工業(yè)全數(shù)字交直流調(diào)速系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)|工業(yè)自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)裝置

一、工業(yè)全數(shù)字交直流調(diào)速系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)|工業(yè)自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)裝置產(chǎn)品概述

    “上海標(biāo)普BPANZ-1型工業(yè)全數(shù)字交直流調(diào)速系統(tǒng)綜合實(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》、《交流變頻調(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)，在“BPANA-1型工業(yè)全數(shù)字交流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)”和“BPAND-1型工業(yè)全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)”的基礎(chǔ)上推出的一個(gè)現(xiàn)代化綜合實(shí)訓(xùn)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，如今的調(diào)速器不僅可通過調(diào)速主機(jī)上傳統(tǒng)數(shù)字量、模擬量的I/O點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)對(duì)交直流電機(jī)的控制，還能通過現(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，*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)通過弱電端子全部引出，學(xué)生可以選用實(shí)訓(xùn)導(dǎo)線方便靈活地自由接線組合。
4. *性：本裝置選用的交流變頻器和直流調(diào)速器是選用當(dāng)今工業(yè)產(chǎn)品，直流調(diào)速器以兩個(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. 交流調(diào)速器同樣是以CPU為其控制核心，采用IGBT模塊作為其功率組件，實(shí)現(xiàn)對(duì)通用交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速。本實(shí)訓(xùn)模塊不但可采用傳統(tǒng)的V/F控制方式，即可對(duì)交流電量（電壓、電流、頻率）的量值進(jìn)行控制的方式實(shí)施對(duì)交流電機(jī)的變頻調(diào)速，而且還可采用在控制其量值的同時(shí)又控制其相應(yīng)的矢量控制，即借助坐標(biāo)變換的方法，將交流電機(jī)定子電流的磁場(chǎng)分量和轉(zhuǎn)矩分量進(jìn)行解耦，構(gòu)筑成一個(gè)轉(zhuǎn)差型的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩控制，從而使受控的交流電機(jī)也像直流電機(jī)一樣具有較好的動(dòng)靜態(tài)調(diào)速性能。
6. 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。
7. 綜合化:同時(shí)提供交流與直流調(diào)速主機(jī)，在一個(gè)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上即可完成交流調(diào)速和直流調(diào)速實(shí)訓(xùn)。

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：＜4.0kVA
4. 外形尺寸：210cm×73cm×157cm

四、系統(tǒng)組成

1. NZ01電源控制屏（鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板）
   (1)交流矢量變頻主機(jī)
   zui大輸出功率為:2.2kW；
   額定電流：6.1A；
   通訊口：設(shè)有兩個(gè)通訊口，一個(gè)支持USS通訊協(xié)議，完成參數(shù)設(shè)定及數(shù)據(jù)記錄的功能，另一個(gè)支持PROFIBUS-DP通訊協(xié)議，完成與現(xiàn)場(chǎng)總線的連接。
   (2)直流調(diào)速主機(jī)
   zui大輸出功率為:6.3kW
   額定電樞電流：15A
   額定電樞電壓：420V
   額定勵(lì)磁電流：3A
   額定勵(lì)磁電壓：325V
   通訊口：設(shè)有兩個(gè)通訊口，一個(gè)支持USS通訊協(xié)議，完成參數(shù)設(shè)定及數(shù)據(jù)記錄的功能，另一個(gè)支持PROFIBUS-DP通訊協(xié)議，完成與現(xiàn)場(chǎng)總線的連接
   (3)儀表
   帶鏡面精密指針式交流電壓表一只: 量程0～500V，精度1.0級(jí)，為交流調(diào)速系統(tǒng)提供電壓指示；
   帶鏡面精密指針式交流電流表一只: 量程0～5A，精度1.0級(jí)，為交流調(diào)速系統(tǒng)提供電流指示；
   帶鏡面精密指針式直流電壓表一只: 量程0～±300V，精度1.0級(jí)，為可逆調(diào)速系統(tǒng)提供電壓指示；
   帶鏡面精密指針式直流電流表一只: 量程0～±2A，精度1.0級(jí)，為可逆調(diào)速系統(tǒng)提供電流指示；
   (4)給定
   給定輸出0～±10V可調(diào)電壓輸出，帶數(shù)顯輸出指示。
   (5)人身安全保護(hù)體系
   電壓型漏電保護(hù)器：對(duì)隔離變壓器前的線路出現(xiàn)的漏電現(xiàn)象進(jìn)行保護(hù)，使控制屏內(nèi)的接觸器跳閘，切斷電源。
   電流型漏電保護(hù)裝置：控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過30mA，立即切斷電源。
   實(shí)訓(xùn)連接線及插座：強(qiáng)、弱電連接及插座分開，不能混插。強(qiáng)電連接線及插座采用全封閉工藝，使用安全、可靠、防觸電。
   (6)定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀
   平時(shí)作為時(shí)鐘使用，具有設(shè)定實(shí)訓(xùn)時(shí)間、定時(shí)報(bào)警、提前提醒后切斷電源等功能，還可以自動(dòng)記錄由于接線或操作錯(cuò)誤所造成的告警次數(shù)。
   (7)控制屏其它設(shè)施
   控制屏正面大凹槽內(nèi)，設(shè)有兩根不銹鋼管，可掛置實(shí)訓(xùn)部件，凹槽底部設(shè)有3芯插座，掛件的供電由這些插座提供；控制屏兩邊設(shè)有單相三極220V電源插座。
2. NZ02實(shí)訓(xùn)桌
       實(shí)訓(xùn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，形狀似長(zhǎng)方體封閉式結(jié)構(gòu)，造形美觀大方；設(shè)有兩個(gè)大抽屜，用于放置工具、存放部件及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個(gè)寬敞舒適的工作臺(tái)面。實(shí)訓(xùn)桌還設(shè)有四個(gè)萬向輪和四個(gè)固定調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，便于移動(dòng)和固定，有利于實(shí)訓(xùn)室的布局。

