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HYANZ-1工業(yè)交直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

 一、產(chǎn)品概述
“HYANZ-1型工業(yè)交直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)”依據(jù)高等院校統(tǒng)編教材《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)》(上海大學(xué)陳伯時(shí)編著)、《直流調(diào)速》等教材大綱的要求,配合為高等院校、職業(yè)培訓(xùn)技術(shù)院校相關(guān)專業(yè)進(jìn)行有關(guān)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)課程的實(shí)訓(xùn)而推出的一個(gè)現(xiàn)代化實(shí)訓(xùn)產(chǎn)品,設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了目前國(guó)內(nèi)實(shí)訓(xùn)室的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),精心研制而成。在同類產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)合理、功能完善、可靠性好、性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)。


二、系統(tǒng)特點(diǎn)
1.網(wǎng)絡(luò)化:網(wǎng)絡(luò)化是當(dāng)今世界的主流,如今的直流調(diào)速器不僅可通過(guò)調(diào)速主機(jī)上傳統(tǒng)數(shù)字量、模擬量的I/O點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)的控制,還能通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)或工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)速器、PLC等信息資源進(jìn)行共享和控制,避免單機(jī)設(shè)備因缺乏信息資源的共享而造成“自動(dòng)化孤島效應(yīng)”,甚至還可以利用計(jì)算機(jī)與其聯(lián)網(wǎng),通過(guò)組態(tài)軟件在計(jì)算機(jī)組態(tài),完成對(duì)實(shí)訓(xùn)裝置的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
2.工業(yè)化:傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備只是純粹完成學(xué)校驗(yàn)證性實(shí)訓(xùn)而刻意設(shè)計(jì)制造的產(chǎn)品,造成學(xué)生畢業(yè)后與所接觸的工業(yè)實(shí)際產(chǎn)品大相徑庭,故現(xiàn)場(chǎng)化的教育方式十分重要,本裝置直接選用工業(yè)級(jí)產(chǎn)品,和目前工業(yè)技術(shù)產(chǎn)品相符,完全符合工業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
3.開放性:開放式教學(xué)的目的,主要是提高學(xué)生的動(dòng)手能力,本裝置中調(diào)速器的所有硬件電路均以結(jié)構(gòu)框形式在實(shí)訓(xùn)面板上作了詳盡的描繪,相應(yīng)I/O點(diǎn)通過(guò)專用弱電端子全部引出,學(xué)生可以選用專用實(shí)訓(xùn)導(dǎo)線方便靈活地自由接線組合。
4.先進(jìn)性:本裝置選用的直流調(diào)速器是選用工業(yè)產(chǎn)品,它以兩個(gè)高效率的CPU為核心,融入了功能強(qiáng)大而又豐富的控制、運(yùn)算和通信處理軟件,使得以前在模擬直流調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝置中實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜調(diào)速拖動(dòng)控制在本實(shí)訓(xùn)模塊上都可變得輕而易舉地實(shí)現(xiàn)。本實(shí)訓(xùn)裝置除了可進(jìn)行一般的調(diào)壓調(diào)速、弱磁升速等常規(guī)直流電機(jī)速度控制實(shí)訓(xùn)外,增加工藝板后還可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜傳動(dòng)控制要求的實(shí)訓(xùn),如張力、位置、繞線、卷取、擺動(dòng)等控制。
5.多樣化:為盡可能反映目前電機(jī)加載方式的優(yōu)缺點(diǎn)及多樣化,我們可以提供多達(dá)三種的電機(jī)加載方式,包括利用發(fā)電機(jī)加載、渦流測(cè)功機(jī)加載以及磁粉制動(dòng)器加載,每種加載方式各有優(yōu)缺點(diǎn),教師可以根據(jù)學(xué)校教學(xué)目的的不同,靈活選擇加載方式。
三、技術(shù)性能
1.輸入電源: 三相四線(或三相五線) ~380V±10% 50Hz
2.工作環(huán)境: 溫度-10℃~+40℃ 相對(duì)濕度<85%(25℃)海拔<4000m
3.裝置容量:<2.0kVA
