KCKTX-03Q型热水供暖循环系统综合实训装置
一、产品概述
“热水供暖循环系统综合实训装置” 以可编程控制器PLC为控制核心，上位机组态软件作为监控界面，实时显示工作状态与运行参数。系统主要由电热水锅炉、供热管道和散热片三个基本部分组成，并设有膨胀水箱、循环水泵、热量表、自力式压差控制阀、电动流量调节阀、电磁阀、自动排气阀、温度采集模块、压力采集模块、流量采集模块等附属设备，可组成单管顺流式、单管跨跃式、双管上供下回式三种不同的系统形式。适用于高职院校、职业学校空调工程专业、供热通风和建筑专业等相关课程的教学实训。
二、技术性能
1、输入电源：三相四线～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：＜10kVA
4、设有电压型漏电保护、电流型漏电保护、接地保护，安全符合相关国家标准。
三、系统配置
1、实训台
实训台采用不锈钢拼合结构，整个供暖系统布置在网孔板上。
2、热水供暖系统
系统由电热水锅炉、供热管道、散热片、膨胀水箱、循环水泵、热量表、自力式压差控制阀、电动流量调节阀、电磁阀、涡轮流量传感器、压力变送器、温度传感器和自动排气阀等设备组成。
主要设备的技术参数如下：
(1)电热水锅炉
额定功率：9kW
供热面积：108m2
供热量：7740kcal/h
(2)膨胀水箱
采用不锈钢材料制成，配有信号管（用于监测水箱内的水位）
(3)小型热水泵
额定功率：95W
额定扬程：6m
额定流量：1.08m3/h
（4）PLC主机
西门子CPU 224(1个)
数字量扩展模块EM223（1只）
模拟量扩展模块EM231（2只）
3.控制柜
铁质双层亚光密纹喷塑结构，结构坚固。前门采用透明设计，可观察到接触器、热保护器等控制元件。面板上面有控制开关旋钮、工作状态指示灯、系统流程图及PLC主机单元。
四、实训项目
1、掌握热水供暖系统的形式、特点及管网与用户的连接方式
2、热水供暖系统的安装与调试
3、热水供暖用户热计量
4、热力工况调节
5、PLC可编程控制器编程及调试
6、组态软件的应用
五、配置清单
序号 | 名称 | 主要部件、器件及规格 |
1 | 电气控制柜 | 长×宽×高为600×600×1773m |
2 | 实训对象 | 长×宽×高为2200×700×2090mm |
3 | 循环水系统 | 小型离心式热水泵（额定功率：95W、额定扬程：6m、额定流量：1.08m3/h）、4套散热器（进出口管径：DN20）、1套自力式压差控制阀（安装方式：螺纹连接、公称压力：1.6MPa、介质温度：0～150℃、导压管长度：1.6m、导压管连接端尺寸：3/4管螺纹）、5个电磁阀（工作电压：AC220V）、2个电动球阀（工作电压：DC3.3V，进出口管径：DN15）、2个手动球阀、Y型三通过滤器（材质：黄铜）、不锈钢铝塑复合管及自动排气阀 |
4 | 电加热锅炉 | 电加热水器（外壳：不锈钢、工作电压：AC380V、功率：2.0KW、进出水口径：DN20、水温设置：40～95℃、） |
5 | 监控仪表 | 指针式交流电压表：量程0～450V； 指针式交流电流表：量程0～10A； 指针式交流电流表：量程0～0.5A。 压力变送器：量程0～100Pa、工作电压：DC24V、输出信号：4～20mA、接线方式：二线制 涡轮流量变送器：量程0.4～1.2m3/h、工作电压：DC24V、输出信号：4～20mA、接线方式：二线制 无磁单流束电子式热量表： 测量温度范围：2～95℃、公称压力：1.6MPa |
6 | 光盘 | 力控组态软件、西门子PLC编程软件、配套应用程序、实验指导书、使用说明书等 |
7 | 型材电脑桌 | |
8 | 组态软件加密锁 | 768点 |
9 | PC/PPI通讯电缆 | |
10 | 扳手 | 0-250mm |
11 | 螺丝刀 | 十字 |
12 | 内六角扳手 | 6mm |
13 | 产品使用说明书 | |
14 | 产品实验指书 | |
15 | 配套教学资源 | 附件 |
六、配套教学资源包
第一包：西门子PLC仿真实训软件参数
一级模块 | 二级模块 | 三级模块 |
基本指令 | 1.电动机启停控制 | 实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行 |
