全數(shù)字交流調(diào)速實驗裝置

來源：作者：發(fā)布時間：2016-11-14 12:07:24

全數(shù)字交流調(diào)速實驗裝置

一、全數(shù)字交流調(diào)速實驗設(shè)備系統(tǒng)特點

1.網(wǎng)絡(luò)化：網(wǎng)絡(luò)化是當今世界的主流，如今的調(diào)速器不僅可通過調(diào)速主機上傳統(tǒng)數(shù)字量、模擬量的I/O點來實現(xiàn)對交直流電機的控制，還能通過現(xiàn)場總線技術(shù)或工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)對調(diào)速器、PLC等信息資源進行共享和控制，避免單機設(shè)備因缺乏信息資源的共享而造成“自動化孤島效應(yīng)”，甚至還可以利用計算機與其聯(lián)網(wǎng)，通過組態(tài)軟件在計算機組態(tài)，完成對實驗裝置的遠程監(jiān)控。

2.工業(yè)化：傳統(tǒng)教學(xué)實驗設(shè)備只是純粹完成學(xué)校驗證性實驗而刻意設(shè)計制造的產(chǎn)品，造成學(xué)生畢業(yè)后與所接觸的工業(yè)實際產(chǎn)品大相徑庭，故現(xiàn)場化的教育方式十分重要，本實驗設(shè)備直接選用工業(yè)級產(chǎn)品，和目前最新工業(yè)技術(shù)產(chǎn)品相符，完全符合工業(yè)應(yīng)用標準。

3.開放性：開放式教學(xué)的目的，主要是提高學(xué)生的動手能力，本實驗設(shè)備中調(diào)速器的所有硬件電路均以結(jié)構(gòu)框形式在實驗面板上作了詳盡的描繪，相應(yīng)I/O點通過專用弱電端子全部引出，學(xué)生可以選用專用實驗導(dǎo)線方便靈活地自由接線組合。

4.先進性：本實驗設(shè)備選用直流調(diào)速器是選用當今最新工業(yè)產(chǎn)品，直流調(diào)速器以兩個高效率的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(diào)速驅(qū)動裝置中實現(xiàn)的復(fù)雜調(diào)速拖動控制在本實驗?zāi)K上都可變得輕而易舉地實現(xiàn)。本實驗裝置除了可進行一般的調(diào)壓調(diào)速、弱磁升速等常規(guī)直流電機速度控制實驗外，增加工藝板后還可實現(xiàn)各種復(fù)雜傳動控制要求的實驗，如張力、位置、繞線、卷取、擺動等控制。

5.綜合化:提供直流調(diào)速主機，在一個實驗平臺上可完成PLC，觸摸屏和直流調(diào)速綜合應(yīng)用實驗。

二、全數(shù)字交流調(diào)速實驗設(shè)備技術(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℃　相對濕度＜85％（25℃）海撥＜4000m

3.裝置容量：＜4.0kVA

4.外形尺寸不小于：160cm×70cm×157cm

三、全數(shù)字交流調(diào)速實驗設(shè)備系統(tǒng)組成

1.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）

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(jīng)漏電保護器后，經(jīng)過總開關(guān),由接觸器通過起、停按鈕進行操作；

(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)定時器兼報警記錄儀（服務(wù)管理器），平時作為時鐘使用，具有設(shè)定實驗時間、定時報警、切斷電源等功能；還可以自動記錄由于接線或操作錯誤所造成的漏電告警、儀表超量程告警總次數(shù), 為學(xué)生實驗技能的考核提供一個統(tǒng)一的標準。

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(xù)可調(diào)電源一路，具有短路保護。

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

(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。

(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(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。通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)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(qū)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(shù)時還能自動判斷負載性質(zhì)（感性顯示“L”，容性顯示“C”，純電阻不顯示），可儲存15組數(shù)據(jù)，供隨時查閱。