4.外形尺寸:175cm×73cm×157cm
四、系統(tǒng)組成
(一) DW01電源、儀器控制屏
控制屏為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu),鋁質(zhì)面板。為實(shí)驗(yàn)提供交流電源、高壓直流電源、低壓直流電源及各種測(cè)試儀表等。具體功能如下:
1、主控功能板
(1) 三相四線電源輸入,經(jīng)漏電保護(hù)器后,經(jīng)過(guò)總開關(guān),由接觸器通過(guò)起、停按鈕進(jìn)行操作;
(2) 設(shè)有450V指針式交流電壓表三只,指示電源輸入的三相電壓;
(3) 定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀(服務(wù)管理器),平時(shí)作為時(shí)鐘使用,具有設(shè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)間、定時(shí)報(bào)警、切斷電源等功能;還可以自動(dòng)記錄由于接線或操作錯(cuò)誤所造成的漏電告警、儀表超量程告警總次數(shù), 為學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的考核提供一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
2、交、直流電源
(1) 勵(lì)磁電源:直流220V/0.5A,具有短路保護(hù)。
(2) 電樞電源:直流0~220V/2A連續(xù)可調(diào)電源一路,具有短路保護(hù)。
(3) 直流可調(diào)穩(wěn)壓電源:0-30V/2A,具有短路軟截止自動(dòng)恢復(fù)保護(hù)功能。
(4) 交流電源:設(shè)有單相調(diào)壓器一組,可得到交流0~250V可調(diào)電壓;
3、交、直流儀表
(1) 交流電壓表:0~500V帶鏡面交流電壓表一只,精度1.0級(jí)。
(2) 交流電壓表:0~5A帶鏡面交流電流表一只,精度1.0級(jí),具有超量程報(bào)警、指示、切斷總電源等功能。
(3) 功率、功率因數(shù)表:由微電腦、高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片和全數(shù)顯電路構(gòu)成。通過(guò)鍵控、數(shù)顯窗口實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話功能控制模式。為了提高測(cè)量范圍和測(cè)試精度,在硬、軟件上均分八檔區(qū)域,自動(dòng)判斷、自動(dòng)換檔。功率測(cè)量精度1.0級(jí),電壓、電流量程分別為450V、5A,測(cè)量功率因數(shù)時(shí)還能自動(dòng)判斷負(fù)載性質(zhì)(感性顯示“L”,容性顯示“C”,純電阻不顯示),可儲(chǔ)存15組數(shù)據(jù),供隨時(shí)查閱。
(4) 直流電壓表:直流數(shù)字電壓表1只,測(cè)量范圍0~300V,三位半數(shù)顯,輸入阻抗為10MΩ,精度0.5級(jí)。
(5) 直流電流表:直流數(shù)字電流表1只,測(cè)量范圍為0~5A,三位半數(shù)顯,精度0.5級(jí),具有超量程報(bào)警、指示、切斷總電源等功能。
(二)實(shí)驗(yàn)桌
實(shí)驗(yàn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu),桌面為防火、防水、而磨高密度板、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,造型美觀大方。桌子左右各設(shè)有兩個(gè)抽屜(帶鎖)。
五、實(shí)訓(xùn)組件
1. 電機(jī)導(dǎo)軌、光碼盤測(cè)速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表
包括日本歐姆龍1024光電編碼器及固定電機(jī)的不銹鋼導(dǎo)軌等。不銹鋼導(dǎo)軌平整度好,無(wú)應(yīng)力變形,加工精細(xì),同心度好,互換性好,能保證電機(jī)與電機(jī)、電機(jī)與測(cè)功機(jī)之間連接的同心度不超過(guò)±5絲,電機(jī)運(yùn)行噪聲小,實(shí)訓(xùn)參數(shù)典型,能較好滿足實(shí)訓(xùn)要求。在導(dǎo)軌面板上設(shè)有五位數(shù)顯轉(zhuǎn)速表,顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)速;同時(shí)設(shè)有光電編碼信號(hào)輸出,包括A、B兩個(gè)通道,與調(diào)速主機(jī)配合完成速度閉環(huán)及定位的功能。
2. 工業(yè)觸摸屏
觸摸屏作為人機(jī)對(duì)話界面,即可對(duì)使用設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè),還可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單控制,故在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)廣泛使用,本裝置選用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的產(chǎn)品,液晶屏幕尺寸為7寸MCGS7062彩色屏幕。觸摸屏帶有兩種通訊口,第一個(gè)為RS232通訊口,第二個(gè)為RS485通訊口。
3. S7-200 PLC可編程控制器
