TRY-GZ1工業交直流調速系統實訓平臺

一、工業交直流調速系統實訓平臺產品概述

“TRY-GZ1型工業交直流調速系統實訓平臺”依據高等院校最新統編教材《電力拖動自動控制系統》(上海大學陳伯時編著)、《直流調速》等教材大綱的要求，配合為高等院校、職業培訓技術院校相關專業進行有關電力拖動自動控制系統課程的實訓而推出的一個現代化實訓產品,設計時充分考慮了目前國內實訓室的現狀和發展趨勢，精心研制而成。在同類產品具有結構合理、功能完善、可靠性好、性價比高的優點。

二、工業交直流調速系統實訓平臺系統特點

1.網絡化：網絡化是當今世界的主流，如今的直流調速器不僅可通過調速主機上傳統數字量、模擬量的I/O點來實現對直流電機的控制，還能通過現場總線技術或工業以太網實現對調速器、PLC等信息資源進行共享和控制，避免單機設備因缺乏信息資源的共享而造成“自動化孤島效應”，甚至還可以利用計算機與其聯網，通過組態軟件在計算機組態，完成對實訓裝置的遠程監控。

2.工業化：傳統教學實訓設備只是純粹完成學校驗證性實訓而刻意設計制造的產品，造成學生畢業后與所接觸的工業實際產品大相徑庭，故現場化的教育方式十分重要，本裝置直接選用工業級產品，和目前最新工業技術產品相符，完全符合工業應用標準。

3.開放性：開放式教學的目的，主要是提高學生的動手能力，本裝置中調速器的所有硬件電路均以結構框形式在實訓面板上作了詳盡的描繪，相應I/O點通過專用弱電端子全部引出，學生可以選用專用實訓導線方便靈活地自由接線組合。

4.先進性：本裝置選用的直流調速器是選用當今最新工業產品，它以兩個高效率的CPU為核心，融入了功能強大而又豐富的控制、運算和通信處理軟件，使得以前在模擬直流調速驅動裝置中實現的復雜調速拖動控制在本實訓模塊上都可變得輕而易舉地實現。本實訓裝置除了可進行一般的調壓調速、弱磁升速等常規直流電機速度控制實訓外，增加工藝板后還可實現各種復雜傳動控制要求的實訓，如張力、位置、繞線、卷取、擺動等控制。

三、工業交直流調速系統實訓平臺技術性能

1.輸入電源: 三相四線(或三相五線) ～380V±10% 50Hz

2.工作環境: 溫度-10℃～+40℃　相對濕度＜85%（25℃）海拔＜4000m

3.裝置容量：＜2.0kVA

4.外形尺寸：175cm×70cm×157cm

四、工業交直流調速系統實訓平臺系統組成

(一) DW01電源、儀器控制屏

控制屏為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板。為實驗提供交流電源、高壓直流電源、低壓直流電源及各種測試儀表等。具體功能如下：

1、主控功能板

(1) 三相四線電源輸入，經漏電保護器后，經過總開關,由接觸器通過起、停按鈕進行操作；

(2) 設有450V指針式交流電壓表三只，指示電源輸入的三相電壓；

2、交、直流電源

(1) 勵磁電源：直流220V/0.5A，具有短路保護。

(2) 電樞電源：直流0～220V/2A連續可調電源一路，具有短路保護。

(3) 直流可調穩壓電源：0-30V/2A，具有短路軟截止自動恢復保護功能。

(4) 交流電源：設有單相調壓器一組，可得到交流0～250V可調電壓；

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。

(2) 交流電壓表：0～5A帶鏡面交流電流表一只，精度1.0級，具有超量程報警、指示、切斷總電源等功能。

(3) 功率、功率因數表：由微電腦、高精度A/D轉換芯片和全數顯電路構成。通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。為了提高測量范圍和測試精度，在硬、軟件上均分八檔區域，自動判斷、自動換檔。功率測量精度1.0級，電壓、電流量程分別為450V、5A，測量功率因數時還能自動判斷負載性質（感性顯示“L”，容性顯示“C”，純電阻不顯示），可儲存15組數據，供隨時查閱。

