一、PLC可編程控制器實(shí)訓(xùn)裝置概述
PLC可編程控制器是以微處理機(jī)基礎(chǔ)發(fā)展起來的新型工業(yè)控制裝置。它以體積小、功能強(qiáng)、可靠性高以及應(yīng)用安裝方便的特點(diǎn)，很快在我國的工業(yè)控制中占據(jù)了主導(dǎo)地位，并且不斷發(fā)展。根據(jù)這一發(fā)展形勢，全國各大專院校、各類職業(yè)技術(shù)學(xué)校都將PLC教學(xué)納入教學(xué)任務(wù)，作為電子、電氣以及工業(yè)自動(dòng)化類專業(yè)的一門必修棵。PLC可編程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是根據(jù)這一教學(xué)要求開發(fā)的新一代PLC教學(xué)產(chǎn)品，自產(chǎn)品推出以來，得到了各大院校教學(xué)教師和專家的一致好評。全套裝置設(shè)計(jì)合理、功能強(qiáng)大、操作簡單方便，對學(xué)生理解和掌握可編程控制器的控制原理和操作方法。加快學(xué)習(xí)PLC的編程方法。都具有極大的幫助。是PLC教學(xué)中的理想工具。
二、PLC可編程控制器實(shí)訓(xùn)裝置系統(tǒng)構(gòu)成
1、PLC可編程控制器實(shí)驗(yàn)臺(tái)
2、PLC可編程控制器實(shí)驗(yàn)裝置
3、PLC可編程控制器操作桌
4、編程應(yīng)用軟件
5、PLC及轉(zhuǎn)接通訊電纜
6、電腦或手持編程器（自備）
三、PLC可編程控制器實(shí)驗(yàn)臺(tái)
（一）功能、特點(diǎn)
1）實(shí)驗(yàn)臺(tái)包括
A．直流電壓：0～10V可調(diào)輸出；直流電流：0～20mA；
B．～220V通過安全插座輸出
C．+24V/1A直流穩(wěn)壓電源輸出
D．+5V/5A直流穩(wěn)壓電源輸出
E. ±12V/1A直流穩(wěn)壓電源輸出
2）PLC主機(jī)的輸入輸出端口均已引到面板上。輸入可以接模擬輸入開關(guān)、行程開關(guān)或光電開關(guān)等。輸
出可以接面板上的指示燈、數(shù)碼管和繼電器、直流電機(jī)和蜂鳴器，還可以與演示裝置相連接，可應(yīng)用實(shí)際的工業(yè)控制。
3）配置三菱FX1N-40MT主機(jī)，集成數(shù)字量I/O（24路數(shù)字量輸入16路數(shù)字量輸出）、模擬量模塊FX0N-3A（2路AD輸入1路DA輸出）RS-422通信口、SC-09通信編程電纜。
4）實(shí)驗(yàn)臺(tái)本身帶有24V/2A的電源。可以直接用于輸出負(fù)載或與演示裝置接口或與其它對應(yīng)裝置相連。
5）實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)采用掛箱式，便于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目擴(kuò)展和用戶第二次開發(fā)。
6）可完成PLC控制原理基本實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用實(shí)驗(yàn)以及用于真正的工業(yè)控制。
7)工業(yè)4.0仿真實(shí)訓(xùn)軟件
軟件采用三維建?；谔摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)的計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)，可以進(jìn)行PLC電氣控制仿真、電工電子仿真、氣動(dòng)仿真、液壓仿真、傳感器仿真等工業(yè)常用技術(shù)仿真
1）PLC仿真可以通過PLC編程控制模型的相應(yīng)動(dòng)作從而完成工序動(dòng)作包含機(jī)械手仿真、自動(dòng)門仿真、升降機(jī)仿真、分揀仿真、正反轉(zhuǎn)仿真、郵件分揀、流水線、自動(dòng)分揀等。
2）電工電子仿真
（1）接線仿真
01具有過載保護(hù)的正轉(zhuǎn)控制接線仿真、02雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制接線仿真、05接觸器星形、三角形控制接線仿真、06時(shí)間繼電器接線仿真、07三相電動(dòng)機(jī)機(jī)械制動(dòng)控制電路仿真
（2）電路仿真
01具有過載保護(hù)的正轉(zhuǎn)控制仿真、02雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制仿真、03生產(chǎn)機(jī)械行程控制電路仿真、04自耦降壓起動(dòng)仿真、05接觸器星形、三角形控制仿真、06時(shí)間繼電器仿真、07三相電動(dòng)機(jī)機(jī)械制動(dòng)控制電路仿真、08電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制電路仿真、09有變壓器全波整流能耗制動(dòng)控制電路仿真、10接觸器控制的雙速電動(dòng)機(jī)調(diào)速電路仿真、12利用電流繼電器控制繞線式異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制線路仿真、c620車床電氣控制仿真，電動(dòng)葫蘆仿真，z35搖臂鉆床仿真
