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2025年4月16日

電氣自動化實驗教室建設,電氣自動化實驗室裝備

電氣自動化實驗建設

電氣自動化實驗設備由原有電力傳動及其控制實驗室和自動化實驗室的設備資源和人力資源進行整合而成。

電氣自動化實驗裝置主要承擔電氣工程及其自動化、自動化、測控技術與儀器、電氣工程與智能控制、機械電子工程、機械設計制造及其自動化、熱能與動力工程、輪機工程、船舶電子電氣工程等專業(yè)本科生和碩士研究生的實驗教學，本科生的課程設計、實習、畢業(yè)設計以及實踐創(chuàng)新等內(nèi)容。涉及的本科生的理論課程有《自動控制原理》、《計算機控制系統(tǒng)》、《電力電子技術》、《船舶電站》、《船舶電力拖動系統(tǒng)》、《過程控制》、《檢測技術與傳感器》等約39余門。這些課程涵蓋的實驗項目覆蓋基礎性實驗、綜合性實驗和設計性實驗。

電氣自動化實驗裝置下設主機遙控實驗室、數(shù)字信號處理器應用實驗室、現(xiàn)代控制理論實驗室，電力電子器件實驗室、電力電子與拖動實驗室、供配電系統(tǒng)實驗室、可編程控制器實驗室，微機軟件與網(wǎng)絡實驗室、工業(yè)網(wǎng)絡實驗室、運動控制實驗室、創(chuàng)新活動實驗室、過程控制實驗室、自動控制原理實驗室、輪機自動化實驗室、傳感器與檢測技術實驗室、船舶電力系統(tǒng)與自動化電站實驗室、電氣控制實驗室、電氣工藝實驗室及船舶電力系統(tǒng)與自動化電站實驗室。

電氣自動化實驗裝置進行了設備完善及更新，完善和配套一批與當前科學技術發(fā)展相適應的先進的實驗設備和實驗手段，形成了多個具有特色的實驗室。

船舶電力系統(tǒng)與自動化電站實驗室可進行有關船舶自動化電站及其PMS、船舶電力系統(tǒng)及其保護、可編程控制器、船舶電氣工藝等多門有關船舶電氣自動化課程的實驗，承擔船員培訓、港監(jiān)評估等任務，同時該實驗室也為研究生、博士生開展船舶能源數(shù)據(jù)分析、仿真研究和船舶節(jié)能增效方案的研究和開發(fā)提供了平臺。

主機遙控實驗室、輪機自動化實驗室擁有主機遙控系統(tǒng)、主機冷卻水溫度仿真控制系統(tǒng)、主機燃油粘度仿真控制系統(tǒng)、機艙監(jiān)視與報警系統(tǒng)等自主研發(fā)的輪機工程及自動化實驗裝置，承擔船舶輪機工程、船舶電氣工程專業(yè)人才的培訓、港監(jiān)船員評估等任務。

一、電力系統(tǒng)及自動化電站實驗室

電力系統(tǒng)與自動化電站實驗室設備可進行有關船舶自動化電站及其PMS、船舶電力系統(tǒng)及其保護、可編程控制器、船舶電氣工藝等多門有關船舶電氣自動化課程的實驗，承擔船員培訓、港監(jiān)評估等任務，同時該實驗室也為研究生、博士生開展船舶能源數(shù)據(jù)分析、仿真研究和船舶節(jié)能增效方案的研究和開發(fā)提供了平臺。

主要設備：發(fā)電機組、主發(fā)電機控制屏、應急發(fā)電機控制屏、負載箱、蓄電池充放電裝置、船舶電站實訓評估操作裝置。

實驗內(nèi)容：準確同步法并車、解列及負荷轉(zhuǎn)移、發(fā)電機調(diào)壓特性的測試

二、電力電子與拖動實驗室

電力電子與拖動實驗室面向電氣工程及其自動化、自動化、電器工程與智能控制、輪機工程（船舶電子電氣）等工科專業(yè)開設交直流調(diào)速以及電機及拖動方面的實驗課程，涉及的理論課程有《運動控制》、《電力拖動系統(tǒng)》、《電機及拖動基礎》，其中《運動控制》、《電力拖動系統(tǒng)》為獨立設課的實驗課程。