(4) 直流電壓表：直流數字電壓表1只，測量范圍0～300V，三位半數顯，輸入阻抗為10MΩ，精度0.5級。

(5) 直流電流表：直流數字電流表1只，測量范圍為0～5A，三位半數顯，精度0.5級，具有超量程報警、指示、切斷總電源等功能。

（二）實驗桌

實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、而磨高密度板、結構堅固，造型美觀大方。桌子左右各設有兩個抽屜（帶鎖）。

五、實訓組件

1. 電機導軌、光碼盤測速系統及數顯轉速表

包括1024光電編碼器及固定電機的導軌等。在導軌面板上設有五位數顯轉速表，顯示當前轉速；同時設有光電編碼信號輸出，包括A、B兩個通道，與調速主機配合完成速度閉環及定位的功能。

2、觸摸屏（西門子KTP700 Basic PN）：

按鍵+觸摸操作，7寸 TFT 真彩液晶屏，64K 色，集成Profinet接口，背光平均無故障時間：20000小時。 ；用戶可用內存：10MB以上，配方內存：256KB，帶報警緩沖區；帶有PROFINET接口，可與PLC、變頻器進行以太網通信；    配置觸摸屏安裝支架1付。

3. S7-1200 PLC可編程控制器

（1）CPU主機模塊（S7-1200 CPU 1214C AC/DC/RLY）

采用DC24V供電，繼電器輸出形式。

晶體管輸出，14輸入/10輸出（配備中間繼電器輸出組件，所有端子全部引至組件表面，以插孔的形式實現互聯），2 路模擬量輸入，1 個以太網口，最多 8 個信號模塊,產品尺寸和重量：<=110 x 100 x 75mm，<=415g

（2）模擬量輸入/出擴展模塊（SM 1234  6ES7234-4HE32-0XB0）：

4路模擬量輸入/2路模擬量輸出。

尺寸：45 x 100 x 75mm。

輸入類型電壓或電流（差動）： 可 2 個選為一組，范圍±10 V、± 5 V、± 2.5 V 或 0 － 20 mA，精度12 位 + 符號位。輸出類型電壓或電流，范圍±10 V 或 0 － 20 mA，精度電壓：14 位；電流：13 位。       

4. 直流調速器

采用英國歐陸驅動器器件公司歐陸514C，2/4象限運行，正負調速給定，模擬輸入，調速時使能數字輸入，電機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. 交流流調速器（G120C）

配置西門子G120C 0.37KW變頻器,變頻器為一體式變頻器，集成PROFIBUS以太網接口，它將整流、逆變單元合在一起了。帶矢量軸，實現矢量控制，帶BOP面板。

6. 實訓元器件

該掛件上裝有16個鈕子開關、3個可調電位器、一路+24V/1.5A的直流電源。

7. 三相可調電阻器(三組90Ω×2/1.3A瓷盤電阻)

8. HYDJ-1直流電動機 100W/220V

9. HYDJ-3三相異步電動機 180W/△/Y

六、系統軟件：

★1、工業4.0仿真實訓軟件（正版軟件，投標現場提供著作權證書原件和演示）軟件采用三維建模基于虛擬現實技術的計算機仿真模擬技術，可以進行PLC電氣控制仿真、電工電子仿真、氣動仿真、液壓仿真、傳感器仿真等工業常用技術仿真

1）PLC仿真可以通過PLC編程控制模型的相應動作從而完成工序動作包含機械手仿真、自動門仿真、升降機仿真、分揀仿真、正反轉仿真、郵件分揀、流水線、自動分揀等。

2）電工電子仿真

（1）接線仿真（2）電路仿真（3）排故仿真（4）原理仿真（5）電機拆裝仿真，三相異步機拆分、單相異步機拆分等（6）儀器儀表的使用仿真萬用表、雙蹤示波器、信號發生器、頻譜儀、鉗形表等

