电气自动化实验中心

概况

物流工程学院电气自动化实验中心成立于2003年9月，由原有电力传动及其控制实验室和自动化实验室的设备资源和人力资源进行整合而成，建筑总面积约为2000平方米。

电气自动化实验中心主要承担电气工程及其自动化、自动化、测控技术与仪器、电气工程与智能控制（中荷）、机械电子工程、机械设计制造及其自动化、热能与动力工程、轮机工程、船舶电子电气工程等专业本科生和硕士研究生的实验教学，本科生的课程设计、实习、毕业设计以及实践创新等内容。涉及的本科生的理论课程有《自动控制原理》、《计算机控制系统》、《电力电子技术》、《船舶电站》、《船舶电力拖动系统》、《过程控制》、《检测技术与传感器》等约39余门。这些课程涵盖的实验项目覆盖基础性实验、综合性实验和设计性实验三个层面，总计开出实验项目达100余项。

电气自动化实验中心下设主机遥控实验室、数字信号处理器应用实验室、现代控制理论实验室，电力电子器件实验室、电力电子与拖动实验室、供配电系统实验室、可编程控制器实验室，微机软件与网络实验室、工业网络实验室、运动控制实验室、创新活动实验室、过程控制实验室、自动控制原理实验室、轮机自动化实验室、传感器与检测技术实验室、船舶电力系统与自动化电站实验室、电气控制实验室、电气工艺实验室及船舶电力系统与自动化电站实验室。

经过多年不断的实验室改造和建设，电气自动化实验中心进行了设备完善及更新，完善和配套一批与当前科学技术发展相适应的先进的实验设备和实验手段，形成了多个具有特色的实验室。

数字信号处理应用实验室是上海海事大学与美国德州仪器共建实验室，占地约120平米，配置了TMS320F2812实验教学与开发系统、CCS开发软件及多媒体教学设备，可进行“DSP原理与应用”、“计算机控制系统”等相关课程的实验。DSP实验室为我院学生提供了一个更好的创新实践活动平台，也为相关教师、科研人员、博士生与硕士生的科研活动提供了实验研究支持。

船舶电力系统与自动化电站实验室是上海海事大学与施耐德电气（中国）投资有限公司共建实验室，也被称为“上海海事大学－施耐德电气联合实验室”， 于2009年10月18日揭牌，实验室占地约120多平方米，可进行有关船舶自动化电站及其PMS、船舶电力系统及其保护、可编程控制器、船舶电气工艺等多门有关船舶电气自动化课程的实验，承担船员培训、港监评估等任务，同时该实验室也为研究生、博士生开展船舶能源数据分析、仿真研究和船舶节能增效方案的研究和开发提供了平台。

主机遥控实验室、轮机自动化实验室拥有主机遥控系统、主机冷却水温度仿真控制系统、主机燃油粘度仿真控制系统、机舱监视与报警系统等自主研发的轮机工程及自动化实验装置，承担船舶轮机工程、船舶电气工程专业人才的培训、港监船员评估等任务。

电气自动化实验中心现有兼职中心主任1人，专职实验室技术人员6人，其中副教授1人，高工1人，工程师5人，具有硕士学位的有6人。

师资队伍

石虹、蒲小莲、沈玉霞、杨锦滨、刘伟 、刘昭

主要实验室介绍

一、船舶电力系统及自动化电站实验室

船舶电力系统与自动化电站实验室是上海海事大学与施耐德电气（中国）投资有限公司共建实验室，也被称为“上海海事大学－施耐德电气联合实验室”， 于2009年10月18日揭牌，实验室占地约120多平方米，可进行有关船舶自动化电站及其PMS、船舶电力系统及其保护、可编程控制器、船舶电气工艺等多门有关船舶电气自动化课程的实验，承担船员培训、港监评估等任务，同时该实验室也为研究生、博士生开展船舶能源数据分析、仿真研究和船舶节能增效方案的研究和开发提供了平台。

