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GCPS-5建筑给排水电气及自动化实训系统
一、概述
给排水对象模型整体采用铝型材框架和网孔板进行设计，主要给排水管道设备安装在钢架底座上、具备开放式的特点，由生活给水系统、消防给水系统、热水给水系统、排水系统、污水处理系统和控制系统六个部分组成。
二、功能特性：
1、不锈钢水盘，冷、热两用水龙头，模拟两层建筑、网孔式房间、4个住户用水终端
2、水池：不锈钢制作，一路输入四路输出，向各系统提供恒定水源，设置有浮球开关和排气孔，保证水池水位。
3、三相水泵：两台，为恒压供水系统提供动力
4、单相水泵：三台，分别为供热/暖系统、气压供水系统和水泵水箱联合供水系统提供动力
5、压力变送器：检测恒压供水系统水管内当前压力值，可检测0～400KPa压力
6、膜盒压力表：检测恒压供水系统水管内当前压力值，可检测0～400KPa压力
7、高位水箱：水泵水箱联供水系统蓄水装置，水泵水箱联合供水实训时向用户终端提供水源，内设高、低水位开关实现水泵的自动启停
8、气压水罐：气压供水系统蓄水装置，气压供水系统实训时向用户终端提供压力水源
9、高低压力开关：检测气压供水系统管道当前压力，为水泵启停提供信号
10、压力表：检测气压供水系统管道当前压力，可检测0-1MPa压力
11、热水器：为供热/暖系统提供热源，内置温度检测和控制电路
12、散热片：钢管与铜片制作，将热水中的热量传递到室内空气
三、设备组成及特点
1、生活给水系统：主要有给水箱、给水泵、给水管道、压力变送器、脉冲水表、水龙头和淋浴头等组成。管路采用不锈钢复合管进行设计，可进行不锈钢复合管的切割、安装和通水试验操作，通过控制系统可实现生活给水系统的变频恒压供水功能，实现单泵变频控制或双泵切换控制等功能；通过脉冲式水表可以完成用水量的计量。
2、消防给水系统：主要有给水箱、喷淋泵、稳压罐、湿式报警阀、压力开关、水流指示器、消防给水管道、闭式喷淋头等组成。管路采用镀锌管进行设计，可进行镀锌管的切割、套丝、安装和通水试验操作，通过控制系统可实现喷淋灭火功能。
3、热水给水系统：主要有电加热锅炉、热水给水管道、水龙头和淋浴头等组成。管路采用PPR管进行设计，可进行PPR管的切割、熔接、安装和通水试验操作，可对锅炉进行温度调节控制操作。
4、排水系统：主要有污水箱、液位传感器、排水泵、排水管道和水处理单元等组成。排水管路主要采用UPVC管进行设计，可进行UPVC管的切割、粘接、安装和通水试验操作，结合控制系统可实现污水箱的水位检测和排水泵的启停控制等功能。
5、给排水自动控制系统：
序号 | 控名称 | 规格 | 数量 |
1. | 实训桌 | 1张 | |
2. | 电气控制实训屏 | 1台 | |
3. | 变频器模块 | MM420，三相380V输入 ，0.75kW，带BOP面板 | 1块 |
4. | PLC模块 | CPU224XP14DI/10DO ，2AI/1AO | 1块 |
5. | 模拟量模块 | EM235 4AI/1AO | 1块 |
6. | 触摸屏模块 | 7寸MCGS7026 | 1块 |
7. | 脉冲水表 | 0.01立方米/脉冲 | 1块 |
8. | 压力变送器 | 量程0-200KPa | 1块 |
9. | 低压电气 | 小继电器、交流接触器、热过载继电器 | 1套 |
10. | 组态软件 | 配套组态软件及给排水系统组态监控程序，通过计算机对给排水系统进行在线监视与控制进水、 | 1套 |
11 | 给排水系统工程仿真教学软件 | 见附件（投标现场演示） | 1套 |
12 | 西门子PLC仿真实训软件 | 见附件（投标现场演示） | 1套 |
四、主要技术性能
1．工作电源：三相四线制AC380V±10% 50Hz；
2．给排水模型外形尺寸：120cm×120cm×220cm (长×宽×高)；
给排水模拟房间外形尺寸：300cm×150cm×190cm(长×宽×高)；
给排水主控台外形尺寸：160 cm×70 cm×170cm(长×宽×高)
3．给排水模型材料：不锈钢；
4．整机功耗：<4.5KVA；
5．装置底部安装有带刹车脚轮，方便装置的移动和固定；
6．安全保护措施：具有接地保护、漏电过载保护、误操作保护功能；安全性符合相关的国标标准，所有材质均符合环保标准。
五、实践项目
给排水及自动化实验内容
1. 给排水系统的认识 2. 级排水系统的常用器件和系统组成 3. 配件和器件的安装 4. 管道试压与通水试验 5. 供水系统原理及工作流程 6. 变频恒压供水系统操作实践 7. 气压供水系统原理及工作流程 8. 气压供水系统操作实践 9. 水泵水箱联合供水系统原理及工作流程 10. 水泵水箱联合供水系统操作实践 11. 供热/暖系统工作原理及工作流程 | 12. 供热/暖系统操作实践 13. 电气设计、安装与接线 14. 变频控制程序设计与调试 15. 抄表计费程序设计 16. 喷淋灭火控制程序设计 17. 给排水监控程序设计 18. 组态监控系统设计 19. 了解小区污水中的物质成分 20. 对污水处理装置的认识了解，并掌握其操作方法 21. 掌握其处理工艺流程 22. 学会相关仪器的使用 |
给排水系统工程仿真教学软件
一、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 |
给排水系统工程仿真教学软件 | 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 |
二、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。
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。
