"追求技術(shù)進(jìn)步、服務(wù)科教興國、支持教育事業(yè)"
SBQG-03A工業(yè)傳感器檢測及控制實(shí)訓平臺
一、建設背景
工業(yè)傳感器檢測及控制實(shí)訓平臺、傳感器與檢測技術(shù)實(shí)訓室設備是面向機電一體化技術(shù)、電氣自動(dòng)化、數控技術(shù)等專(zhuān)業(yè)的多功能理實(shí)一體化實(shí)訓室。傳感器與檢測實(shí)訓室設備、為學(xué)生進(jìn)行創(chuàng )新設計提供平臺通過(guò)在本實(shí)訓室的學(xué)習和訓練，可使學(xué)生對不同傳感器及其測量系統有直觀(guān)而感性的認識，加深對傳感器的應用與測量電路的理解，培養學(xué)生對各種傳感器測量電路以及傳感器系統的實(shí)際操作與設計能力，同時(shí)為學(xué)生進(jìn)行創(chuàng )新設計提供平臺。
二、培養目標與專(zhuān)業(yè)定位
工業(yè)傳感器檢測及控制實(shí)訓設備以培養具有傳感器技術(shù)研發(fā)、系統集成、應用開(kāi)發(fā)能力的高素質(zhì)技術(shù)人才為目標。通過(guò)實(shí)訓室的建設，學(xué)生能夠掌握傳感器的工作原理、設計方法、檢測技術(shù)以及數據采集與處理的相關(guān)技能。專(zhuān)業(yè)定位在電子信息工程、自動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)工程等相關(guān)領(lǐng)域，以滿(mǎn)足行業(yè)對于傳感器技術(shù)人才的迫切需求。實(shí)訓室提供的實(shí)踐環(huán)境和項目案例，將有助于學(xué)生在未來(lái)的職業(yè)生涯中快速適應并勝任相關(guān)工作。
三、產(chǎn)品概述
工業(yè)傳感器檢測及控制實(shí)訓臺由單面型材實(shí)訓臺架、交流電源模塊、直流電源模塊、數據采集卡模塊、按鈕指示燈模塊、繼電器模塊、位置控制單元、角度控制單元、溫度控制單元、傳感器實(shí)訓組套等組成。本產(chǎn)品具有開(kāi)放性、工業(yè)性、綜合性、便捷性等特點(diǎn)；能夠在完成常規的傳感器配線(xiàn)、調試、信號采集實(shí)訓的基礎上，進(jìn)一步進(jìn)行執行部分與檢測部分的組合應用實(shí)訓及檢測技術(shù)課程設計。
傳感器實(shí)訓組套覆蓋了常用的標準工業(yè)傳感檢測元件，通過(guò)鋁型材快速連接器與各實(shí)訓單元組合，從而搭建各種檢測方案。為了進(jìn)一步充分體現傳感檢測元件在工業(yè)環(huán)境中的典型應用，實(shí)訓單元包含了位置控制單元、角度控制單元、溫度控制單元。
四、產(chǎn)品特點(diǎn)
1.開(kāi)放性：安全面板插座的應用開(kāi)放了產(chǎn)品的電氣元件接口；鋁型材快速連接器的應用開(kāi)放了各組件的拆裝和檢測方案的自由搭建；從而使得學(xué)生可以真正實(shí)現動(dòng)手實(shí)操。
2.綜合性：產(chǎn)品涵蓋了機械裝調、電機驅動(dòng)、傳感檢測、編程控制、低壓配電、識圖配線(xiàn)等知識點(diǎn)，有效提高了學(xué)生的實(shí)訓興趣與實(shí)訓效果。
3.工業(yè)性：產(chǎn)品所配的電氣元件、檢測元件等均采用實(shí)際工業(yè)用器件，非標件的加工符合工業(yè)標準，最大程度的縮短了與工業(yè)級設備的差距。