主要设备：发电机组、主发电机控制屏、应急发电机控制屏、负载箱、蓄电池充放电装置、船舶电站实训评估操作装置。

实验内容：准确同步法并车、解列及负荷转移、发电机调压特性的测试

负责人：沈玉霞  电话：38282661

二、电力电子与拖动实验室

电力电子与拖动实验室面向电气工程及其自动化、自动化、、电器工程与智能控制（中荷）、轮机工程（船舶电子电气）等工科专业开设交直流调速以及电机及拖动方面的实验课程，涉及的理论课程有《运动控制》、《电力拖动系统》、《电机及拖动基础》，其中《运动控制》、《电力拖动系统》为独立设课的实验课程。

主要设备：MCL-II型电机与控制教学实验台（调速）15套，MCL-II型电机与控制教学实验台（拖动）15套。

本实验室能完成以下实验项目：

（1）晶闸管直流调速系统主要单元调试

（2）不可逆单闭环直流调速系统静特性研究

（3）双闭环晶闸管不可逆直流调速系统

（4）双闭环三相异步电动机调压调速系统

（5）基于DSP的矢量变换控制变频调速系统

（6）单相变压器实验

（7）三相变压器实验

（8）直流电机认识实验

（9）直流并励电动机实验

（10）鼠笼式三相交流异步电动机实验

（11）绕线式三相交流异步电动机实验

（12）双速异步电动机实验

（13）直流并励发电机实验

负责人：蒲小莲       电话38282661

三、过程控制实验室

过程控制实验室是满足以电气工程及其自动化、自动化、测控技术与仪器、电器工程与智能控制（中荷）专业本科生、研究生的专业课程实验教学和毕业设计为主的教学环节，以工业过程控制典型对象作为实践教学背景的专业课程实验室，目前主要针对过程控制、控制仪表与装置、自动化仪表与过程控制（校重点课程）、集散控制系统、自动控制系统综合实践、等理论课程所涉及的理论知识，做到实践课与理论课的良好衔接。

主要设备：TKJK-1型过程控制实验装置5套，THJ-2型高级过程控制实验装置1套，A3000型DCS高级过程控制实验装置1套。

实验内容：
智能调节器的调试
电动调节器的PID参数校正
应用PPI/PC通讯电缆、MCGS组态软件的单容液位控制
集散控制系统总体结构的介绍与认识
FF总线在过程控制系统中的应用
流量控制系统
液位串级控制系统
温度位式控制
双容水箱液位PID控制系统
温度连续控制系统
单容水箱液位/压力PID控制等

负责人：杨锦滨    电话：38282661

四、数字信号处理器应用实验室

数字信号处理器应用实验室全名为“上海海事大学—美国德州仪器公司数字信号处理联合实验室”，是2008年我校与美国德州仪器公司联合建成。占地约120平米，配置了先进的双DSP“SEED-DTK”教学实验箱以及相应的多媒体教学设备，可进行DSP原理与应用、计算机控制系统（上海海事大学校级重点课程）等相关课程的实验。该实验室为我院学生提供了一个培养实际操作能力、综合设计能力和创新研究能力的平台，也为相关教师、科研人员、博士生与硕士生的科研活动提供了实验研究支持。

主要设备:   计算机、SEED-DTK2812实验箱以及相应的硬件仿真器。

实验内容：

DSP数据存取实验

定时器控制实验

AD采集实验

数字I/O实验—交通灯实验

PWM输出实验—直流电机控制实验

PWM输出实验—步进电机控制实验

负责人：蒲小莲  电话：38282661

五、自动控制原理实验室

自动控制原理实验室是为配合自动控制原理（校级重点课程）、机械控制工程理论课教学而建设的基础实验室。

主要设备：自动控制原理实验箱

实验内容：基本环节实验、过渡过程品质指标估算实验、稳定误差实验、稳态性实验、二阶系统的时域响应、控制系统的稳定性分析

负责人：石虹、杨锦滨       电话：38282661

六、电气控制实验室

电气控制实验室承担电气工程及其自动化、自动化、测控技术与仪器、电器工程与智能控制（中荷）等工科专业开设电气控制方面的实验课程，涉及的理论课程为《电气控制既可编程控制》（上海海事大学校精品课程）、《现代工业控制系统》、《船舶电力拖动系统》（上海海事大学校精品课程）等，同时为电气与自动控制（750kW及以上船舶大管轮）实操培训和电气工程及其自动化、自动化、测控技术与仪器、电器工程与智能控制（中荷）的专业实习服务。

