電工電子及電氣綜合實訓裝置

一、系統概述

要求滿足電工基礎、電子技術、電氣傳動、可編程控制、電子創新設計及對應學科的虛擬綜合仿真等教學要求。

二、系統要求

1、具有完善的人身安全和設備保護體系，設備要求提供三相隔離變壓器保護。（保護功能要求投標人在標書中具體闡述）。

2、實訓裝置采用平臺式設計，將各種電源、測量儀表固定在控制屏上，實訓模塊采用模塊化設計。實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面采用高密度度防腐防火板，設有兩只抽屜，存放柜，用于置放工具，掛箱及資料等。實驗桌設有四個輪子和四個可調固定支撐腳，便于移動和固定。

3、裝置的外形尺寸1600mm×750mm×1100mm左右；容量不小于1KV。

4、實驗模塊要求采用透明設計，使實驗線路及元件一目了然。要求各廠家提供實驗模塊圖片以作評標參考。

5、要求配置智能型網絡化的實訓管理系統，可通過非接觸式射頻卡設置故障，滿足電工實訓及智能化、網絡化實訓的要求；要求配備計算機模擬軟件實現電氣、電子線路及電機學的模擬仿真軟件。要求配備智能型實驗室管理系統軟件，系統中教師計算機和無線網絡管理器采用無線通訊技術，工作頻率在ISM頻道，無需申請頻點。教師可以在網上方便地公布實驗課程安排的具體情況，學生可以根據自己的具體情況在網上預約實驗，預約后上機時只要刷卡就可以分配實驗臺進行實驗，方便高效，便于實驗室開放式管理。學生機和教師機之間通過當前最先進的歐洲“藍牙技術”無線通訊技術傳輸數據，使用全數字單IC射頻前端與高性能單片機組成，采用高效的CRC糾錯檢錯編碼和嚴謹通訊協議，工作穩定可靠，達到工業級標準。

三、參數要求

1、交流電源要求

提供三相0-380V連續可調交流電源。輸出處設有電子過流保護技術（要求廠家說明電子線路保護原理）。配有指針式交流電壓表，可指示三相380V交流電源輸出電壓。

2、直流電源要求

提供2路0－30V/0.5A 連續可調的直流穩壓電源，具有截止型短路軟保護和自動恢復功能，設有三位半數顯指示。

提供0－200mA直流恒流源，分2mA、20mA、200mA三檔，配有數字式直流毫安表指示輸出電流，具有輸出開路、短路保護功能。

提供四路固定直流電源輸出：±12V/1A、±5V/1A，每路均具有短路、過流保護和自動恢復功能。

3、交、直流儀表要求

3.1數字交流表

真有效值交流數字電壓表：真有效值測量，測量范圍0-500V，精度0.5級，三位半數顯。

真有效值交流數字電流表：真有效值測量，測量范圍0-5A，精度0.5級，三位半數顯。

單三相數字功率、功率因數表：真有效值測量，測量范圍0－500V、0-5A，精度0.5級，三位半數顯，儀表均具有超量程報警、指示及切斷總電流功能。

3.2數字直流表

數字式直流電壓表：測量范圍0－200V，分200mV、2V、20V、200V四檔量程輸入，三位半數字顯示，精度0.5級，具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。

數字式直流電流表：測量范圍0－2A，分2mA、20mA、200mA、2A四檔量程輸入，三位半數字顯示，精度0.5級，具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。

4、函數信號發生器及頻率計

信號源能輸出各種波形，輸出功率經過放大。

輸出波形：方波、正弦波、三角波、二脈、四脈、單次脈沖；

輸出頻率：3Hz-500KHz連續可調；幅值調節范圍：0-17Vp-p；帶有20dB、40dB衰減功能；帶6位數字式頻率計，可作監視信號源輸出，還可作外接頻率計用；頻率計精度：0.5級，頻率計測試范圍：0-1MHz；短路保護，調頻時具有穩幅特性。

★5、實驗模塊

5.1提供相透明電工實驗模塊（要求提供產品圖片），電工實驗模塊，電氣控制模塊，可編程控制模塊，電子技術模塊，要求能滿足第四項所要求實驗項目。

5.2 提供電子技術實驗模塊（分別含模擬電子和數字電子），其中模擬電子技術包括提供±5V/0.5A，±12V/0.5A直流穩壓電源四路，兩路-5V—+5V可調直流信號源。并提供三極管、電位器和高可靠圓腳集成電路插座以及可插電阻、電容等元件。數子電子技術提供邏輯開關，電平指示，數碼管，以及連續脈沖1kHz、1Hz兩路輸出，集成片插座20P，16P，14P，8P只。

