工业交直流调速系统实训平台

TRY-GZ1工业交直流调速系统实训平台

一、工业交直流调速系统实训平台产品概述

“TRY-GZ1型工业交直流调速系统实训平台”依据高等院校最新统编教材《电力拖动自动控制系统》(上海大学陈伯时编著)、《直流调速》等教材大纲的要求，配合为高等院校、职业培训技术院校相关专业进行有关电力拖动自动控制系统课程的实训而推出的一个现代化实训产品,设计时充分考虑了目前国内实训室的现状和发展趋势，精心研制而成。在同类产品具有结构合理、功能完善、可靠性好、性价比高的优点。

二、工业交直流调速系统实训平台系统特点

1.网络化：网络化是当今世界的主流，如今的直流调速器不仅可通过调速主机上传统数字量、模拟量的I/O点来实现对直流电机的控制，还能通过现场总线技术或工业以太网实现对调速器、PLC等信息资源进行共享和控制，避免单机设备因缺乏信息资源的共享而造成“自动化孤岛效应”，甚至还可以利用计算机与其联网，通过组态软件在计算机组态，完成对实训装置的远程监控。

2.工业化：传统教学实训设备只是纯粹完成学校验证性实训而刻意设计制造的产品，造成学生毕业后与所接触的工业实际产品大相径庭，故现场化的教育方式十分重要，本装置直接选用工业级产品，和目前最新工业技术产品相符，完全符合工业应用标准。

3.开放性：开放式教学的目的，主要是提高学生的动手能力，本装置中调速器的所有硬件电路均以结构框形式在实训面板上作了详尽的描绘，相应I/O点通过专用弱电端子全部引出，学生可以选用专用实训导线方便灵活地自由接线组合。

4.先进性：本装置选用的直流调速器是选用当今最新工业产品，它以两个高效率的CPU为核心，融入了功能强大而又丰富的控制、运算和通信处理软件，使得以前在模拟直流调速驱动装置中实现的复杂调速拖动控制在本实训模块上都可变得轻而易举地实现。本实训装置除了可进行一般的调压调速、弱磁升速等常规直流电机速度控制实训外，增加工艺板后还可实现各种复杂传动控制要求的实训，如张力、位置、绕线、卷取、摆动等控制。

三、工业交直流调速系统实训平台技术性能

1.输入电源: 三相四线(或三相五线) ～380V±10% 50Hz

2.工作环境: 温度-10℃～+40℃　相对湿度＜85%（25℃）海拔＜4000m

3.装置容量：＜2.0kVA

4.外形尺寸：175cm×70cm×157cm

四、工业交直流调速系统实训平台系统组成

(一) DW01电源、仪器控制屏

控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板。为实验提供交流电源、高压直流电源、低压直流电源及各种测试仪表等。具体功能如下：

1、主控功能板

(1) 三相四线电源输入，经漏电保护器后，经过总开关,由接触器通过起、停按钮进行操作；

(2) 设有450V指针式交流电压表三只，指示电源输入的三相电压；

2、交、直流电源

(1) 励磁电源：直流220V/0.5A，具有短路保护。

(2) 电枢电源：直流0～220V/2A连续可调电源一路，具有短路保护。

(3) 直流可调稳压电源：0-30V/2A，具有短路软截止自动恢复保护功能。

(4) 交流电源：设有单相调压器一组，可得到交流0～250V可调电压；

3、交、直流仪表

(1) 交流电压表：0～500V带镜面交流电压表一只，精度1.0级。

(2) 交流电压表：0～5A带镜面交流电流表一只，精度1.0级，具有超量程报警、指示、切断总电源等功能。

(3) 功率、功率因数表：由微电脑、高精度A/D转换芯片和全数显电路构成。通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。为了提高测量范围和测试精度，在硬、软件上均分八档区域，自动判断、自动换档。功率测量精度1.0级，电压、电流量程分别为450V、5A，测量功率因数时还能自动判断负载性质（感性显示“L”，容性显示“C”，纯电阻不显示），可储存15组数据，供随时查阅。

(4) 直流电压表：直流数字电压表1只，测量范围0～300V，三位半数显，输入阻抗为10MΩ，精度0.5级。

(5) 直流电流表：直流数字电流表1只，测量范围为0～5A，三位半数显，精度0.5级，具有超量程报警、指示、切断总电源等功能。

（二）实验桌

实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、而磨高密度板、结构坚固，造型美观大方。桌子左右各设有两个抽屉（带锁）。

