壓AC380V。
4、三相電動機變極與調(diào)速原理演示儀
電機采用全透明有機玻璃外殼制成，主要有繞組定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、軸承、接線盒等部分組成。功率約80W，輸入電壓AC380V。
5、三相電流和旋轉(zhuǎn)磁場演示儀
裝置主要由透明有機玻璃外殼、繞組定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、軸承等組成。功率約80W，輸入電壓AC380V。
6、步進電動機原理演示模型
裝置采用三相步進電動機，電動機模型均可以跟真實電動機一樣運行，便于學(xué)生在實驗中可以觀察整個實驗過程和動作。功率約8W，輸入電壓220V。
7、伺服電機原理演示模型
裝置主要由透明有機玻璃外殼、繞組定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、軸承等組成。功率約80W，輸入電壓AC380V。
8、模型制作要求
Ø 透明電動機原理演示模型采用模具加工，一次成型，利用高精度加工工藝克服透明有機玻璃具有熱塑性、容易變形及機械強度差的特點
Ø 模型內(nèi)部結(jié)構(gòu)按電動機原理制作，多種材料彩色配套，防銹、防潮、防霉，模型層次透視，正確反映發(fā)電機結(jié)構(gòu)
Ø 防護等級：IP55
Ø 絕緣等級：B級
9、零部件質(zhì)量
Ø 潤滑油脂符合質(zhì)量要求，油量適當(dāng)，不漏油
Ø 電動機內(nèi)部無積灰和油污，風(fēng)道暢通
Ø 定轉(zhuǎn)子繞組及鐵芯無老化、變色松動現(xiàn)象
Ø 螺栓、螺母齊全，緊固
Ø 電源線路接線正確牢固，無裸露
Ø 運行時，轉(zhuǎn)子軸向、周圍竄動范圍不超過0.5mm