（3）排故仿真
01具有過載保護(hù)的正轉(zhuǎn)控制排故、02雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制排故、03生產(chǎn)機(jī)械行程控制電路排故、04自耦降壓起動(dòng)排故、05接觸器星形、三角形控制排故、06時(shí)間繼電器排故、07三相電動(dòng)機(jī)機(jī)械制動(dòng)控制電路排故、08電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制電路排故、09有變壓器全波整流能耗制動(dòng)控制電路排故、10接觸器控制的雙速電動(dòng)機(jī)調(diào)速電路排故、12利用電流繼電器控制繞線式異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制線路排故、13c620車床電氣控制排故、兩地控制連線等
（4）原理仿真
變壓器工作原理、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理、單向異步電動(dòng)機(jī)工作原理、電度表工作原理、兩地控制燈電路、鉗型電流表原理、熱繼電器工作原理、伺服電動(dòng)機(jī)工作原理、兆歐表工作原理、塑殼式斷路器工作原理、交流接觸器原理等
（5）電機(jī)拆裝仿真，三相異步機(jī)拆分、單相異步機(jī)拆分等
（6）儀器儀表的使用仿真萬用表、雙蹤示波器、信號(hào)發(fā)生器、頻譜儀、鉗形表等
3）氣動(dòng)回路仿真
（1）軟件以氣動(dòng)經(jīng)典22回路為依據(jù)開發(fā)出28回路的在線及離線仿真
（2）軟件中設(shè)置的14路“考考你！”表現(xiàn)為典型氣路設(shè)備故障。
（3）軟件狀態(tài)含“模擬運(yùn)行”“聯(lián)機(jī)運(yùn)行”即離線仿真、在線仿真。兩種運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)切換，當(dāng)連接外部設(shè)備時(shí)自動(dòng)切換為在線仿真，無外部設(shè)備連接時(shí)為離線仿真即模擬運(yùn)行。
軟件中離線仿真13個(gè)回路包括：1、單作用氣缸的換向回路（a）2、雙作用氣缸的換向回路（a）3、單作用氣缸的速度控制回路（a）4、單作用氣缸的速度控制回路（b）5、雙作用氣缸單向調(diào)速回路（a）6、雙作用氣缸單向調(diào)速回路（b）7、雙作用氣缸的速度控制回路一 8、雙作用氣缸的速度控制回路二 9、壓力控制回路 10、計(jì)數(shù)回路 11、延時(shí)回路 12、用機(jī)械行程閥的單往復(fù)控制回路 13、過載保護(hù)回路。
離線、在線自動(dòng)切換的15個(gè)回路包括：1、單作用氣缸的換向回路（b）2、雙作用氣缸的換向回路（b）3、速度換接回路4、緩沖回路5、互鎖回路6、用行程開關(guān)的單缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)回路7、單缸連續(xù)往復(fù)動(dòng)作回路8、直線缸、旋轉(zhuǎn)缸順序動(dòng)作回路9、多缸順序動(dòng)作回路10、雙缸同步動(dòng)作回路11、四缸聯(lián)動(dòng)回路12、卸荷回路13、或門型梭閥的應(yīng)用回路14、快速排氣閥的應(yīng)用回路15、高低壓切換控制回路。
（4）設(shè)置14路“考考你！”當(dāng)點(diǎn)開了“考考你”對話框回路自動(dòng)設(shè)置故障，當(dāng)回答正確或關(guān)閉“考考你”對話框，故障自動(dòng)接觸，回路正常仿真。14路“考考你”包括模擬故障有：1單作用氣缸故障2、電磁閥故障3、雙作用氣缸故障4、調(diào)節(jié)閥故障5、節(jié)流閥故障6、手動(dòng)換向閥異常7、節(jié)流閥堵死故障8、行程開關(guān)故障9過濾三聯(lián)件故障10、氣容故障11、行程閥故障12、順序閥故障13、行程開關(guān)失靈14、負(fù)載阻力過小
4）液壓回路仿真其界面可清楚的展示液壓元器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及液壓回路的工作過程。液壓傳動(dòng)原理的動(dòng)態(tài)演示并不少于18種動(dòng)態(tài)演示。
a)多級高壓回路b) 減壓回路c)先導(dǎo)式溢流閥缷荷回路d)順序平衡回路e)回油節(jié)流調(diào)速回路 f)旁路節(jié)流調(diào)速回路 g) 液壓缸差動(dòng)連接回路 h)三位四通電磁換向閥換向回路 i)液控單向閥鎖緊回路 j)順序閥控制順序動(dòng)作回路k)壓力繼電器控制順序動(dòng)作回路 l) 行程開關(guān)控制順序同步回路 m)調(diào)速閥控制同步回路 n)液壓馬達(dá)回油節(jié)流調(diào)速回路 o)二位四通電磁閥換向回路 p)手動(dòng)閥換向回路 q) 速度換接回路 r)二位二通缷荷