5.3 電子線路板（要求提供產品圖片）：采用有機透明玻璃材質，尺寸不小于100 mm×160 mm×20mm，線路板應標有明確的電路模擬圖，標識元件符號和連接

提供單管放大電路、場效應管跟放大電路、負反饋兩級放大器、集成放大電路、差動放大器及低頻OTL功率放大器、串聯型晶體管穩壓電源等線路實驗板。

5.4電機及虛擬技術軟件要求：要求電機380V，Δ接法，功率不小于180W。要求在電工設備上可以仿真模擬電機的運行特性實驗，具體實驗如下：單相變壓器特性實驗、三相變壓器特性實驗、三相變壓器連接組實驗、直流發電機實驗、直流電動機實驗、三相鼠籠異步電動機工作特性實驗、三相異步電機變頻調速實驗、三相同步發電機運行特性實驗、三相同步發電機的并聯運行實驗等，滿足了電工學中有關電機知識的主要課程實訓教學。虛擬仿真軟件必須要求基于MATLAB設計，便于學生二次開發設計。用戶通過填寫電機運行的相關參數，運行仿真計算即可自動生成各種電機特性曲線，同時要求可開放部分MATLAB源代碼給學校，供學生自己研究和設計，既滿足基本教學同時也可作為研究創新平臺使用。要求投標現場提供以上仿真實驗的使用說明書電子稿（要求PDF格式）以及膠裝書面稿（使用說明書必須含有軟件整體界面以及每個實驗的操作界面、基于matlab設計的仿真模型圖以及仿真軟件的每個實驗操作步驟等信息,加蓋生產廠家騎縫章）。

5.5 可編程控制器及虛擬仿真軟件要求：要求配置西門子CPU226AC／DC主機，交通燈、機械手、四層電梯、機械滑臺等實物對象。(1)軟件技術要求：本軟件可作為電工學有關PLC 編程相關的教學輔助類軟件，能在具有物理屬性的3D環境中進行虛擬設備的設計創建及仿真調試。仿真運行具有高度的人機交互性，界面中的鼠標可以作為用戶的雙手進行各種與實際環境中相同的操作。軟件在電腦屏幕上構建了3D虛擬環境，全面展現各種復雜的整體工藝流程。軟件以實際生產設備為基礎，從而在計算機中構建的虛擬設備，控制端相同，都是用實際的PLC進行編程，學生就可先在虛擬環境中進行PLC編程調試訓練，而不用擔心會損毀設備或者造成其他危害。本軟件創建完成的虛擬設備必須具有以下三種模式進行實時地仿真運行

1）采用實物PLC硬件直接連接電腦虛擬控制端進行編程控制

2）使用軟件虛擬控制端自身的虛擬PLC進行編程控制

3）使用其他虛擬PLC軟件，以TCP/IP通訊方式連接軟件虛擬控制端，進行PLC編程控制（如西門子的PLCSIM）。2)軟件實現的實訓項目。1）材料分揀實訓系統2）立體倉庫實訓系統

3）機械手實訓系統要求投標書里提供三種虛擬現實實物系統的軟件界面介紹、軟件操作流程。

★6 系統管理軟件及電氣仿真軟件要求

6.1系統管理軟件要求該系統由教師計算機、無線學生IC卡管理終端以及管理軟件組成，無線學生IC卡管理終端由讀卡器和無線通訊模塊等功能模塊組成，管理軟件分為教師機管理軟件和網絡管理軟件兩部分。管理系統可實現學生實驗的刷卡上機，學生刷卡就可打開對應的實驗臺的電源上機做實驗。教師可通過管理系統了解實訓考核裝置的使用情況等管理功能。學生管理器可實現以下功能；學生通過鍵盤或刷卡登錄系統；管理器自動記錄實訓起始時間、結束時間；提供時鐘和實訓時間顯示，指示實訓進程，在固定時間實訓或控制實訓時間；向學生實時發送實訓信息和注意事項，以及在發生錯誤時向學生發送告警信息，實現必要的溝通。學生也可以向老師發送求助信息。學生可以通過網絡查詢自己的實驗成績，遞交實驗報告。