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

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

(3)給定

給定輸出0～±10V可調(diào)電壓輸出，帶數(shù)顯輸出指示。

(4)安全保護體系

安全保護：安全性符合相關(guān)的國標標準，所有材質(zhì)均符合環(huán)保標準，連接及插座采用全封閉工藝，裝置使用安全、可靠、防觸電。

報警功能：可設(shè)定設(shè)備供電時間與斷電時間，實訓(xùn)中時間定時、故障報警等功能。

電源單元：電源單元電源指示、控制開關(guān)配置齊全，具有防觸電、漏電、短路等各項保護。

(5)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，可掛置實驗部件，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.ADM02實驗桌

實驗桌為鐵質(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)堅固，形狀似長方體封閉式結(jié)構(gòu)，造形美觀大方；設(shè)有兩個大抽屜，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寬敞舒適的工作臺面。實驗桌還設(shè)有四個萬向輪和四個固定調(diào)節(jié)機構(gòu)，便于移動和固定。

3.DQ03-1不銹鋼電機導(dǎo)軌、1024線光碼盤測速系統(tǒng)及智能數(shù)顯轉(zhuǎn)速表

4.ADM04工業(yè)觸摸屏

采用SIEMENS KTP700 Basic DP人機界面，TFT 真彩液晶屏，64K 色 7 寸觸摸 + 按鍵， MPI / PROFIBUS DP接口

5.ADM05 S7-300 PLC可編程控制器

配置西門子CPU314C-2DP,24DC供電，48KB內(nèi)存，帶PROFIBUS-DP主從接口;MMC存儲卡128K字節(jié)，集成24路數(shù)字量輸入/16路數(shù)字量輸出，4路模擬量輸入/2路模擬量輸出，6路高速計數(shù)器，1路PT100、PID、計數(shù)器、PWM脈沖輸出、頻率測量、一軸定位等功能；配套PC/MPI編程電纜。

6.ADM06 實驗元器件

7.DQ26三相可調(diào)電阻器(三組90Ω×2/1.3A瓷盤電阻)

8.DQ19-1交流電動機 180W/380V

10.CP5611工業(yè)網(wǎng)卡及通訊線。

11.系統(tǒng)軟件：本裝置提供三類軟件，第一類是直流調(diào)速主機的配置軟件，完成對主機各參數(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，完成對設(shè)備的監(jiān)控；軟件可根據(jù)老師的要求靈活進行選擇。

12.網(wǎng)絡(luò)連接線：使用專用的連接器完成各設(shè)備之間的PROFIBUS-DP聯(lián)接。

13.實驗連接線：根據(jù)不同實驗項目的特點，配備兩種不同的實驗聯(lián)接線，強電部分采用高可靠護套結(jié)構(gòu)手槍插連接線，里面采用無氧銅抽絲而成頭發(fā)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(yōu)點，插頭采用實芯銅質(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，這樣大大提高了實驗的安全及合理性。

四、全數(shù)字交流調(diào)速實驗設(shè)備實訓(xùn)項目

1.變頻器功能參數(shù)設(shè)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(diào)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(zhuǎn)運動控制

8.電壓/電流監(jiān)視器信號輸出及顯示

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的變頻調(diào)速實時曲線

14. 基于組態(tài)軟件的三相異步電機變頻調(diào)速時電壓、電流、功率、轉(zhuǎn)速實時采集顯示

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)

五、全數(shù)字交流調(diào)速實驗設(shè)備配置清單

序號	名稱	型號	數(shù)量
1	電源控制屏	SBIDM-1電源控制屏	1套
2	實驗桌	ADM02	1張
3	西門子交流調(diào)速器	MM440+PROFIBUS-DP通訊卡	1個
4	西門子PLC主機	CPU314C-2DP	1個
5	工業(yè)觸摸屏	西門子KTP700觸摸屏7寸	1個
6	工業(yè)通訊網(wǎng)卡	CP5611 1個	1個
7	西門子網(wǎng)絡(luò)連接頭	PROFIBUS-DP	4個
8	西門子通訊線	PROFIBUS-DP 3m	1條
9	實驗元器件	ADM06	1件
10	三相可調(diào)電阻器	DQ26(三組90Ω×2/1.3A瓷盤電阻)	1件
11	交流電動機	DQ19-1	1件
12	電機導(dǎo)軌	DQ19-2	1套
13	實驗連接線		1套