主要设备：继电器控制实验板40套 ，综合电气控制实验装置20套，万用表，导线若干，常用工具若干。

能完成以下实验项目：

（1）三相异步电动机基本继电器控制线路
       （2）交流异步电动机可逆运行控制电路的故障分析、查找与排除
       （3）三相交流异步电动机的降压起动
       （4）常用低压电器的认识
       （5）电气控制综合实验

负责人：蒲小莲   电话：38282661

七、可编程控制器实验室

实验室介绍：

 可编程控制器实验室由上海市第四期本科教育高地建设项目（电气工程及其自动化高地建设项目）资助建设完成。可编程控制器实验室面向电气工程及其自动化、自动化、测控技术与仪器、电器工程与智能控制（中荷）等工科专业开设可编程控制器自动控制方面的实验课程、可以为工科类各专业学生进行开放实验、课程设计和毕业设计以及为教师的科研教学提供实验场所和设备。目前可编程控制器实验室主要承担电气工程类专业的《电气控制及可编程控制器》(上海海事大学校精品课程）课程实验及课程设计，并为学生的毕业设计提供平台。

主要设备：

三菱公司的FX_-2N系列PLC构成的THPLC-1A型电气控制综合实验台36台、以及通用计算机36台、THWDZF-1A型小车运动控制系统实物模型18台、THPLC-DT型四层电梯实物教学模型9台、软件配备有三菱PLC编程软件GX developer8.52E。实验台配备有电源模块、数码显示、模拟量输入输出模块、PLC模块、灯光控制模块、基本指令练习模块、接触器输出模块、机舱泵浦自动切换控制模块，可进行模拟工业环境的各种控制实验，使学生能够掌握先进的控制技术和手段。

本实验室能够完成以下实验项目：

PLC基础实验：

（1）PLC认知实验   

（2）延时控制实验  

（3）定时控制实验  

（4）灯光控制实验  

（5）顺序控制实验  

（6）数码管显示实验

（7）机舱泵浦自动切换控制实验  

（8）电动机正反转控制实验  

（9）电动机星三角形换接起动控制实验

（10）电动机星三角形延时换接起动控制实验   

（11）模拟量输入输出控制实验   

  PLC系统控制实验：

（1）小车运动控制系统实物模型控制

（2） 四层电梯实物教学模型控制

通过模拟各种工业环境的控制实验，加深对理论知识的理解，培养学生分析和程序设计能力，提高学生的综合实践能力和创新意识，满足工业自动化建设对人才的要求。

负责人：蒲小莲      电话：38282661

八、现代控制理论实验室

现代控制理论实验室成立于2002年，主要教学设备是直线倒立摆，倒立摆不仅仅是一种优秀的教学实验仪器，同时也是进行控制理论研究的理想实验平台。该实验室主要针对现代控制理论（上海海事大学校级重点课程）这门课程所涉及的理论知识，做到实践课与理论课的良好衔接。

主要设备：直线倒立摆，小功率随动系统。

实验内容：

直线一级倒立摆PID控制实验

直线一级倒立摆根轨迹控制实验

状态空间极点配置控制实验

负责人：刘伟  电话：38282661

九、轮机自动化实验室

轮机自动化实验室是轮机工程专业学生学完各个专业课程后进行的大型综合性实践训练项目。主要针对船舶主机遥控系统、船舶辅机、船舶自动化等理论课所涉及的理论课知识，做到实践课与理论课的良好衔接。

主要设备：主机遥控实验装置、主机冷却水温度仿真控制系统、主机燃油粘度仿真控制系统、机舱监视与报警系统实验装置、MARK-5油雾浓度报警器、锅炉水位控制实验装置

实验内容：

差压变送器的使用操作与调整

PID调节器的使用操作与调整

显示仪表的使用操作与调整

燃油粘度控制系统的操作与管理

冷却水温度控制系统的操作与管理

曲轴箱油雾浓度监视装置的使用操作

机舱监视与报警系统的使用操作

开关量报警试验

模拟量报警试验

模拟量参数的读取与报警值的整定

主机遥控逻辑程序控制

主机遥控系统的参数调整

主机遥控系统操纵

主机安全保护模拟试验

主机遥控系统常见故障的分析与排除

辅锅炉燃烧时序控制系统的操作

负责人：石虹、杨锦滨   电话：38282661

十、电气工艺实验室

实验室介绍：

电气工艺实验室主要承担大管轮班、三管轮班、NYK、轮机工程本科班的电气与自动控制（750kW及以上船舶大管轮）、电气与自动控制（750kW及以上船舶二/三管轮）实操培训以及电气工程及其自动化、自动化、测控技术与仪器、电器工程与智能控制（中荷）等专业的专业实习。