5）傳感器仿真
（1）溫度變送傳感器器仿真包含溫度變送傳感器模擬拆裝；溫度變送傳感器模擬接線；溫度變送傳感器模擬運(yùn)行仿真
（2）液位傳感器仿真包含液位傳感器模擬拆裝；液位傳感器模擬接線；液位傳感器模擬運(yùn)行仿真
（3）流量傳感器仿真包含流量傳感器模擬拆裝；流量傳感器模擬接線；流量傳感器模擬運(yùn)行仿真
（二）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1)PLC基本技能實(shí)訓(xùn)
1.PLC認(rèn)知實(shí)訓(xùn)
2.PLC仿真實(shí)訓(xùn)
3．跳轉(zhuǎn)、分支功能實(shí)驗(yàn)
4．移位寄存器實(shí)驗(yàn)
5．?dāng)?shù)據(jù)處理功能實(shí)驗(yàn)
6．微分、位操作實(shí)驗(yàn)
7．與、或、非邏輯功能實(shí)驗(yàn)
8．定時(shí)器、計(jì)數(shù)器功能實(shí)驗(yàn)
2)PLC模擬控制應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
數(shù)碼顯示控制
搶答器控制（優(yōu)先級、數(shù)值運(yùn)算，具有聲效功能）
天塔之光控制（閃爍、發(fā)射、流水型）
音樂噴泉控制（具有聲效功能）
十字路口交通燈控制
水塔水位控制
自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)控制
四節(jié)傳送帶控制
裝配流水線控制
多種液體混合裝置控制
自控成型機(jī)控制 |
全自動(dòng)洗衣機(jī)控制（具有聲效功能）
電鍍生產(chǎn)線控制
自控軋鋼機(jī)控制
郵件分揀機(jī)控制
自動(dòng)售貨機(jī)控制
機(jī)械手控制
四層電梯控制（實(shí)物）
加工中心控制（實(shí)物）
步進(jìn)電機(jī)PLC控制（實(shí)物） |
3)PLC電氣實(shí)訓(xùn)
1、三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)和自鎖PLC控制(實(shí)物)
2三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)聯(lián)動(dòng)正反轉(zhuǎn)PLC控制(實(shí)物)
3、三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)帶延時(shí)正反轉(zhuǎn)PLC控制(實(shí)物)
4、三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)Y/△轉(zhuǎn)換起動(dòng)PLC控制(實(shí)物)
（三）技術(shù)參數(shù)
◆PLC主機(jī)：輸入：24點(diǎn) 輸出16點(diǎn)
◆PLC型號(hào)：三菱FX1N-40MT；
◆輸出電壓：直流24V，電壓表指示
◆利用應(yīng)用軟件編程
◆電源輸入：交流220V，50Hz
◆電流 ≥2A，電流具有過載保護(hù)
◆外形尺寸：160×70×140 cm3
四、PLC可編程控制器實(shí)驗(yàn)裝置
1、該裝置是為了配合PLC可編程控制器實(shí)驗(yàn)臺(tái)使用而設(shè)計(jì)的外接演示裝置。它由LED發(fā)光二極管、大型
LED數(shù)碼管、直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)用其他外圍電路模擬實(shí)際工業(yè)控制過程中的狀態(tài)，它形象生動(dòng)的演示了PLC的整個(gè)執(zhí)行過程。通過該裝置，可以鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，能夠形象生動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)驗(yàn)證自己編寫程序的正確性，掌握PLC的實(shí)際應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生對PLC的學(xué)習(xí)興趣。該裝置在演示屏上位置可任意移動(dòng)、互換。
2、PLC實(shí)訓(xùn)模塊
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序號(hào) |
編號(hào) |
控制對象實(shí)訓(xùn)模塊 |
實(shí)訓(xùn)教學(xué)目標(biāo) |
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1 |
SX1 |
搶答器/音樂噴泉 |