2.电动机正反转控制 | 实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行 | |
3.电动机循环正反转 | 实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行 | |
4.可逆运行反接制动 | 控制要求、I/O分配、T型图、指令表、电路连接、通电运行 | |
5.三速电机控制 | 实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行 | |
6.星角降压启动控制 | 实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行 | |
7.数码管点亮控制 | 实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行 | |
8.交通灯控制 | 控制要求、I/O分配、T型图、指令表、电路连接、通电运行 | |
9.恒压供水系统控制 | 实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接 | |
应用指令 | 1.循环彩灯控制 | 实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行 |
2.停车场车位控制 | 实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行 | |
3.小推车控制 | 实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行 | |
4.简易三层电梯控制 | 实训目的、控制要求、I/O分配、T型图、指令表、电路连接、通电运行 | |
顺序控制指令 | 1.大小球传送装置控制 | 实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行 |
2.简易机械手控制 | 实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行 | |
3.音乐喷泉控制 | 实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行 | |
4.运料小车控制 | 控制要求、I/O分配、T型图、指令表、电路连接、通电运行 | |
5.电镀生产线控制 | 实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行 | |
6.皮带运输线控制 | 实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行 | |
7.工业洗衣机控制 | 实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行 | |
8.双面铣床控制 | 实训目的、控制要求、I/O分配、T型图、指令表、电路连接、通电运行 |
西门子PLC仿真实训软件包括基本指令、应用指令、顺序控制指令
（一）、基本指令：电动机启停控制、电动机正反转控制、电动机循环正反转、可逆运行反接制动、三速电机控制、星角降压启动控制、数码管点亮控制、交通灯控制、恒压供水系统控制九项。
1、电动机启停控制包括：实训要求、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行等七项
（1）实训要求：文字、图片的形式展示。将主要掌握的知识点予以概括，了解本模块主要的学习内容包括两地控制电路的编程方法，学会实际控制设计PLC的外围电路，学会分局实际控制要求设计简单的梯形图等。
（2）实训器件：列出电动机启停控制单元所用到的全部器件，包括三相异步电动机、PLC、交流接触器、三相断路器、熔断器、热继电器、启动按钮、停止按钮。
（3）器件布局：将器件库中的仿真器件放到仿真配电柜中的相应位置，用于训练学生对器件及电路的了解。电路上要有相应的符号，器件拖拽错误器件会拖拽不上去并会有相应的声音显示。