主要设备：

电气工艺实习常用器件、万用表、兆欧表、钳流表、电动机、电气控制故障诊断箱、电线电缆、常用工具等。

负责人：沈玉霞   电话：38282661

十一、供配电实验室

供配电实验室主要承担电气工程及其自动化专业、自动化专业、机械电子工程（港口机械）专业学生的实验教学任务。主要针对供配电系统、港口供电及自动化系统、船舶电力拖动系统（校精品课程）、船舶电站等理论课知识，做到实践课与理论课的良好衔接。

主要设备：供配电综合实验平台、高压开关柜、供配电系统装置、三速起货机、泵自动切换启动箱

实验内容：

高压自动空气开关实验

VS-1中置式真空高压开关柜综合实验

变极调速起货机控制线路实际操作实验

泵的自动切换控制电路实验

DW型发电机控制模拟操作装置综合实验

负责人：沈玉霞   电话：38282661

十二、传感器与检测技术实验室

传感器与检测技术实验室为我院电气工程及其自动化、自动化、测控技术与仪器、电器工程与智能控制等专业的本科生开设的传感器与检测技术（上海海事大学校级重点课程）这门课程提供综合实验平台。通过实验，使学生较好地掌握并运用所学的传感器检测技术，培养学生的实际动手能力。

主要设备:  THQC-1型传感器元件实验箱、计算机。

实验内容：

热电阻测温特性实验

直流激励时霍尔传感器位移特性实验

金属箔式应变片实验

差动变压器的性能测定

差动变压器零点残余电压测定

电容式传感器的位移特性

集成温度传感器的特性

激励频率对差动变压器特性的影响

负责人：石虹  电话：38282661

十三、工业网络实验室

工业网络实验室网络型工业自动化综合实验装置的设计是结合了当前工业自动化应用技术的发展，集计算机控制技术、网络技术、自动控制技术于一体，充分考虑实用性、可靠性与安全性研制的实训平台。

主要设备：PC机8台、网络型工业自动化综合实验装置8套：包含常规电器、西门子S7-400\300 可编程控制器、现场总线、西门子工业以太网、西门子MM440变频器、三相交流电机、西门子工业触摸屏、工控组态软件等装置。恒压变频供水装置、机械手实验教学模型、材料分拣教学模型各一套。

实验内容：本实验室可以完成工业自动化控制技术的多种教学实验，系统也支持自行编制、设计开发等综合性实训，据有较强的完备性、灵活性和先进性，可面向电气工程与自动化、自动化、测控技术及仪器专业本科生以及电气工程研究生等开设可编程控制器控制技术、变频调速及应用控制技术、人机界面、工业网络控制技术等实验项目。

负责人：刘 伟      电话：38282661

十四、电力电子器件实验室

力电子器件实验室主要承担电气工程及其自动化专业、轮机工程（船舶电子电气）专业学生的实验教学任务。主要针对电力电子技术、电力电子装置与应用等理论课知识，做到实践课与理论课的良好衔接。

主要设备：NMCL系列教学试验台、双踪示波器、现代电力电子器件实验箱。

实验内容：

锯齿波同步移相触发电路实验

单相桥式全控整流电路实验

单相桥式有源逆变电路实验

三相桥式全控整流及有源逆变电路实验

新型开关器件性能试验

直流PWM斩波电路实验

开关电源的性能研究

负责人：沈玉霞    电话：38282661

十五、过程监测与监控实验室

过程检测与监控实验室主要承担自动化、测控技术与仪器等专业学生《数字图像处理基础》课程的实验教学任务。使学生能在实践中理解和掌握图像处理技术，通过该实验课程的学习，使学生掌握数字图像处理的基本原理和编程实现方法，了解图像处理的编程实现技术及其最新进展。
主要设备：视觉图像处理实验仪、一体式计算机。

实验内容：

图像灰度变换实验

几何变换实验

图像分割实验

颜色变换实验

负责人：杨锦滨    电话：38282661