五、实训组件

1. 电机导轨、光码盘测速系统及数显转速表

包括1024光电编码器及固定电机的导轨等。在导轨面板上设有五位数显转速表，显示当前转速；同时设有光电编码信号输出，包括A、B两个通道，与调速主机配合完成速度闭环及定位的功能。

2、触摸屏（西门子KTP700 Basic PN）：

按键+触摸操作，7寸 TFT 真彩液晶屏，64K 色，集成Profinet接口，背光平均无故障时间：20000小时。 ；用户可用内存：10MB以上，配方内存：256KB，带报警缓冲区；带有PROFINET接口，可与PLC、变频器进行以太网通信；    配置触摸屏安装支架1付。

3. S7-1200 PLC可编程控制器

（1）CPU主机模块（S7-1200 CPU 1214C AC/DC/RLY）

采用DC24V供电，继电器输出形式。

晶体管输出，14输入/10输出（配备中间继电器输出组件，所有端子全部引至组件表面，以插孔的形式实现互联），2 路模拟量输入，1 个以太网口，最多 8 个信号模块,产品尺寸和重量：<=110 x 100 x 75mm，<=415g

（2）模拟量输入/出扩展模块（SM 1234  6ES7234-4HE32-0XB0）：

4路模拟量输入/2路模拟量输出。

尺寸：45 x 100 x 75mm。

输入类型电压或电流（差动）： 可 2 个选为一组，范围±10 V、± 5 V、± 2.5 V 或 0 － 20 mA，精度12 位 + 符号位。输出类型电压或电流，范围±10 V 或 0 － 20 mA，精度电压：14 位；电流：13 位。       

4. 直流调速器

采用英国欧陆驱动器器件公司欧陆514C，2/4象限运行，正负调速给定，模拟输入，调速时使能数字输入，电机热敏电阻或精密温度传感器输入，电流给定的模拟输入或输出，反向给定综合模拟输出，＋24V电源输出。

5. 交流流调速器（G120C）

配置西门子G120C 0.37KW变频器,变频器为一体式变频器，集成PROFIBUS以太网接口，它将整流、逆变单元合在一起了。带矢量轴，实现矢量控制，带BOP面板。

6. 实训元器件

该挂件上装有16个钮子开关、3个可调电位器、一路+24V/1.5A的直流电源。

7. 三相可调电阻器(三组90Ω×2/1.3A瓷盘电阻)

8. HYDJ-1直流电动机 100W/220V

9. HYDJ-3三相异步电动机 180W/△/Y

六、系统软件：

★1、工业4.0仿真实训软件（正版软件，投标现场提供著作权证书原件和演示）软件采用三维建模基于虚拟现实技术的计算机仿真模拟技术，可以进行PLC电气控制仿真、电工电子仿真、气动仿真、液压仿真、传感器仿真等工业常用技术仿真

1）PLC仿真可以通过PLC编程控制模型的相应动作从而完成工序动作包含机械手仿真、自动门仿真、升降机仿真、分拣仿真、正反转仿真、邮件分拣、流水线、自动分拣等。

2）电工电子仿真

（1）接线仿真（2）电路仿真（3）排故仿真（4）原理仿真（5）电机拆装仿真，三相异步机拆分、单相异步机拆分等（6）仪器仪表的使用仿真万用表、双踪示波器、信号发生器、频谱仪、钳形表等