主要設備：電機與控制教學實驗臺（調(diào)速），電機與控制教學實驗臺（拖動）。

本實驗室能完成以下實驗項目：

（1）晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主要單元調(diào)試

（2）不可逆單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)靜特性研究

（3）雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)

（4）雙閉環(huán)三相異步電動機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)

（5）基于DSP的矢量變換控制變頻調(diào)速系統(tǒng)

（6）單相變壓器實驗

（7）三相變壓器實驗

（8）直流電機認識實驗

（9）直流并勵電動機實驗

（10）鼠籠式三相交流異步電動機實驗

（11）繞線式三相交流異步電動機實驗

（12）雙速異步電動機實驗

（13）直流并勵發(fā)電機實驗

三、過程控制實驗室

過程控制實驗室是滿足以電氣工程及其自動化、自動化、測控技術與儀器、電器工程與智能控制專業(yè)本科生、研究生的專業(yè)課程實驗教學和畢業(yè)設計為主的教學環(huán)節(jié)，以工業(yè)過程控制典型對象作為實踐教學背景的專業(yè)課程實驗室，目前主要針對過程控制、控制儀表與裝置、自動化儀表與過程控制（校重點課程）、集散控制系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)綜合實踐、等理論課程所涉及的理論知識，做到實踐課與理論課的良好銜接。

主要設備：過程控制實驗裝置，高級過程控制實驗裝置，DCS高級過程控制實驗裝置。

實驗內(nèi)容：

智能調(diào)節(jié)器的調(diào)試

電動調(diào)節(jié)器的PID參數(shù)校正

應用PPI/PC通訊電纜、MCGS組態(tài)軟件的單容液位控制

集散控制系統(tǒng)總體結構的介紹與認識

FF總線在過程控制系統(tǒng)中的應用

流量控制系統(tǒng)

液位串級控制系統(tǒng)

溫度位式控制

雙容水箱液位PID控制系統(tǒng)

溫度連續(xù)控制系統(tǒng)

單容水箱液位/壓力PID控制等

四、數(shù)字信號處理器應用實驗室

數(shù)字信號處理器應用實驗室設備配置了先進的雙DSP教學實驗箱以及相應的多媒體教學設備，可進行DSP原理與應用、計算機控制系統(tǒng)等相關課程的實驗。該實驗室為我院學生提供了一個培養(yǎng)實際操作能力、綜合設計能力和創(chuàng)新研究能力的平臺，也為相關教師、科研人員、博士生與碩士生的科研活動提供了實驗研究支持。

主要設備: 計算機實驗箱以及相應的硬件仿真器。

實驗內(nèi)容：

DSP數(shù)據(jù)存取實驗

定時器控制實驗

AD采集實驗

數(shù)字I/O實驗—交通燈實驗

PWM輸出實驗—直流電機控制實驗

PWM輸出實驗—步進電機控制實驗

五、自動控制原理實驗室

自動控制原理實驗室是為配合自動控制原理（校級重點課程）、機械控制工程理論課教學而建設的基礎實驗室。

主要設備：自動控制原理實驗箱

實驗內(nèi)容：基本環(huán)節(jié)實驗、過渡過程品質(zhì)指標估算實驗、穩(wěn)定誤差實驗、穩(wěn)態(tài)性實驗、二階系統(tǒng)的時域響應、控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。

六、電氣控制實驗室

電氣控制實驗室承擔電氣工程及其自動化、自動化、測控技術與儀器、電器工程與智能控制等工科專業(yè)開設電氣控制方面的實驗課程，涉及的理論課程為《電氣控制既可編程控制》精品課程、《現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)》、《船舶電力拖動系統(tǒng)》等，同時為電氣與自動控制實操培訓和電氣工程及其自動化、自動化、測控技術與儀器、電器工程與智能控制的專業(yè)實習服務。