4.便捷性：整機采用一體化設計模式，配置了剎車(chē)腳輪、鋁型材屏、導線(xiàn)掛架、支撐底板等；同時(shí)面板插座與鋁型材板快速連接器的使用使得實(shí)訓能夠更加安全便捷的進(jìn)行。
五、整機參數
1.整機尺寸：1620*790*1800mm
2.整機容量：≤1.0KVA；
3.適用電源：380VAC±10%（50Hz）
六、產(chǎn)品組成：工業(yè)傳感器檢測及控制實(shí)訓臺主要由單面型材實(shí)訓臺架、交流電源模塊、直流電源模塊、數據采集卡模塊、按鈕指示燈模塊、繼電器模塊、位置控制單元、角度控制單元、溫度控制單元、傳感器實(shí)訓組套等組成。
1、單面型材實(shí)訓臺架：尺寸1620*790*1800mm；單面型鋁型材屏；鋁型材框架；剎車(chē)腳輪；導線(xiàn)掛架；配文件柜。
2、交流電源模塊：為實(shí)訓模塊提供交流電源；三相四線(xiàn)380VAC電源經(jīng)剩余電流動(dòng)作斷路器給裝置供電；指示燈監控電網(wǎng)電壓，設有保險絲保護；設有手動(dòng)自動(dòng)選擇按鈕，可手動(dòng)控制液壓泵啟停，提供三相五線(xiàn)電源通過(guò)安全插座引出各一組。
3、直流電源模塊：為實(shí)訓模塊提供直流DC24V電源；設有電流電壓表進(jìn)行電源顯示；帶保險和供電開(kāi)關(guān)，將DC24V電源通過(guò)安全插座引出各多組。
4、數據采集卡模塊：可實(shí)現設備中各傳感器參數采集與相關(guān)執行器件的控制實(shí)訓功能。
5、按鈕指示燈模塊：紅、綠色按鈕、指示燈、蜂鳴器，所有接線(xiàn)點(diǎn)通過(guò)面板插座引出�？捎糜诖罱ǹ刂苹芈穯⑼９δ�。
6、繼電器模塊：由繼電器、指示燈組成，所有接線(xiàn)點(diǎn)引出�？捎糜诳刂茍绦性δ�。
7、位置控制單元：位置控制單元由步進(jìn)滑臺、鋁型材快速連接器組成；所有控制接線(xiàn)點(diǎn)引出。
8、角度控制單元：角度控制單元由永磁直流減速電機、碼盤(pán)機構組成；所有控制接線(xiàn)點(diǎn)引出。
9、溫度控制單元：溫度控制單元由亞克力罩、加熱器、排風(fēng)扇組成；所有控制接線(xiàn)點(diǎn)引出。
10、傳感器實(shí)訓組套：各傳感器組件均由傳感器、鋁型材快速連接器組成；所有接線(xiàn)點(diǎn)通過(guò)面板插座引出。
七、實(shí)訓內容
1.應變片荷重傳感器接線(xiàn)及信號采集訓練；
2.直線(xiàn)位移傳感器接線(xiàn)及信號采集訓練；
3.電感式傳感器(PNP) 接線(xiàn)及信號采集訓練；
4.電感式傳感器(NPN) 接線(xiàn)及信號采集訓練；
5.安全光幕（PNP）接線(xiàn)及信號采集訓練；
6.光電反射（NPN）接線(xiàn)及信號采集訓練；
7.光電反射（PNP）接線(xiàn)及信號采集訓練；
8.電容傳感器（PNP）接線(xiàn)及信號采集訓練；
9.電容傳感器（NPN）接線(xiàn)及信號采集訓練；
10.凹槽型光電傳感器接線(xiàn)及信號采集訓練；
11.光電對射傳感器接線(xiàn)及信號采集訓練；
12.色標式傳感器接線(xiàn)及信號采集訓練；
13.光纖傳感器接線(xiàn)及信號采集訓練；
14.超聲波傳感器（模擬型）接線(xiàn)及信號采集訓練；
15.增量編碼器接線(xiàn)及信號采集訓練；
