工業全數字交直流調速系統綜合實訓平臺|工業自動化實訓裝置

一、工業全數字交直流調速系統綜合實訓平臺|工業自動化實訓裝置產品概述

    “上海標普BPANZ-1型工業全數字交直流調速系統綜合實訓平臺”依據高等院校統編教材《電力拖動自動控制系統》(上海大學陳伯時編著)、《直流調速》、《交流變頻調速》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，在“BPANA-1型工業全數字交流調速系統實訓平臺”和“BPAND-1型工業全數字直流調速系統實訓平臺”的基礎上推出的一個現代化綜合實訓產品,具有結構合理、功能完善、可靠性好、性價比高的優點。

二、系統特點

1. 網絡化：網絡化是當今世界的主流，如今的調速器不僅可通過調速主機上傳統數字量、模擬量的I/O點來實現對交直流電機的控制，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，和目前工業技術產品相符，*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點通過弱電端子全部引出，學生可以選用實訓導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速器是選用當今工業產品，直流調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。
5. 交流調速器同樣是以CPU為其控制核心，采用IGBT模塊作為其功率組件，實現對通用交流電動機的變頻調速。本實訓模塊不但可采用傳統的V/F控制方式，即可對交流電量（電壓、電流、頻率）的量值進行控制的方式實施對交流電機的變頻調速，而且還可采用在控制其量值的同時又控制其相應的矢量控制，即借助坐標變換的方法，將交流電機定子電流的磁場分量和轉矩分量進行解耦，構筑成一個轉差型的轉速、電流雙閉環控制系統，實現對交流電機的轉速或轉矩控制，從而使受控的交流電機也像直流電機一樣具有較好的動靜態調速性能。
6. 多樣化：為盡可能反映目前電機加載方式的優缺點及多樣化，我們可以提供多達三種的電機加載方式，包括利用發電機加載、渦流測功機加載以及磁粉制動器加載，每種加載方式各有優缺點，教師可以根據學校教學目的的不同，靈活選擇加載方式。
7. 綜合化:同時提供交流與直流調速主機，在一個實訓平臺上即可完成交流調速和直流調速實訓。

三、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：＜4.0kVA
4. 外形尺寸：210cm×73cm×157cm

四、系統組成

1. NZ01電源控制屏（鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板）
   (1)交流矢量變頻主機
   zui大輸出功率為:2.2kW；
   額定電流：6.1A；
   通訊口：設有兩個通訊口，一個支持USS通訊協議，完成參數設定及數據記錄的功能，另一個支持PROFIBUS-DP通訊協議，完成與現場總線的連接。
   (2)直流調速主機
   zui大輸出功率為:6.3kW
   額定電樞電流：15A
   額定電樞電壓：420V
   額定勵磁電流：3A
   額定勵磁電壓：325V
   通訊口：設有兩個通訊口，一個支持USS通訊協議，完成參數設定及數據記錄的功能，另一個支持PROFIBUS-DP通訊協議，完成與現場總線的連接
   (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，為交流調速系統提供電壓指示；
   帶鏡面精密指針式交流電流表一只: 量程0～5A，精度1.0級，為交流調速系統提供電流指示；
   帶鏡面精密指針式直流電壓表一只: 量程0～±300V，精度1.0級，為可逆調速系統提供電壓指示；
   帶鏡面精密指針式直流電流表一只: 量程0～±2A，精度1.0級，為可逆調速系統提供電流指示；
   (4)給定
   給定輸出0～±10V可調電壓輸出，帶數顯輸出指示。
   (5)人身安全保護體系
   電壓型漏電保護器：對隔離變壓器前的線路出現的漏電現象進行保護，使控制屏內的接觸器跳閘，切斷電源。
   電流型漏電保護裝置：控制屏若有漏電現象，漏電流超過30mA，立即切斷電源。
   實訓連接線及插座：強、弱電連接及插座分開，不能混插。強電連接線及插座采用全封閉工藝，使用安全、可靠、防觸電。
   (6)定時器兼報警記錄儀
   平時作為時鐘使用，具有設定實訓時間、定時報警、提前提醒后切斷電源等功能，還可以自動記錄由于接線或操作錯誤所造成的告警次數。
   (7)控制屏其它設施
   控制屏正面大凹槽內，設有兩根不銹鋼管，可掛置實訓部件，凹槽底部設有3芯插座，掛件的供電由這些插座提供；控制屏兩邊設有單相三極220V電源插座。
2. NZ02實訓桌
       實訓桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結構堅固，形狀似長方體封閉式結構，造形美觀大方；設有兩個大抽屜，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。實訓桌還設有四個萬向輪和四個固定調節機構，便于移動和固定，有利于實訓室的布局。