通過對搶答系統(tǒng)中各組人員搶答時(shí)序的監(jiān)視和控制，掌握條件判斷控制指令的編寫方法；通過對音樂噴泉控制系統(tǒng)中“水流”及音樂的循環(huán)控制，掌握循環(huán)指令的編寫方法。 |
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2 |
SX2 |
裝配流水線/十字路口交通燈 |
通過對“生產(chǎn)流水線”順序加工過程及十字路口交通燈路況信號(hào)控制，掌握順序控制指令的編寫方法。 |
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3 |
SX3 |
水塔水位/天塔之光 |
通過對“水塔水位”和“儲(chǔ)水池水位”變化過程的判斷，了解簡單邏輯控制指令的編寫方法。通過對天塔之光閃亮過程的移位控制，掌握移位寄存器指令的編寫方法。 |
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4 |
SX4 |
自動(dòng)送料裝車/四節(jié)傳送帶 |
通過對傳送帶啟停、傳送狀態(tài)的控制和對貨物在自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)中流向、流量的控制，掌握較復(fù)雜邏輯控制指令的編寫方法。 |
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5 |
SX5 |
多種液體混合裝置 |
通過對“液體混合裝置”中不同液體比例及液體混合時(shí)攪拌時(shí)間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類型的定時(shí)器指令的編寫方法。 |
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6 |
SX6 |
自動(dòng)售貨機(jī) |
通過對用戶投幣數(shù)目的識(shí)別和自動(dòng)售貨機(jī)中各種“貨物”的進(jìn)出控制，掌握各種計(jì)數(shù)器指令及比較輸出指令的編寫方法。 |
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7 |
SX7 |
自控軋鋼機(jī)/郵件分揀機(jī) |
通過對自控軋鋼機(jī)和郵件分揀機(jī)材料（“鋼錠“郵件”）來料數(shù)量、來料類別識(shí)別及對各種執(zhí)行器（例如“電機(jī)”）啟停時(shí)序的控制，掌握數(shù)值運(yùn)算指令及中斷指令的編寫方法。 |
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8 |
SX8 |
機(jī)械手控制/自控成型機(jī) |
通過對機(jī)械手停留“位置”及自控成型機(jī)各方向“液缸位置”的控制，掌握一個(gè)完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較簡單邏輯控制程序的編寫能力。 |
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9 |
SX9 |
加工中心（實(shí)物） |
通過對加工中心中各方向“電機(jī)”運(yùn)行方向及“刀庫”進(jìn)出刀、換刀過程的控制，掌握一個(gè)完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較復(fù)雜邏輯控制的編寫能力。 |
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10 |
SX10 |
四層電梯（實(shí)物） |
通過對一個(gè)完整的四層電梯模型的綜合控制，初步掌握PLC控制系統(tǒng)的分析、I/O分配、設(shè)計(jì)I/O接線圖、接線、編程、調(diào)試等工作過程的綜合知識(shí)。 |
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11 |
SX11 |
步進(jìn)電機(jī)（實(shí)物）步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電路、步進(jìn)電機(jī)、刻度盤、指針等組成； |
通過利用PLC對步進(jìn)電機(jī)的控制，初步了解步進(jìn)電機(jī)方向、拍數(shù)的控制及直線運(yùn)動(dòng)檢測、定位控制。 |
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12 |
SX12 |
自動(dòng)洗衣機(jī)/電鍍生產(chǎn)線 |
通過對洗衣機(jī)進(jìn)出水時(shí)間、洗滌流程及電鍍生產(chǎn)線中物塊侵入不同溶液的時(shí)間、方式、先后順序的控制，掌握多點(diǎn)PLC控制系統(tǒng)的綜合應(yīng)用能力。 |
|
13 |
CM-01 |
5.7寸觸摸屏模塊采用GT1155-QSBD |