主要設備：繼電器控制實驗板，綜合電氣控制實驗裝置，萬用表，導線若干，常用工具若干。

能完成以下實驗項目：

（1）三相異步電動機基本繼電器控制線路

（2）交流異步電動機可逆運行控制電路的故障分析、查找與排除

（3）三相交流異步電動機的降壓起動

（4）常用低壓電器的認識

（5）電氣控制綜合實驗

七、可編程控制器實驗室介紹：

可編程控制器實驗室設備面向電氣工程及其自動化、自動化、測控技術與儀器、電器工程與智能控制等工科專業(yè)開設可編程控制器自動控制方面的實驗課程、可以為工科類各專業(yè)學生進行開放實驗、課程設計和畢業(yè)設計以及為教師的科研教學提供實驗場所和設備。目前可編程控制器實驗室主要承擔電氣工程類專業(yè)的《電氣控制及可編程控制器》課程實驗及課程設計，并為學生的畢業(yè)設計提供平臺。

主要設備：

三菱公司的FX-2N系列PLC構成的電氣控制綜合實驗臺、以及通用計算機、小車運動控制系統(tǒng)實物模型、四層電梯實物教學模型、軟件配備有三菱PLC編程軟件GX developer8.52E。實驗臺配備有電源模塊、數(shù)碼顯示、模擬量輸入輸出模塊、PLC模塊、燈光控制模塊、基本指令練習模塊、接觸器輸出模塊、機艙泵浦自動切換控制模塊，可進行模擬工業(yè)環(huán)境的各種控制實驗，使學生能夠掌握先進的控制技術和手段。

本實驗室能夠完成以下實驗項目：

PLC基礎實驗：

（1）PLC認知實驗

（2）延時控制實驗

（3）定時控制實驗

（4）燈光控制實驗

（5）順序控制實驗

（6）數(shù)碼管顯示實驗

（7）機艙泵浦自動切換控制實驗

（8）電動機正反轉(zhuǎn)控制實驗

（9）電動機星三角形換接起動控制實驗

（10）電動機星三角形延時換接起動控制實驗

（11）模擬量輸入輸出控制實驗

PLC系統(tǒng)控制實驗：

（1）小車運動控制系統(tǒng)實物模型控制

（2）四層電梯實物教學模型控制

通過模擬各種工業(yè)環(huán)境的控制實驗，加深對理論知識的理解，培養(yǎng)學生分析和程序設計能力，提高學生的綜合實踐能力和創(chuàng)新意識，滿足工業(yè)自動化建設對人才的要求。

八、現(xiàn)代控制理論實驗室

現(xiàn)代控制理論實驗室設備，主要教學設備是直線倒立擺，倒立擺不僅僅是一種優(yōu)秀的教學實驗儀器，同時也是進行控制理論研究的理想實驗平臺。該實驗室主要針對現(xiàn)代控制理論這門課程所涉及的理論知識，做到實踐課與理論課的良好銜接。

主要設備：直線倒立擺，小功率隨動系統(tǒng)。

實驗內(nèi)容：

直線一級倒立擺PID控制實驗

直線一級倒立擺根軌跡控制實驗

狀態(tài)空間極點配置控制實驗

九、電氣工藝實驗室

實驗室介紹：

電氣工藝實驗室主要承擔電氣與自動控制實操培訓以及電氣工程及其自動化、自動化、測控技術與儀器、電器工程與智能控制（中荷）等專業(yè)的專業(yè)實習。

主要設備：

電氣工藝實習常用器件、萬用表、兆歐表、鉗流表、電動機、電氣控制故障診斷箱、電線電纜、常用工具等。

十、供配電實驗室

供配電實驗室主要承擔電氣工程及其自動化專業(yè)、自動化專業(yè)、機械電子工程（港口機械）專業(yè)學生的實驗教學任務。主要針對供配電系統(tǒng)、港口供電及自動化系統(tǒng)、船舶電力拖動系統(tǒng)、船舶電站等理論課知識，做到實踐課與理論課的良好銜接。