五、裝置掛箱及其相關部件與“BPAND-1型工業全數字直流調速系統實訓平臺”基本相同，以下部分已將配置列出，詳細內容請參照產品上的說明。

1. DD03-4不銹鋼電機導軌、渦流測功機及光碼盤測速系統
2. DD03-5不銹鋼電機導軌、光碼盤測速系統及數顯轉速表
3. DD03-9不銹鋼電機導軌、光碼盤測速系統及數顯轉速表
4. N11工業觸摸屏
5. N12 S7-300 PLC可編程控制器
6. N13 實訓元器件
7. N21工業觸摸屏
8. N22 S7-300PLC可編程控制器
9. N23 分布式I/0
10. D41三相可調電阻器(三組90Ω×2/1.3A瓷盤電阻)
11. N51智能磁粉加載系統
12. N61直線運動裝置
13. DJ16-2 三相異步電機(370W)
14. DJ23-1直流電動機
15. DJ23-2直流發電機
16. ML01磁粉制動器
17. D55-4智能電機特性測試及控制系統（與“DD03-4”配套）
18. CP5611工業網卡及通訊線
19. CP1613工業以太網網卡
20. T400工藝板：在直流調速主機上增加工藝板可以滿足特定工藝要求，如張力和位置調節、繞線機等控制功能。
21. 系統軟件：本裝置提供三類軟件，*類是直流調速主機的配置軟件，完成對主機各參數設置及修改；第二類是編程軟件，包括PLC的SETP7編程軟件等；第三類為工控組態軟件，完成對設備的監控；軟件可根據老師的要求靈活進行選擇。
22. 網絡連接線：使用的連接器完成各設備之間的PROFIBUS-DP或以太網的聯接。
23. 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。

六、實訓項目

 （一）非系統性實訓

1. 全數字交流傳動單機控制 (包括無轉速實際測量值的V/f特性控制，具有速度反饋控制的V/f特性控制，無測速機的磁場定向控制，帶測速機的磁場定向控制四種變頻方式)
2. 全數字直流傳動單機控制
3. 基于USS通訊方式的交流傳動單機控制
4. 基于USS通訊方式的直流傳動單機控制
5. 西門子S7-300可編程控制器(PLC)認識和編程
6. 工業觸摸屏認識和編程
7. 分布式I/O編程
8.  WinCC工控組態軟件認識和編程
9.  工業以太網編程

 （二）交流調速系統實訓

1. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、交流變頻器組成的調速系統
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速系統
3. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、觸摸屏、交流變頻器組成的調速系統
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速系統
5. 基于工業以太網通訊方式的PLC、觸摸屏、交流變頻器組成的調速系統
6. 基于工業以太網通訊方式的PLC、觸摸屏、分布式I/O、交流變頻器組成的調速系統

 （三）直流調速系統實訓

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

 （四）交流直線運動控制系統實訓

1. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、交流變頻器組成的直線運動控制系統
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動控制系統
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動控制系統
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動控制系統
5. 基于工業以太網通訊方式的PLC、觸摸屏、分布式I/O、交流變頻器組成的直線運動控制系統

 （五）直流直線運動控制系統實訓

1. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、直流調速器組成的直線運動控制系統
2. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、分布式I/O、直流調速器組成的直線運動控制系統
3. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、觸摸屏、直流調速器組成的直線運動控制系統
4. 基于PROFIBUS-DP通訊方式的PLC、觸摸屏、分布式I/O、直流調速器組成的直線運動控制系統
5. 基于工業以太網通訊方式的PLC、觸摸屏、分布式I/O、直流調速器組成的直線運動控制系統