文章摘要
光伏技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)設(shè)備
光伏技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)設(shè)備添置
根據(jù)中華人民共和國(guó)教育行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、全國(guó)教學(xué)儀器標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會(huì)職教裝備專(zhuān)業(yè)委員會(huì)對(duì)部分職業(yè)教育專(zhuān)業(yè)技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn)制定如下：
需添置下列設(shè)備：
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序號(hào)
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設(shè)備名稱(chēng)
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數(shù)量
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備注
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1
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光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)（KNT大賽設(shè)備）
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4套
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7.3萬(wàn)
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2
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光伏應(yīng)用產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
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10套
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9.6萬(wàn)
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3
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光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)（追日）
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10套
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4.5萬(wàn)
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4
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風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
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3套
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3.6萬(wàn)
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5
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光伏離網(wǎng)追日發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
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1套
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4.5萬(wàn)
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KNT-SPV02型光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)2015版（競(jìng)賽規(guī)程）
2015年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽中職組“光伏發(fā)電設(shè)備安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)使用的大賽設(shè)備是由南京康尼科技實(shí)業(yè)有限公司研發(fā)生產(chǎn)的產(chǎn)品“KNT-SPV02型光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)”。
一、 設(shè)備組成
KNT-SPV02型光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)主要由光伏供電裝置、光伏供電系統(tǒng)、逆變與負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)四個(gè)部分組成。
設(shè)備尺寸：光伏供電裝置1610×1010×1550mm
實(shí)訓(xùn)柜1000×1000×2000mm
二、 各單元介紹
1、 光伏供電裝置
（1）、光伏供電裝置的組成
光伏供電裝置主要由光伏電池組件、投射燈、光線傳感器、光線傳感器控制盒、水平方向和俯仰方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、擺桿、擺桿減速箱、擺桿支架、單相交流電動(dòng)機(jī)、電容器、直流電動(dòng)機(jī)、接近開(kāi)關(guān)、微動(dòng)開(kāi)關(guān)、底座支架等設(shè)備與器件組成，如圖所示。
光伏供電裝置
2、光伏供電系統(tǒng)
(1)、光伏供電系統(tǒng)的組成
光伏供電系統(tǒng)主要由光伏電源控制單元、光伏輸出顯示單元、觸摸屏、光伏供電控制單元、充、放電控制單元、信號(hào)處理單元、西門(mén)子S7-200PLC、繼電器組、接線排、蓄電池組、可調(diào)電阻、斷路器、12V開(kāi)關(guān)電源、網(wǎng)孔架等組成。
（2）、控制方式
光伏電源控制單元主要由斷路器、+24V開(kāi)關(guān)電源、AC220V電源插座、指示燈、接線端子DT1和DT2等組成。
光伏輸出顯示單元主要由直流電流表、直流電壓表、接線端子DT3和DT4等組成。
光伏供電控制單元主要由選擇開(kāi)關(guān)、急停按鈕、帶燈按鈕、接線端子DT5、DT6和DT7等組成。
（3）、充、放電控制單元和信號(hào)處理單元
蓄電池的充電過(guò)程及充電保護(hù)由充電控制單元、信號(hào)處理單元及程序完成，蓄電池的放電保護(hù)由放電控制單元、信號(hào)處理單元完成，當(dāng)蓄電池放電電壓低于規(guī)定值，放電控制單元輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)繼電器工作，繼電器常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷蓄電池的放電回路。
（4）、蓄電池組
蓄電池組選用2節(jié)閥控密封式鉛酸蓄電池
3、逆變與負(fù)載系統(tǒng)
（1）、逆變與負(fù)載系統(tǒng)的組成
逆變與負(fù)載系統(tǒng)主要由逆變電源控制單元、逆變輸出顯示單元、逆變控制單元、直流升壓?jiǎn)卧?、全橋逆變單元、逆變器參?shù)檢測(cè)模塊、變頻器、三相交流電機(jī)、發(fā)光管舞臺(tái)燈光模塊、警示燈、接線排、斷路器、網(wǎng)孔架等組成。
1）、逆變電源控制單元
逆變電源控制單元主要由斷路器、+24V開(kāi)關(guān)電源、AC220V電源插座、指示燈、接線端子DT14和DT15等組成。
2）、逆變輸出顯示單元
逆變輸出顯示單元主要由交流電流表、交流電壓表、接線端子DT16和DT17等組成。
（2）、逆變裝置
逆變器是將低壓直流電源變換成高壓交流電源的裝置，逆變器的種類(lèi)很多, 各自的具體工作原理、工作過(guò)程不盡相同。本實(shí)訓(xùn)裝置使用的逆變裝置由DC-DC升壓?jiǎn)卧?、逆變控制單元、全橋逆變單元組成，逆變的工作過(guò)程是將蓄電池的12V直流電通過(guò)DC-DC和DC-AC變換，轉(zhuǎn)變成正弦波220/50Hz(可調(diào))的工頻交流電。本逆變器有很多優(yōu)點(diǎn)，升壓部分由SG3525驅(qū)動(dòng)兩個(gè)升壓MOS管，SG3525脈寬調(diào)試控制器，不僅具有可調(diào)整的死區(qū)時(shí)間控制功能，而且還具有可編程式軟啟動(dòng)，脈沖控制鎖保護(hù)等功能。全橋逆變部分采用具有DSP性能的嵌入式微處理器TMS320F2812實(shí)現(xiàn)SPWM的調(diào)制，同時(shí)能夠與上位機(jī)的遠(yuǎn)程通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上載與下載等功能。
4、監(jiān)控系統(tǒng)
（1）、監(jiān)控系統(tǒng)組成
監(jiān)控系統(tǒng)主要由一體機(jī)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、接線排、電源插座、通信線、微軟操作系統(tǒng)軟件、力控組態(tài)軟件組成。
（2）、監(jiān)控系統(tǒng)功能
1)、 通信
監(jiān)控系統(tǒng)與充電控制器、逆變控制器、PLC、儀表進(jìn)行通信。
2)、 界面
①、 監(jiān)控系統(tǒng)具有主界面，光伏供電系統(tǒng)界面，逆變與負(fù)載系統(tǒng)界面，光伏能量轉(zhuǎn)換界面，報(bào)表參數(shù)界面，趨勢(shì)曲線界面，分別顯示各自的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。
②、 光伏供電系統(tǒng)界面設(shè)置相應(yīng)的按鈕，實(shí)現(xiàn)光伏電池方陣自動(dòng)跟蹤。