（4）I/O分配：软件中有I/O分配地址和电路图，将鼠标点到分配地址资源后会有相应的事物图片展示，用来让学生更好的了解器件模型与电路图。
（5）T型图：给出缺失符号的T型图和相应的符号，学生根据所学知识用鼠标将符号拖拽到T型图上，如果正确则符号保留在T型图上，错误则消失。
（6）电路连接：
原理图中闪烁的线条即为当前应连接的电路，用鼠标点击连接此线的两触点中的一个触点，然后拖动鼠标，找到另一个触点并点击，若正确将出现连接线，不正确此线消失，只有当该连线连接正确后，才能进行下一条线的接线操作。如果接线中出现困难可点击“答案”按钮，点击后将出现已完成的接线图，可参考该图完成你所进行的操作，再次点击“答案”按钮，答案将消失。
可以自由接线，参照电路图可以进行自由接线，如果不会可以点击提示，鼠标点击任何一个接线热点另外的一端热点会闪烁显示。
（7）通电运行：以仿真实训方式实现。通电后，可按照操作步骤按下相应开关，即可直观地观察到电路的运行情况，同时配合模拟真实场景的声效，达到仿真的效果。
以上模块内容所展现形式必须与本项目说明一样，星号部分必须满足所给出的模块内容一致或优于此要求，现场必须演示星号部分内容。
第二包：给排水系统工程仿真教学软件
1、产品概述
本产品依据中华人民共和国劳动和劳动安全行业标准（LD/T81.1—2006）《职业技能实训和鉴定设备通用技术规范》、城乡建设部、教育部相关专业教学大纲，为缓解我国土建施工类专业传统实验实训教学环节的不足、提高学生的职业技能水平而研制。内容包含建筑给水工程和建筑排水工程两个子系统，每个实训子系统含有若干项典型的实训步骤，以及教学资源、工程图纸、技术规范、安全交底、技术交底、项目进程和施工准备等实训模块。
名称 | 工程/项目 | 项目进程 | 实训模块 | 备注 | 模式 |
给排水及采暖工程施工工艺仿真系统 | 给水工程 | 挖管沟、安装立管套管、安装地下管道、安装一层立管和横管、安装二（三四五）层立管和横管、施工质量验收、水压试验等步骤进行 | 工程图纸、技术规范、安全交底、技术交底、教学资源、工作记录、施工准备（工具/设备库、物料场）、操作提示、项目进程、技术要求、快问快答、工具组合。教学资源中详细介绍以下工程施工及技术要求1.建筑中水工程。2.热水系统安装。3.卫生器具安装。4.室内采暖系统安装。
| 施工条件是主体施工完工(管道预留洞已按图预留好)，屋面防水工程完工，外墙抹灰完工后，按设计要求进行室内外给水管道施工（主立管明装，分管暗装）。材料符合设计及国家规范要求，采用PP-R塑料管。 | 文字、图片、三维演示 |
排水工程 | 挖管沟、安装地下管道、安装二至五层立管和横管、安装五层立管及出屋面管、施工质量检查、灌水及通球试验等步骤 | 施工条件是主体施工完工(管道预留洞已按图预留好)，屋面防水工程完工，外墙抹灰完工后，按设计要求进行室内外排水管道施工。材料符合设计及国家规范要求。采用UPVC塑料管及管件。UPVC塑料管是硬聚氯乙烯管，不含增塑剂，PVC塑料管是聚氯乙烯管，含有增塑剂。 | 文字、图片、三维演示 | ||
散热器采暖 | 放线挖地沟、安装立管套管、安装地下管道、安装供水回水立管、安装一至五层散热器、安装一至五层采暖管道、质量检查、水压试验、管道刷防腐漆及保温 | 施工条件是新建工程在主体施工完工（管道预留洞已经按照图纸预留好），屋面防水工程完工，内外墙及天棚抹灰完工，地面施工完成，卫生间散热器预留管道施工完成，卫生间防水施工完成，按照设计要求进行散热器采暖系统工程安装施工 | 文字、图片、三维演示 | ||
地热采暖 | 放线挖地沟、安装立管套管、安装地下管道、安装供水回水立管、安装一至五层散热器、质量检查、浇混凝土前的水压测试、浇筑填充层混凝土及水压试验、管道刷防腐漆及保温等步骤 | 施工条件是新建工程在主体施工完工（管道预留洞已按图预留好），屋面防水工程完工，内、外墙及天棚抹灰完工，地面施工完，卫生间散热器预留套管施工完，卫生间防水施工完，按设计要求进行低温热水地面辐射供暖系统工程安装施工。 | 文字、图片、三维演示 |
2、软件特点
（1）情景性：全部训练在三维场景下进行，学生犹如进入真实的施工现场，真实感极强，弥补了下现场难的困难。
（2） 过程性：软件以真实工程项目为例，以施工工艺为主线，以技术规范为指导，以设备与工具的使用为基础，重视养成性训练，具有很强的实用性。