6.2 要求仿真軟件能完成軟件功能:常用工具、導線連接、電工儀表、電工基礎、照明電路、電子技術、低壓電器、電機與變壓器、電動機控制、電力拖動、PLC與變頻器等實訓模塊仿真。要求投標廠家提供對應的軟件界面。  

6.3虛擬儀器電工教學實驗臺的軟件要求

要求采用LabView軟件圖形化的開發環境，帶有大量的內置功能，能夠完成數據采集、測量分析和人機界面等多種任務，直觀的圖形化環境實現了應用軟件開發的高效率。本軟件系統要求由安裝于各實驗臺學生機上的實驗軟件和一臺教師機上的管理軟件組成，通過局域網聯接。兩部分應用軟件均有LabView軟件編制。學生在啟動程序后，鍵入自己的學號，系統即在教師機數據庫中找出該學生的姓名，經學生確認后，學生選擇所要做的相應實驗，即進入正常的實驗界面。在實驗界面中，學生可以看到。要求投標廠家提供對應的軟件界面。

★四、要求實驗項目不少于以下內容

電工實驗項目：電工儀表的使用與測量誤差的計算、減少儀表測量誤差的方法、儀表電壓量限擴展電路設計與實驗、儀表電流量限擴展電路設計與實驗、已知元件伏安特性的測繪、電位、電壓的測定及電位圖的繪制、基爾霍夫定律和疊加原理的驗證、戴維南定理的驗證、等效網絡變換原理與實驗測試、最大功率傳輸條件的實驗測試、VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的實驗及設計、雙口網絡的實驗、典型電信號的觀察與測量、RC一階電路的響應與測試、二階動態電路響應的研究、R、L、C元件阻抗特性的測定、回轉器的特性測試、示波器的使用、雙T網絡的測試、RC選頻網絡特性測試、R、L、C串聯諧振、用三表法測量交流電路等效參數、日光燈功率因數的改善實驗測試、互感電路測量、單相鐵芯變壓器特性的測試、三相交流電路電壓、電流的測量、三相電路功率的測量、單相電度表的校驗、功率因數既相序的測量

工廠電氣控制綜合實驗項目：三相異步電機Y/Δ起動、三相異步電機正、反轉實驗、能耗制動、三相異步電機順序起動、PLC控制電機試驗、機械手實訓實驗、立體倉庫實訓實驗、PLC虛擬仿真實驗、觸摸屏綜合實驗、變頻器參數設置實驗、單相變壓器特性實驗、三相變壓器特性實驗、三相變壓器連接組實驗、直流發電機實驗、直流電動機實驗、三相鼠籠異步電動機工作特性實驗、三相異步電機變頻調速實驗、三相同步發電機運行特性實驗、三相同步發電機的并聯運行實驗

模擬電子技術實驗、晶體管共射極放大器、場效應管放大器、差動放大器、兩級負反饋放大器、集成運放的指標測試、集成運放組成的基本運算電路、波形發生器、OTL功率放大器等、串聯型晶體管穩壓電源

數字電子技術實驗:TTL與非門靜態參數的測試、TTL與非門的動態測試、CMOS集成門電路的測試、加法器、數據選擇器、觸發器的功能測試、單脈沖發生器和移位寄存器、串行累加器、計數器、譯碼器和顯示器、脈沖分配器及其應用、單穩態觸發器、多諧振蕩器、集成定時器的應用、A/D和D/A轉換器

電工儀表及電氣控制實訓:白熾燈電路接線、日光燈電路接線、觸摸開關控制白熾燈電路接線、聲控開關控制白熾燈電路接線、人體感應開關控制白熾燈電路接線、兩地控制一盞燈接線電路、三相功率因數表的測量電路、三相三線有功電度表的接線電路、三相三線有功電度表經電流互感器的接線電路、三相四線有功電度表的接線電路、三相異步電動機直接啟動控制、三相異步電動機接觸器點動控制線路、三相異步電動機接觸器自鎖控制線路、三相異步電動機定子串電阻減壓啟動手動控制線路、三相異步電動機定子串電阻減壓啟動自動控制線路

電工仿真軟件實訓：Labview軟件的編程練習——直流電壓發生與直流電壓表顯示實驗、虛擬示波器的實現、電工儀表、電工基礎、照明電路、電子技術、低壓電器、電機與變壓器、電動機控制、電力拖動、實訓模塊仿真。