③、 具有光伏發(fā)電采集報(bào)表，記錄光伏輸出電壓、電流；逆變與負(fù)載系統(tǒng)的逆變輸出電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)并打印數(shù)據(jù)報(bào)表。
三、 主要實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容涉及光伏供電裝置、光伏供電系統(tǒng)、逆變與負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)的安裝、接線、調(diào)試和分析：
1）、光伏供電裝置的安裝與接線；
2）、光伏供電系統(tǒng)部分器件的安裝、接線與調(diào)試；
3）、光伏電池方陣輸出特性測(cè)試；
4）、蓄電池組充放電參數(shù)的測(cè)試；
5）、逆變與負(fù)載系統(tǒng)部分器件的安裝、接線與調(diào)試；
6）、逆變器相關(guān)參數(shù)測(cè)試、逆變器輸出參數(shù)測(cè)試；
7）、逆變器相關(guān)數(shù)據(jù)的下載設(shè)置與測(cè)試；
8）、相關(guān)電路模塊的焊接；
9）、監(jiān)控系統(tǒng)與各單元的通信；
10）、監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)界面的操作；
四、 主要技術(shù)參數(shù)
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一、光伏供電裝置
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序號(hào)
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名稱(chēng)
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技術(shù)參數(shù)
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數(shù)量
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1
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電池組件
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功率：20W
誤差：±5%
輸出電壓：17.2V
輸出電流：1.17A
開(kāi)路電壓：21.4V
短路電流：1.27A
工作環(huán)境溫度：45℃±2℃
尺寸：430×430×28mm
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4
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2
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追日傳感器
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輸出電壓：0-5V
跟蹤精度：1度
結(jié)構(gòu)：4電橋
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1
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3
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投射燈
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擺臂機(jī)構(gòu)：渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)（2個(gè)減速箱）
電壓：220V
頻率：50Hz
電流：1.36A
最大功率：300W
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2
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4
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追日機(jī)構(gòu)
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結(jié)構(gòu)：渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)（減速箱）
驅(qū)動(dòng)：直流電機(jī)
軸數(shù)：雙軸二維
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1
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5
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光照強(qiáng)度傳感器焊接模塊
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2015賽場(chǎng)專(zhuān)用光照強(qiáng)度傳感器焊接模塊
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2
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二、光伏供電系統(tǒng)
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序號(hào)
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名稱(chēng)
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技術(shù)參數(shù)
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數(shù)量
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1
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電源控制單元
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含漏電保護(hù)斷路器，AC220V和DC24V狀態(tài)指示燈、電源插座
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1
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2
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光伏控制電源單元
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含漏電保護(hù)斷路器，AC220V和DC24V狀態(tài)指示燈
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1
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3
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觸摸屏
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7",彩色
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1
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4
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充、放電控制器
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核心板，接口底板，信號(hào)處理板
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1
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5
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直流輸入單元
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電流表：PA1951-AK1G，DC 0-5A
電壓表：PZ195U-AK1G，DC 0-500V
接口：RS485
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1
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6
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光伏供電控制單元
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電池板跟蹤方向：東、南、西、北
投光燈控制：燈1、燈2
投光燈運(yùn)動(dòng)方向：東西、西東、停止
自動(dòng)控制：?jiǎn)?dòng)、急停
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1
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8
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PLC
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S7-200 CPU226
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1
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9
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可調(diào)電阻
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范圍：0-1000Ω，無(wú)級(jí)可調(diào)（有刻度）
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1
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三、逆變與負(fù)載系統(tǒng)