16.絕對編碼器接線(xiàn)及信號采集訓練；
17.渦輪流量計接線(xiàn)及信號采集訓練；
18.壓力傳感器接線(xiàn)及信號采集訓練；
19.浮球液位開(kāi)關(guān)接線(xiàn)及信號采集訓練；
20.熱電阻傳感器接線(xiàn)及信號采集訓練；
21.熱電偶傳感器接線(xiàn)及信號采集訓練；
22.投入式液位傳感器接線(xiàn)及信號采集訓練。
23.輔助性實(shí)訓內容：LabVIEW編程軟件實(shí)訓；虛擬儀器技術(shù)實(shí)訓；
24.傳感器調試控制技術(shù)：信號放大與變送、信號采集、工程量值計算、應用與控制；
25.傳感器配線(xiàn)技術(shù)：傳感器接線(xiàn)圖識圖與施工；兩線(xiàn)制、三線(xiàn)制、NPN、PNP；
26.傳感器信號采集技術(shù)：開(kāi)關(guān)量、模擬量、脈沖信號；
27.控制技術(shù)：儀表控制、調試、排故；儀表維修和保養技術(shù)實(shí)訓；
27.配套電路技術(shù)：指示燈、供電電源等安裝調試與應用；
29.電氣/電子技術(shù)：電器連接、電路故障診斷及排除。
八、工業(yè)傳感器檢測及控制實(shí)訓臺配置清單
|
序號 |
品名 |
規格 |
單位 |
數量 |
|
（一）單面型材實(shí)訓臺架 |
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|
1 |
單面型材實(shí)訓臺架 |
1620*790*1800mm；單面型鋁型材屏；鋁型材框架；剎車(chē)腳輪；導線(xiàn)掛架；配文件柜 |
套 |
1 |
|
（二）交流電源模塊 |
||||
|
1 |
剩余電流動(dòng)作斷路器 |
4極；額定10A；C型脫扣特性；剩余動(dòng)作電流0.03A |
臺 |
1 |
|
2 |
熱過(guò)載繼電器 |
電流等級25；整定電流范圍2.5-4A（6aM、10gG）；與接觸器（CJX2-09系列）插入安裝 |
臺 |
1 |
|
3 |
交流接觸器 |
額定9A/380VAC；4開(kāi)（3主1輔）；線(xiàn)圈電壓220VAC（50Hz） |
臺 |
1 |
|
4 |
信號燈 |
紅色；Ф16；220VAC；超短型；LED燈 |
個(gè) |
1 |
|
5 |
信號燈 |
綠色；Ф16；220VAC；超短型；LED燈 |
個(gè) |
1 |
|
6 |
信號燈 |
黃色；Ф16；220VAC；超短型；LED燈 |
個(gè) |
1 |
|
7 |
平鈕 |
復位型；紅色；Ф22；1開(kāi)1閉 |
個(gè) |
1 |
|
8 |
平鈕 |
復位型；綠色；Ф22；1開(kāi)1閉 |
個(gè) |
1 |
|
9 |
旋鈕 |
二檔；右旋自鎖；黑色；Ф22；1開(kāi)1閉 |
個(gè) |
1 |
|
10 |
緊急鈕 |
扭動(dòng)釋放型；紅色；Ф22；1開(kāi)1閉 |
個(gè) |
1 |
|
11 |
多功能插座（3孔） |
3孔；額定10A；藍色；防濺；IP44 |
個(gè) |
2 |
|
（三）直流電源模塊 |
||||
|
1 |
指針式直流電壓表 |
代號V；量程0-30VDC；精度1.5；直接接通型；板表系列70*40mm；帶黑色安裝框 |
塊 |
1 |
|
2 |
指針式交流電流表 |
代號A；量程0-5A；精度1.5；直接接通型；板表系列70*40mm；帶黑色安裝框 |
塊 |
1 |