（3）交互性：软件贯彻以学生为主体的思想，设有项目进程、操作提示、工具准备、技术分析等，不仅可以供教师采用大场景环境演示教学，更可以在网络环境下由学生自主地按照进程与提示操作，突出了技能训练。
（4）完备性：软件重视教学设计，不同的知识单元含有诸如教学资源、技术规范、安全交底、技术交底、工程图纸等多种情境和技能训练教学模块。
（5）智能性：软件采用了数据库技术，设有操作记录，可随时记录学生的操作过程，以便学生自检与教师考核。
总之，本软件为国内首部以真实施工现场为职场环境的，以三维可视化虚拟仿真技术为主要特征的、完全基于交互性、过程性和智能化的土建施工类专业大型建筑施工仿真实训软件。
3、软件功能
（1）．演示功能
1）演示功能所包含的教学内容
操作程序（顺序、步骤）演示——这种演示具有严格的顺序关系及操作标准；
操作方式方法演示——这种演示具有一定的选择性、逻辑性；
偶发事件演示——这种演示一般用于安全教育、故障处理内容，具有强烈的震撼作用；
错误操作结果演示——这种演示具有强烈的刺激作用，使学生产生深刻的记忆。
2）演示功能所能实现的教学目标
示范性标准操作演示教学；
现场安全教育教学；
降低误操作频率教学。
3）演示功能所能实现的教学效果
通过演示使操作者熟悉操作程序（顺序、步骤）；
通过演示使操作者了解操作过程逻辑关系；
通过演示使操作者高度重视安全操作与安全生产；
通过演示使操作者牢记现场误操作所带来的严重后果。
（2）互动功能
1）互动功能所包含的教学内容
利用多媒体手段，生动再现课堂教学内容；
利用鼠标、键盘的操作，对屏幕画面仿真实物实施理想的自主操作，实现实操实训前的计算机仿真导训教学，其教学内容与实操实训一致。
2）互动功能所能实现的教学目标
巩固课堂教学内容；
实现计算机仿真导训。
3）实现计算机仿真导训的重要意义
实现个性化教学；
选择实训教学方案；
全面提高实操实训效果；
缩短实操实训时间；
提高实操实训安全性；
减少实操实训投入；
降低实操实训污染。
4）互动功能所能实现的教学效果
通过完整生动再现课堂教学内容 ，使学生对课堂教学内容加深理解，并充分记忆；
通过教学设计中各个“实训点”的再现，实现导训教学效果。
4、技术参数和性能指标
（1）．软件环境
1）服务器
操作系统：兼容Windows 2000、Windows 2003、Windows 2008的Server版或Advance Server版。
服务器数据库：SQL Server 2000及以上。服务器其它支撑软件：无。
2）客户端
操作系统：Windows XP或以上版本。
（2）．硬件环境
主机类型：IBM PC系列。
处理器频率：CPU：P4 1GHz（或以上）。
处理器类型：32位。
内存：DDR2 1GB（或以上）。
硬盘存储器容量：40GB以上。
显卡：128MB独立显存或256MB共享显存。支持1024×768 32bit（或以上）分辨率。
网络类型：IEEE 802.1 10/100M（或以上）以太网。
扩展设备：USB1.0接口（或以上）、8×CD-ROM。键盘、鼠标。
其它特殊设备：无。
（3）. 对插件要求
支持IE 6.0及以上浏览器版本、Adobe Flash Player 10或以上版本、Cult3D_IE_5.0或以上版本。
（4）. 性能指标
性能指标是指响应时间、事务处理速率和其他与时间相关的技术要求：
1）单件事务或单个用户：无故障成功完成事务处理，处理结果的时间不多于1秒。
2）多个事务或多个用户：在设计空量的多个用户并行访问的条件下，故障成功完成事务处理，处理结果的时间不多于3秒。
3）Web页面(带宽1M/秒)的平均响应时间不能多于5秒，响应时间以页面显示完成为准；局域网页面平均响应时间不能多于2秒，音频、图像、视频、动画从下载到显示的时间不得多于30秒(不考虑网络因素)。
4）系统自动下载运行环境所使用到的插件，系统给出所用到的插件网络连接地址，提供给不能正常显示的用户系统。
5）客户端通过IE浏览器运行本程序时，单个二维进程CPU占用率不超过10%。单个三维进程CPU占用率不超过20%。
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