3）氣動回路仿真

（1）軟件以氣動經典22回路為依據開發出28回路的在線及離線仿真

（2）軟件中設置的14路“考考你！”表現為典型氣路設備故障。

（3）軟件狀態含“模擬運行”“聯機運行”即離線仿真、在線仿真。

4）液壓回路仿真其界面可清楚的展示液壓元器件的內部結構以及液壓回路的工作過程。液壓傳動原理的動態演示并不少于18種動態演示。

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；流量傳感器模擬運行仿真

6）在線學習培訓

（1）提供免費遠程單片機培訓PLC培訓,伺服,步進,觸摸屏,變頻器, 單片機，數控，機器人，工業組態及網絡通信等全系列自動化技術培訓

（2）教師可以遠程通過新建不同班級、不同課程并上傳課程資料，可進行網上試卷批閱，作業批閱，回答學生問題。

（3）教師可以自由組合不同教學手段，實現各種不同的教學方法，比如談話式、研討式、活動式、競賽式等等，學習體驗；

（4）學生可以登錄在線學習系統，進行不同老師和不同課程學習，可以通過在線學習系統向老師提問，做筆記，評價及參與話題討論

7）PLC運行數據顯示：PLC輸入電壓監控，PLC輸出電壓監控，PLC輸入開關監控，PLC輸出開關控制以及PLC輸入電壓模擬量實時數據，可根據實際需求添加128路。

8）PLC運行歷史數據：顯示PLC運行歷史數據，可按時、天、月進行查詢歷史數據曲線，以及歷史數據表格，可表格數據導出處理。

9）軟啟動及電機保護器仿真

★2.機床電氣實訓仿真軟件
以三維仿真交互技術和三維動畫視覺表現及多媒體數字技術為核心，能進行三維電路分析、電氣電路模擬電路考核、綜合技能虛擬實訓、電氣基礎訓練、元器件識別檢測。

1）軟件包含不少于12種常見機床電路，包含 M7130K平面磨床； M7120型平面磨床；C6140普通車床； C6150普通車床；C650-2 ；Z35搖臂鉆床； Z3040B搖臂鉆床；Z3050鉆床； X62W萬能銑床；T68臥式鏜床；M1432萬能外圓磨；KH-20/5t 橋式起重機。

2）每個機床電路包含：①結構組成②器件認識③原理介紹④接線練習⑤故障檢查⑥習題練習⑦書寫和清除功能。

3）結構組成菜單為介紹各種機床的結構組成；器件認識介紹各機床電路的執行元件接觸器熱繼電器和機床運動指令元件如按鈕，十字開關等元件的作用；原理介紹展示各機床電路原理圖，可對機床電路原理圖進行控制操作，對線路接通時的狀態用不同顏色區別，操作開關等原理圖符號相應的執行器件進行動作原理仿真；接線練習可以進行模擬真實機床電路器件進行示教接線、實訓接線考核和一鍵連接所有線路，連接完成可進行機床電路運行仿真；故障檢查每種機床設有不同故障，根據不同故障現象用模擬萬用表進行故障檢查，確定故障點系統會進行提示，鼠標右鍵恢復故障完成機床電路排故訓練；習題練習可進行12種機床電路知識書面考試練習，答題完畢系統自動進行評判；書寫和清除功能用于教師示教功能，可在屏幕上進行標注提示，清除功能為清除屏幕標注。

七、實訓連接線：

根據不同實訓項目的特點，配備兩種不同的實訓聯接線，強電部分采用高可靠護套結構丁字插連接線（不存在任何觸電的可能），里面采用無氧銅抽絲而成頭發絲般細的多股線，達到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優點，插頭采用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結構聯接線，兩種導線都只能配合相應內孔的插座，這樣大大提高了實訓的安全及合理性。

八、實訓項目

直流調速實訓

1、工控組態軟件編程

2、西門子S7-1200可編程控制器(PLC)

3、工業觸摸屏編程

4、了解直流調速控制系統的原理

5、邏輯無環流可逆直流調速系統

6、PLC、直流調速器組成的調速系統

7、觸摸屏、直流調速器組成的調速系統

8、基于組態軟件通訊方式的PLC、直流調速器組成的調速系統

交流調速實訓

1.變頻器功能參數設置與操作

2.變頻器報警與保護功能

3.多段速度選擇變頻調速

4.外部端子點動控制

5.外部端子遙控控制

6.控制電機運行時間操作

7.控制電機正反轉運動控制

8.電壓/電流監視器信號輸出及顯示 9.瞬間停電變頻器參數設定

10.外部模擬量（電壓/電流）變頻調速

11.基于變頻調速的PROFINET通信

12.變頻恒壓供水模擬控制

13.基于組態軟件的三相異步電機的變頻調速實時曲線

14.基于組態軟件的三相異步電機變頻調速時電壓、電流、功率、轉速實時采集顯示

15.基于PROFINET通訊方式的PLC、交流變頻器組成的調速系統

16.基于PROFINET通訊方式的PLC、觸摸屏、交流變頻器組成的調速系統