了解工業(yè)觸摸屏的功能及使用方法、掌握與PLC之間的通信知識(shí)，并掌握復(fù)位、置位、交替等功能鍵、圖形（曲線）顯示、動(dòng)態(tài)畫面跟蹤在觸摸屏中的實(shí)現(xiàn)方法。 |
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14 |
SF-01 |
伺服電機(jī)及伺服驅(qū)動(dòng) |
安川SGM7J-01A7C6E+SGD7S-R90A00A |
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15 |
MX-01 |
單軸直線運(yùn)動(dòng)模型 |
包含絲杠，移動(dòng)滑塊伺服電機(jī)支架聯(lián)軸器 |
|
16 |
WK1 |
交流接觸器掛箱 |
掌握一般強(qiáng)電系統(tǒng)的安裝和調(diào)試工作過程知識(shí)，實(shí)現(xiàn)PLC方式的電機(jī)典型運(yùn)行控制；掌握安裝和調(diào)試PLC電氣控制系統(tǒng)的有關(guān)知識(shí)。 |
|
17 |
WK2 |
工業(yè)4.0仿真實(shí)訓(xùn)軟件 |
軟件采用三維建?；谔摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)的計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)，可以進(jìn)行PLC電氣控制仿真、電工電子仿真、氣動(dòng)仿真、液壓仿真、傳感器仿真等工業(yè)常用技術(shù)仿真
1）PLC仿真可以通過PLC編程控制模型的相應(yīng)動(dòng)作從而完成工序動(dòng)作包含機(jī)械手仿真、自動(dòng)門仿真、升降機(jī)仿真、分揀仿真、正反轉(zhuǎn)仿真、郵件分揀、流水線、自動(dòng)分揀等。 |
3、PLC仿真實(shí)訓(xùn)軟件主要功能和特點(diǎn)
（1）通過FLASH虛擬環(huán)境實(shí)時(shí)顯示PLC的運(yùn)行狀態(tài)
（2）可以實(shí)現(xiàn)PLC虛擬接線，并對接線進(jìn)行錯(cuò)誤檢查
（3）PLC編程訓(xùn)練、PLC程序編寫測試等功能
（4）實(shí)現(xiàn)PLC運(yùn)行模擬，對錯(cuò)誤程序進(jìn)行檢查
五、配置清單
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序號(hào) |
名稱 |
單位 |
數(shù)量 |
備注 |
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1 |
電源、信號(hào)源、儀器控制屏 |
臺(tái) |
1 |
|
|
2 |
實(shí)訓(xùn)考核桌 |
張 |
1 |
|
|
3 |
PLC實(shí)訓(xùn)模塊 |
塊 |
1 |
掛箱一 |
音樂噴泉/搶答器/基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) |
|
塊 |
1 |
掛箱二 |
裝配流水線/交通信號(hào)燈/自動(dòng)供水/天塔之光 |
|
塊 |
1 |
掛箱三 |
自動(dòng)送料裝車/傳送帶/多種液體混合裝置/自動(dòng)售貨機(jī)/自動(dòng)軋鋼機(jī) |
|
塊 |
1 |
掛箱四 |
自動(dòng)成型系統(tǒng)/機(jī)械手控制/溫度控制/直流電機(jī)控制 |
|
塊 |
1 |
掛箱五 |
郵件分檢系統(tǒng)/步進(jìn)電機(jī)的控制 |
|
塊 |
1 |
掛箱六 |
加工中心刀具庫/洗衣機(jī)自動(dòng)控制 |
|
塊 |
1 |
掛箱七 |
四層電梯的PLC控制/中間繼電器 |
|
塊 |
1 |
掛箱八 |
電鍍自控系統(tǒng)PLC控制/數(shù)碼顯示控制 |
|
塊 |
1 |
掛箱九 |
伺服驅(qū)動(dòng)模塊 |
|
塊 |
1 |
掛箱十 |
繼電器控制實(shí)驗(yàn)掛箱（一） |
|
4 |
單軸直線運(yùn)動(dòng)模型 |
臺(tái) |
1 |
包含絲杠，移動(dòng)滑塊伺服電機(jī)支架聯(lián)軸器 |
|
5 |
PLC主機(jī)掛箱 |
個(gè) |
1 |
FX1N-40MT+FX0N-3A |
|
6 |
觸摸屏掛箱 |
個(gè) |
1 |
GT1155-QSBD |
|
7 |
電機(jī) |
臺(tái) |
1 |
180W/380V/Y/△ |
|
8 |
PLC工控組態(tài)軟件 |
套 |
1 |
|
|
9 |
PLC編程軟件及演示程序 |
套 |
1 |
|
|
10 |
實(shí)驗(yàn)說明書 |
套 |
1 |
指導(dǎo)學(xué)生實(shí)訓(xùn) |
|
11 |
實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線 |
條 |
30 |
紅色Ф4自鎖線（100CM） |
|
條 |
2 |
黑色Ф4自鎖線（100CM） |
|
條 |
6 |
黃色Ф4自鎖線（30CM） |