主要設備：供配電綜合實驗平臺、高壓開關柜、供配電系統(tǒng)裝置、三速起貨機、泵自動切換啟動箱

實驗內(nèi)容：

高壓自動空氣開關實驗

VS-1中置式真空高壓開關柜綜合實驗

變極調(diào)速起貨機控制線路實際操作實驗

泵的自動切換控制電路實驗

DW型發(fā)電機控制模擬操作裝置綜合實驗

十一、傳感器與檢測技術實驗室

傳感器與檢測技術實驗室設備，是電氣工程及其自動化、自動化、測控技術與儀器、電器工程與智能控制等專業(yè)的本科生開設的傳感器與檢測技術這門課程提供綜合實驗平臺。通過實驗，使學生較好地掌握并運用所學的傳感器檢測技術，培養(yǎng)學生的實際動手能力。

主要設備: 感器元件實驗箱、計算機。

實驗內(nèi)容：

熱電阻測溫特性實驗

直流激勵時霍爾傳感器位移特性實驗

金屬箔式應變片實驗

差動變壓器的性能測定

差動變壓器零點殘余電壓測定

電容式傳感器的位移特性

集成溫度傳感器的特性

激勵頻率對差動變壓器特性的影響

十二、工業(yè)網(wǎng)絡實驗室

工業(yè)網(wǎng)絡實驗室網(wǎng)絡型工業(yè)自動化綜合實驗裝置的設計是結合了當前工業(yè)自動化應用技術的發(fā)展，集計算機控制技術、網(wǎng)絡技術、自動控制技術于一體，充分考慮實用性、可靠性與安全性研制的實訓平臺。

主要設備：網(wǎng)絡型工業(yè)自動化綜合實驗裝置，包含常規(guī)電器、西門子S7-400\300 可編程控制器、現(xiàn)場總線、西門子工業(yè)以太網(wǎng)、西門子MM440變頻器、三相交流電機、西門子工業(yè)觸摸屏、工控組態(tài)軟件等裝置。恒壓變頻供水裝置、機械手實驗教學模型、材料分揀教學模型。

實驗內(nèi)容：本實驗室可以完成工業(yè)自動化控制技術的多種教學實驗，系統(tǒng)也支持自行編制、設計開發(fā)等綜合性實訓，據(jù)有較強的完備性、靈活性和先進性，可面向電氣工程與自動化、自動化、測控技術及儀器專業(yè)本科生以及電氣工程研究生等開設可編程控制器控制技術、變頻調(diào)速及應用控制技術、人機界面、工業(yè)網(wǎng)絡控制技術等實驗項目。

十三、電力電子器件實驗室

電力電子器件實驗室主要承擔電氣工程及其自動化專業(yè)、輪機工程（船舶電子電氣）專業(yè)學生的實驗教學任務。主要針對電力電子技術、電力電子裝置與應用等理論課知識，做到實踐課與理論課的良好銜接。

主要設備：教學試驗臺、雙蹤示波器、現(xiàn)代電力電子器件實驗箱。

實驗內(nèi)容：

鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實驗

單相橋式全控整流電路實驗

單相橋式有源逆變電路實驗

三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗

新型開關器件性能試驗

直流PWM斬波電路實驗

開關電源的性能研究

十四、過程監(jiān)測與監(jiān)控實驗室

過程檢測與監(jiān)控實驗室主要承擔自動化、測控技術與儀器等專業(yè)學生《數(shù)字圖像處理基礎》課程的實驗教學任務。使學生能在實踐中理解和掌握圖像處理技術，通過該實驗課程的學習，使學生掌握數(shù)字圖像處理的基本原理和編程實現(xiàn)方法，了解圖像處理的編程實現(xiàn)技術及其最新進展。