PLC在工業(yè)控制系統(tǒng)中,處于核心的位置,為保證性能上的強(qiáng)大,選用西門子的S7-200 CPU226的PLC可編程控制器,AC 電源,24路數(shù)字量輸入16路繼電器輸出,16/24 KB代碼/10 KB數(shù)據(jù),2個(gè)PPI/自由端口。EM235 (4路模擬量輸出1路量輸入),可供教師完成畢業(yè)設(shè)計(jì)或研究生課題等。
4. 直流調(diào)速器
采用英國(guó)歐陸驅(qū)動(dòng)器器件公司歐陸514C,2/4象限運(yùn)行,正負(fù)調(diào)速給定,模擬輸入,調(diào)速時(shí)使能數(shù)字輸入,電機(jī)熱敏電阻或精密溫度傳感器輸入,電流給定的模擬輸入或輸出,反向給定綜合模擬輸出,+24V電源輸出。
5. 交流流調(diào)速器
采用西門子MM440 1.5KW變頻調(diào)速器。控制功能:線性v/f控制,平方v/f控制,可編程多點(diǎn)設(shè)定v/f控制,磁通電流控制免測(cè)速矢量控制,閉環(huán)矢量控制,閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制,節(jié)能控制模式;數(shù)字量輸入6個(gè),模擬量輸入2個(gè),模擬量輸出2個(gè),繼電器輸出3個(gè); 內(nèi)置PID控制器,參數(shù)自整定;可選PROFIBUS-DP/Device-Net通訊模塊;
6. 實(shí)訓(xùn)元器件
該掛件上裝有16個(gè)鈕子開關(guān)、3個(gè)可調(diào)電位器、一路+24V/1.5A的直流電源。
7. 三相可調(diào)電阻器(三組90Ω×2/1.3A瓷盤電阻)
8. HYDJ-1直流電動(dòng)機(jī)
9. HYDJ-3三相異步電動(dòng)機(jī)
10. 系統(tǒng)軟件:本裝置提供三類軟件,第一類是直流調(diào)速主機(jī)的配置軟件,完成對(duì)主機(jī)各參數(shù)設(shè)置及修改;第二類是編程軟件,包括PLC的編程軟件等;第三類為工控組態(tài)軟件,完成對(duì)設(shè)備的監(jiān)控;軟件可根據(jù)老師的要求靈活進(jìn)行選擇。
11. 實(shí)訓(xùn)連接線:根據(jù)不同實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的特點(diǎn),配備兩種不同的實(shí)訓(xùn)聯(lián)接線,強(qiáng)電部分采用高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)丁字插連接線(不存在任何觸電的可能),里面采用無(wú)氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細(xì)的多股線,達(dá)到超軟目的,外包丁晴聚氯乙烯絕緣層,具有柔軟、耐壓高、強(qiáng)度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點(diǎn),插頭采用實(shí)芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片,接觸安全可靠;弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結(jié)構(gòu)聯(lián)接線,兩種導(dǎo)線都只能配合相應(yīng)內(nèi)孔的插座,這樣大大提高了實(shí)訓(xùn)的安全及合理性。
五、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
直流調(diào)速實(shí)訓(xùn)
1、工控組態(tài)軟件編程
2、西門子S7-200可編程控制器(PLC)
3、工業(yè)觸摸屏編程
4、了解直流調(diào)速控制系統(tǒng)的原理
5、邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)
6、PLC、直流調(diào)速器組成的調(diào)速系統(tǒng)
7、觸摸屏、直流調(diào)速器組成的調(diào)速系統(tǒng)
8、基于組態(tài)軟件通訊方式的PLC、直流調(diào)速器組成的調(diào)速系統(tǒng)
交流調(diào)速實(shí)訓(xùn)
1.變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作
2.變頻器報(bào)警與保護(hù)功能
3.多段速度選擇變頻調(diào)速
4.外部端子點(diǎn)動(dòng)控制
5.外部端子遙控控制
6.控制電機(jī)運(yùn)行時(shí)間操作
7.控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制
8.電壓/電流監(jiān)視器信號(hào)輸出及顯示 9.瞬間停電變頻器參數(shù)設(shè)定
10.外部模擬量(電壓/電流)變頻調(diào)速
11.基于變頻調(diào)速的RS485通信
12.變頻恒壓供水模擬控制
13.基于組態(tài)軟件的三相異步電機(jī)的變頻調(diào)速實(shí)時(shí)曲線
14. 基于組態(tài)軟件的三相異步電機(jī)變頻調(diào)速時(shí)電壓、電流、功率、轉(zhuǎn)速實(shí)時(shí)采集顯示
15.基于通訊方式的PLC、交流變頻器組成的調(diào)速系統(tǒng)
16.基于通訊方式的PLC、觸摸屏、交流變頻器組成的調(diào)速系統(tǒng)


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