|
3 |
開(kāi)關(guān)電源 |
單組輸出24VDC；額定101W/4.2A；尺寸159*97*38mm |
臺 |
1 |
|
4 |
船型開(kāi)關(guān) |
1開(kāi)（ON-OFF兩位置）；開(kāi)關(guān)容量16A/250VAC；黑紅帶燈型；4腳型；面板尺寸31*22.5 |
個(gè) |
1 |
|
（四）數據采集卡模塊 |
||||
|
1 |
數據采集卡 |
8 個(gè)模擬輸入(AI) 通道、2 個(gè)模擬輸出(AO) 通道、12 個(gè)數字輸入/ 輸出(DIO) 通道、1個(gè)帶USB接口的32位計數器。 |
張 |
1 |
|
2 |
轉速表 |
顯示范圍：0-999999，輸入信號：開(kāi)關(guān)、電平脈沖信號，顯示倍率：1-9999. |
||
|
3 |
流量積算儀 |
測量范圍：0-9999（瞬時(shí)），精度：0.2級，輸出信號：開(kāi)關(guān)量、模擬量、RS485. |
||
|
（五）按鈕指示燈模塊 |
||||
|
1 |
平鈕 |
復位型；綠色；圓形；Ф16；1開(kāi)1閉 |
個(gè) |
6 |
|
2 |
平鈕 |
復位型；紅色；圓形；Ф16；1開(kāi)1閉 |
個(gè) |
6 |
|
3 |
信號燈 |
綠色；Ф16；24VDC/AC；超短型；LED燈 |
個(gè) |
1 |
|
4 |
信號燈 |
紅色；Ф16；24VDC/AC；超短型；LED燈 |
個(gè) |
1 |
|
5 |
閃光蜂鳴器 |
紅色；Φ16；24VDC/AC；LED燈 |
個(gè) |
1 |
|
（六）繼電器模塊 |
||||
|
1 |
繼電器模塊 |
線(xiàn)圈電壓24VDC；14個(gè)寬腳；觸點(diǎn)負載10A/250VAC；綠燈顯示；觸點(diǎn)材料銀合金 |
個(gè) |
4 |
|
2 |
繼電器底座 |
配HH54P系列繼電器；銅帶連接 |
個(gè) |
4 |
|
3 |
信號燈 |
綠色；Φ8；24VDC |
個(gè) |
4 |
|
（七）位置控制單元 |
||||
|
1 |
步進(jìn)滑臺 |
有效行程200mm；配套單出軸42*47步進(jìn)電機（1.7A）；有效負載7kg；最大速度80mm/s；1204滾珠絲杠；外直線(xiàn)導軌結構；直線(xiàn)導軌軌寬15mm；導軌總厚16mm；配單滑塊；3060鋁型材框架 |
個(gè) |
1 |
|
2 |
兩相步進(jìn)電機驅動(dòng)器 |
輸入電壓12-48VDC；輸入信號電壓4-28VDC；輸入電流0.3-2.2A；步進(jìn)脈沖頻率2-2MHz；3位撥碼開(kāi)關(guān)；8種電流細分選擇 |
臺 |
1 |
|
（八）角度控制單元 |
||||
|
1 |
永磁直流減速電機 |
24VDC；50G馬達；減速比1/242；14Rpm；15Kg.cm；0.36A；軸徑Ф6 |
臺 |
1 |
|
2 |
碼盤(pán)機構 |
鋁合金材質(zhì)；等比例分割槽 |
個(gè) |
1 |
|
（九）溫度控制單元 |
||||
|
1 |
直流風(fēng)扇 |
60*60*25mm；滾珠軸承；24VDC；2.88W/0.12A；4000rpm；CFM19.03；4.05mmH2O；31dBA；58g |
個(gè) |
1 |
|
2 |
PTC加熱器 |
24VDC/10W；干燒表溫120℃；尺寸60*28*7mm |
個(gè) |