3）气动回路仿真

（1）软件以气动经典22回路为依据开发出28回路的在线及离线仿真

（2）软件中设置的14路“考考你！”表现为典型气路设备故障。

（3）软件状态含“模拟运行”“联机运行”即离线仿真、在线仿真。

4）液压回路仿真其界面可清楚的展示液压元器件的内部结构以及液压回路的工作过程。液压传动原理的动态演示并不少于18种动态演示。

5）传感器仿真

（1）温度变送传感器器仿真包含温度变送传感器模拟拆装；温度变送传感器模拟接线；温度变送传感器模拟运行仿真

（2）液位传感器仿真包含液位传感器模拟拆装；液位传感器模拟接线；液位传感器模拟运行仿真

（3）流量传感器仿真包含流量传感器模拟拆装；流量传感器模拟接线；流量传感器模拟运行仿真

6）在线学习培训

（1）提供免费远程单片机培训PLC培训,伺服,步进,触摸屏,变频器, 单片机，数控，机器人，工业组态及网络通信等全系列自动化技术培训

（2）教师可以远程通过新建不同班级、不同课程并上传课程资料，可进行网上试卷批阅，作业批阅，回答学生问题。

（3）教师可以自由组合不同教学手段，实现各种不同的教学方法，比如谈话式、研讨式、活动式、竞赛式等等，学习体验；

（4）学生可以登录在线学习系统，进行不同老师和不同课程学习，可以通过在线学习系统向老师提问，做笔记，评价及参与话题讨论

7）PLC运行数据显示：PLC输入电压监控，PLC输出电压监控，PLC输入开关监控，PLC输出开关控制以及PLC输入电压模拟量实时数据，可根据实际需求添加128路。

8）PLC运行历史数据：显示PLC运行历史数据，可按时、天、月进行查询历史数据曲线，以及历史数据表格，可表格数据导出处理。

9）软启动及电机保护器仿真

★2.机床电气实训仿真软件
以三维仿真交互技术和三维动画视觉表现及多媒体数字技术为核心，能进行三维电路分析、电气电路模拟电路考核、综合技能虚拟实训、电气基础训练、元器件识别检测。

1）软件包含不少于12种常见机床电路，包含 M7130K平面磨床； M7120型平面磨床；C6140普通车床； C6150普通车床；C650-2 ；Z35摇臂钻床； Z3040B摇臂钻床；Z3050钻床； X62W万能铣床；T68卧式镗床；M1432万能外圆磨；KH-20/5t 桥式起重机。

2）每个机床电路包含：①结构组成②器件认识③原理介绍④接线练习⑤故障检查⑥习题练习⑦书写和清除功能。

3）结构组成菜单为介绍各种机床的结构组成；器件认识介绍各机床电路的执行元件接触器热继电器和机床运动指令元件如按钮，十字开关等元件的作用；原理介绍展示各机床电路原理图，可对机床电路原理图进行控制操作，对线路接通时的状态用不同颜色区别，操作开关等原理图符号相应的执行器件进行动作原理仿真；接线练习可以进行模拟真实机床电路器件进行示教接线、实训接线考核和一键连接所有线路，连接完成可进行机床电路运行仿真；故障检查每种机床设有不同故障，根据不同故障现象用模拟万用表进行故障检查，确定故障点系统会进行提示，鼠标右键恢复故障完成机床电路排故训练；习题练习可进行12种机床电路知识书面考试练习，答题完毕系统自动进行评判；书写和清除功能用于教师示教功能，可在屏幕上进行标注提示，清除功能为清除屏幕标注。

七、实训连接线：

根据不同实训项目的特点，配备两种不同的实训联接线，强电部分采用高可靠护套结构丁字插连接线（不存在任何触电的可能），里面采用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，达到超软目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠；弱电部分采用弹性铍轻铜裸露结构联接线，两种导线都只能配合相应内孔的插座，这样大大提高了实训的安全及合理性。

八、实训项目

直流调速实训

1、工控组态软件编程

2、西门子S7-1200可编程控制器(PLC)

3、工业触摸屏编程

4、了解直流调速控制系统的原理

5、逻辑无环流可逆直流调速系统

6、PLC、直流调速器组成的调速系统

7、触摸屏、直流调速器组成的调速系统

8、基于组态软件通讯方式的PLC、直流调速器组成的调速系统

交流调速实训

1.变频器功能参数设置与操作

2.变频器报警与保护功能

3.多段速度选择变频调速

4.外部端子点动控制

5.外部端子遥控控制

6.控制电机运行时间操作

7.控制电机正反转运动控制

8.电压/电流监视器信号输出及显示 9.瞬间停电变频器参数设定

10.外部模拟量（电压/电流）变频调速

11.基于变频调速的PROFINET通信

12.变频恒压供水模拟控制

13.基于组态软件的三相异步电机的变频调速实时曲线

14.基于组态软件的三相异步电机变频调速时电压、电流、功率、转速实时采集显示

15.基于PROFINET通讯方式的PLC、交流变频器组成的调速系统

16.基于PROFINET通讯方式的PLC、触摸屏、交流变频器组成的调速系统