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序號(hào)
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名稱(chēng)
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技術(shù)參數(shù)
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數(shù)量
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1
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逆變輸出顯示單元
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電流表：AC 0-5A
電壓表：AC 0-500V
接口：RS485
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1
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2
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逆變控制電源單元
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含漏電保護(hù)斷路器，AC220V和DC24V狀態(tài)指示燈
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1
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3
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逆變裝置
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輸入電壓：DC12V
輸入電壓范圍：DC9.5V-15.5V
輸出電壓：AC180~220V可調(diào)±5%
額定輸出電流：1.4A
輸出頻率：50Hz~60Hz可調(diào)±0.5Hz
額定功率：300VA
輸出波形：正弦波
波形失真：＜5%
轉(zhuǎn)換效率：＞85%
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1
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4
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開(kāi)關(guān)電源
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型號(hào)：DR-120-24
輸入電壓：AC 220V
輸出電壓：DC 24V
輸出電流：5A
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1
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5
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變頻器
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FR-D720S-0.4K-CHT
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1
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6
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電機(jī)負(fù)載
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功率：20W
電壓：AC220V
轉(zhuǎn)速：1300rpm
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1
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7
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模擬舞臺(tái)燈光負(fù)載
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二極管字樣為“KNT”的發(fā)光模塊
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1
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8
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閥控密封式鉛酸蓄電池
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容量 12V 18Ah/20HR
重量 1.9kg
尺寸 345mm×195mm×20mm
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2
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四、監(jiān)控系統(tǒng)
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序號(hào)
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名稱(chēng)
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技術(shù)參數(shù)
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數(shù)量
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1
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工控機(jī)
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5個(gè)串口，含鍵盤(pán)鼠標(biāo)
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1
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2
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組態(tài)軟件
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力控6.1
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1
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五、實(shí)驗(yàn)臺(tái)
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序號(hào)
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名稱(chēng)
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技術(shù)參數(shù)
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數(shù)量
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1
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網(wǎng)孔板
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豎式網(wǎng)孔板基本結(jié)構(gòu)：下方為工具箱+4個(gè)輪子，上方為豎式網(wǎng)孔板
尺寸：800(長(zhǎng))×600（寬×2000(高)
外框架構(gòu)成：鋁合金型材；
內(nèi)嵌噴塑鋼板
鋼板尺寸：1200mm×820mm
鋼板厚度：2mm
鋼板孔規(guī)格：上方孔尺寸6×10mm，孔左右間距為6mm，上下間距為6mm且錯(cuò)位8mm；
網(wǎng)孔板配有推拉式抽屜，抽屜采用型材外框、2mm鋼板底部；
網(wǎng)孔架底部裝有滑輪。
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3合1
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2
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微軟操作系統(tǒng)軟件
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Window XP
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1
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3
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通訊電纜
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0.3mm2雙芯屏蔽線
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1
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4
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實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
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光伏發(fā)電設(shè)備實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)
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1
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