1 |
|
（十）液位流量控制單元 |
||||
|
1 |
儲水池 |
300*300*400mm，進(jìn)口透明亞克力 |
個(gè) |
1 |
|
2 |
上水箱 |
直徑200*400mm，進(jìn)口透明亞克力 |
個(gè) |
1 |
|
3 |
水泵 |
AC220V,125W,揚程12m,流量2.8m3/h |
個(gè) |
1 |
|
4 |
水泵調速器 |
AC220V/200W |
個(gè) |
1 |
|
（十一）傳感器實(shí)訓組套 |
||||
|
1 |
接近開(kāi)關(guān)（電容） |
圓柱形；M18*1；檢測距離10mm；電容式；NPN三線(xiàn)NO（常開(kāi)）；金屬殼；非屏蔽式；12-24VDC供電；LED指示 |
個(gè) |
1 |
|
2 |
接近開(kāi)關(guān)（電容） |
圓柱形；M18*1；檢測距離10mm；電容式；PNP三線(xiàn)NO（常開(kāi)）；金屬殼；非屏蔽式；12-24VDC供電；LED指示 |
個(gè) |
1 |
|
3 |
光電開(kāi)關(guān)（漫反射） |
圓柱形；M18*1；檢測距離300mm；擴散反射式；PNP三線(xiàn)NO（常開(kāi)）；金屬殼；靈敏度調節器；12-24VDC供電；LED指示 |
個(gè) |
1 |
|
4 |
光電開(kāi)關(guān)（漫反射） |
圓柱形；M18*1；檢測距離300mm；擴散反射式；NPN三線(xiàn)NO（常開(kāi)）；金屬殼；靈敏度調節器；12-24VDC供電；LED指示 |
個(gè) |
1 |
|
5 |
光電開(kāi)關(guān)（對射） |
圓柱形；M18*1；檢測距離5000mm；對射式；PNP三線(xiàn)NO（常開(kāi)）；塑料殼；12-24VDC供電；LED指示 |
對 |
1 |
|
6 |
光電開(kāi)關(guān)（槽型） |
L型；槽寬5mm；紅外光；5-24VDC供電；PNP輸出；LED指示；2m電纜；尺寸26*18.5*15.5 |
個(gè) |
1 |
|
7 |
色標開(kāi)關(guān)（光電） |
光源色譜紅、綠；靈敏度可調；10-30VDC供電；尺寸20*45*85mm；引線(xiàn)2m； |
個(gè) |
1 |
|
8 |
光纖放大器
|
PNP輸出；VR調節（粗/微調）；響應時(shí)間1ms以下；12-24VDC供電；紅色LED光源；各類(lèi)線(xiàn)纜長(cháng)度2m；尺寸15*39*73mm |
個(gè) |
1 |
|
9 |
光纖線(xiàn)（漫反射） |
M6；漫反射型；檢測距離120mm；最小檢測物體Φ0.03；額定彎曲半徑R30；各類(lèi)線(xiàn)纜長(cháng)度2m |
個(gè) |
1 |
|
10 |
接近開(kāi)關(guān)（電感） |
圓柱形；M12*1；檢測距離4mm；電感式；PNP三線(xiàn)NO（常開(kāi)）；金屬殼；非屏蔽式；12-24VDC供電；LED指示 |
個(gè) |
1 |
|
11 |
接近開(kāi)關(guān)（電感） |
圓柱形；M12*1；檢測距離2mm；電感式；NPN三線(xiàn)NO（常開(kāi)）；金屬殼；屏蔽式；12-24VDC供電；LED指示 |
個(gè) |
1 |
|
12 |
稱(chēng)重傳感器（懸臂梁） |
量程10KG；靈敏度2.0±0.1mV/V；超載能力150%；鋁合金材質(zhì)；精度等級C3；尺寸106*30*22mm |