五、裝置掛箱及其相關(guān)部件與“BPAND-1型工業(yè)全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)”基本相同，以下部分已將配置列出，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參照產(chǎn)品上的說明。

1. DD03-4不銹鋼電機(jī)導(dǎo)軌、渦流測(cè)功機(jī)及光碼盤測(cè)速系統(tǒng)
2. DD03-5不銹鋼電機(jī)導(dǎo)軌、光碼盤測(cè)速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表
3. DD03-9不銹鋼電機(jī)導(dǎo)軌、光碼盤測(cè)速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表
4. N11工業(yè)觸摸屏
5. N12 S7-300 PLC可編程控制器
6. N13 實(shí)訓(xùn)元器件
7. N21工業(yè)觸摸屏
8. N22 S7-300PLC可編程控制器
9. N23 分布式I/0
10. D41三相可調(diào)電阻器(三組90Ω×2/1.3A瓷盤電阻)
11. N51智能磁粉加載系統(tǒng)
12. N61直線運(yùn)動(dòng)裝置
13. DJ16-2 三相異步電機(jī)(370W)
14. DJ23-1直流電動(dòng)機(jī)
15. DJ23-2直流發(fā)電機(jī)
16. ML01磁粉制動(dòng)器
17. D55-4智能電機(jī)特性測(cè)試及控制系統(tǒng)（與“DD03-4”配套）
18. CP5611工業(yè)網(wǎng)卡及通訊線
19. CP1613工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)卡
20. T400工藝板：在直流調(diào)速主機(jī)上增加工藝板可以滿足特定工藝要求，如張力和位置調(diào)節(jié)、繞線機(jī)等控制功能。
21. 系統(tǒng)軟件：本裝置提供三類軟件，*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SETP7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。
22. 網(wǎng)絡(luò)連接線：使用的連接器完成各設(shè)備之間的PROFIBUS-DP或以太網(wǎng)的聯(lián)接。
23. 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)插連接線（不存在任何觸電的可能），里面采用無氧銅抽絲而成頭發(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。

六、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

 （一）非系統(tǒng)性實(shí)訓(xùn)

1. 全數(shù)字交流傳動(dòng)單機(jī)控制 (包括無轉(zhuǎn)速實(shí)際測(cè)量值的V/f特性控制，具有速度反饋控制的V/f特性控制，無測(cè)速機(jī)的磁場(chǎng)定向控制，帶測(cè)速機(jī)的磁場(chǎng)定向控制四種變頻方式)
2. 全數(shù)字直流傳動(dòng)單機(jī)控制
3. 基于USS通訊方式的交流傳動(dòng)單機(jī)控制
4. 基于USS通訊方式的直流傳動(dòng)單機(jī)控制
5. 西門子S7-300可編程控制器(PLC)認(rèn)識(shí)和編程
6. 工業(yè)觸摸屏認(rèn)識(shí)和編程
7. 分布式I/O編程
8.  WinCC工控組態(tài)軟件認(rèn)識(shí)和編程
9.  工業(yè)以太網(wǎng)編程

 （二）交流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)

1. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、交流變頻器組成的調(diào)速系統(tǒng)
2. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、分布式I/O、交流變頻器組成的調(diào)速系統(tǒng)
3. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、觸摸屏、交流變頻器組成的調(diào)速系統(tǒng)
4. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、觸摸屏、分布式I/O、交流變頻器組成的調(diào)速系統(tǒng)
5. 基于工業(yè)以太網(wǎng)通訊方式的PLC、觸摸屏、交流變頻器組成的調(diào)速系統(tǒng)
6. 基于工業(yè)以太網(wǎng)通訊方式的PLC、觸摸屏、分布式I/O、交流變頻器組成的調(diào)速系統(tǒng)

 （三）直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)

1. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、直流調(diào)速器組成的調(diào)速系統(tǒng)
2. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、分布式I/O、直流調(diào)速器組成的調(diào)速系統(tǒng)
3. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、觸摸屏、直流調(diào)速器組成的調(diào)速系統(tǒng)
4. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、觸摸屏、分布式I/O、直流調(diào)速器組成的調(diào)速系統(tǒng)
5. 基于工業(yè)以太網(wǎng)通訊方式的PLC、觸摸屏、直流調(diào)速器組成的調(diào)速系統(tǒng)
6. 基于工業(yè)以太網(wǎng)通訊方式的PLC、觸摸屏、分布式I/O、直流調(diào)速器組成的調(diào)速系統(tǒng)

 （四）交流直線運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)

1. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、交流變頻器組成的直線運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
2. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、分布式I/O、交流變頻器組成的直線運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
3. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、觸摸屏、交流變頻器組成的直線運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
4. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、觸摸屏、分布式I/O、交流變頻器組成的直線運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
5. 基于工業(yè)以太網(wǎng)通訊方式的PLC、觸摸屏、分布式I/O、交流變頻器組成的直線運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)

 （五）直流直線運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)

1. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、直流調(diào)速器組成的直線運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
2. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、分布式I/O、直流調(diào)速器組成的直線運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
3. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、觸摸屏、直流調(diào)速器組成的直線運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
4. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、觸摸屏、分布式I/O、直流調(diào)速器組成的直線運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
5. 基于工業(yè)以太網(wǎng)通訊方式的PLC、觸摸屏、分布式I/O、直流調(diào)速器組成的直線運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)