個(gè) |
1 |
|
13 |
稱(chēng)重變送器
|
輸出信號4-20mA；12-26VDC供電；傳感器激勵電壓5VDC；輸入靈敏度1.5-2.1mV/V；尺寸115*80*35mm |
臺 |
1 |
|
14 |
旋轉編碼器（增量）
|
實(shí)心軸；脈沖數360；推挽輸出；3路輸出；軸徑Φ6；外徑Φ38；止口Φ20；D型切口；電纜側出；工作電壓24V；各類(lèi)線(xiàn)纜輸出1.5m |
個(gè) |
1 |
|
15 |
直線(xiàn)位移傳感器（滑塊式） |
滑塊式；量程400mm；電阻5KΩ；線(xiàn)性度0.05%；重復精度0.01mm；電氣行程405mm；最大工作電壓42VDC；尺寸407*62*60mm；驅動(dòng)力≤3N；工作速度≤10m/s |
支 |
1 |
|
16 |
安全光柵 |
光軸距20mm；光軸數4；檢測幅度120mm；PNP；電源電壓10-30VDC；響應時(shí)間10ms以下；檢測對象不透明體；鋁合金外殼；PMMA前罩；ABS端蓋 |
套 |
1 |
|
17 |
數字溫控器 |
1/16DIN；48*48*78mm；電壓輸出（用于驅動(dòng)SSR）；兩點(diǎn)報警；可安裝可選單元；輸入類(lèi)型熱電偶、紅外線(xiàn)傳感器、鉑電阻；電源電壓100-240VAC |
臺 |
1 |
|
18 |
絕對值編碼器 |
輸出形態(tài)NPN集電極開(kāi)路輸出；電源電壓12-24VDC；分辨率1024（10位）；安裝方式外徑Φ50；軸徑Φ6；連接方式固定電纜2M |
個(gè) |
1 |
|
19 |
PT100型熱電阻 |
全316不銹鋼；探頭式；量程-200℃-+500℃；探桿Φ7*200mm；安裝螺紋M12*1；線(xiàn)長(cháng)1m |
個(gè) |
1 |
|
20 |
K型熱電偶 |
全316不銹鋼；探頭式；量程0℃-800℃；探桿Φ7*200mm；安裝螺紋M12*1；線(xiàn)長(cháng)1m |
個(gè) |
1 |
|
21 |
超聲波傳感器 |
工作電壓10-30VDC；檢測范圍70-1000mm；模擬量輸出0-10V或4-20mA |
個(gè) |
1 |
|
22 |
渦輪流量傳感器 |
工作電壓10-30VDC；模擬量輸出0-10V或4-20mA，精度：1.0級 |
個(gè) |
1 |
|
23 |
壓力傳感器 |
工作電壓10-30VDC；模擬量輸出0-10V或4-20mA，精度：1.0級 |
個(gè) |
1 |
|
24 |
浮球液位開(kāi)關(guān) |
不銹鋼材質(zhì)，間距可調，300mm. |
個(gè) |
1 |
|
★（十二）通訊板接口 |
||||
|
1 |
通訊板 |
1）實(shí)驗臺地址范圍0-255。 2）具有WIFI、RJ45、RS485上位機通信接口。 3）上位機與各學(xué)生實(shí)驗臺數據交換，接口轉換功能。 4）工作溫度范圍-20℃～+50℃。 |
套 |
1 |
|
2 |
★實(shí)驗臺管理系統（上位機軟件） （具有軟件著(zhù)作權） |
1）添加、刪除、配置各實(shí)驗臺模塊。 2）實(shí)時(shí)監測各學(xué)生實(shí)驗臺各項模塊實(shí)時(shí)參數。 3）遠程控制各實(shí)驗臺模塊功能開(kāi)關(guān)，按鍵鎖定。 4）軟件用戶(hù)登錄管理功能。 |
套 |
1 |
