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FC-356A工業自動化基礎實訓系統
一、概 述
工業自動化基礎實訓系統是針對運動控制系統中交流伺服系統、交流變頻調速、直流調速系統、步進電機控制系統等應用而研發的，包含了典型的傳感器技術、電機控制、運動控制、計算機控制等課程的實驗，滿足各高等院校機械制造及其自動化、控制工程、機電一體化、工業自動化等專業有關運動控制方面的實驗教學。

二、產品特點
工業自動化基礎實訓系統本裝備包括：伺服電機控制系統、交流變頻調速系統、直流調速控制系統、步進電機控制系統等集成在同一實驗屏上，采用模塊化的設計思想。開放式體系構建，可演示運動控制器的大量運動特性。用戶可根據需要選擇執行對象，組態各種類型的運動控制系統。基于Windows環境下的控制軟件開發平臺，能充分利用各種可視化開發工具，滿足實驗和研究的需要。
三、技術性能
輸入電源：單相三線 AC220V±10% 50Hz
工作環境：溫度-10℃～+40℃　相對濕度＜85%（25℃）　海拔＜4000m
裝置容量：≤2kVA
外形尺寸：160cm×70cm×150cm
四、系統組成
工業自動化基礎實訓系統本實驗裝置為實驗臺結構，由控制屏和實驗桌組成。控制屏為鐵質亞光密紋噴塑結構，上面安裝有鋁質面板，采用彩色噴繪技術；實驗桌為鐵質亞光密紋噴塑結構，底部安裝有帶剎車功能的萬向輪。
控制系統由步進控制器、交流伺服控制器、直流伺服控制器、交流變頻調速器組成，各模塊信號均引至面板上，采用針孔式插拔的接線方式，方便實驗操作。控制對象運動小車、滾珠絲桿傳動機構、接近開關、開關電源等組成，通過傳感檢測、PLC編程，實現傳動控制、定向控制、定位控制、加減速控制、報警運行控制、點動控制、位置顯示控制，該系統外觀精美，體積緊湊，重量輕，堅固又相對精巧，行程范圍：米，標尺1條和2只行程開關進行位置反饋。
4.自動化創新物聯網應用云平臺模塊
工業自動化基礎實訓系統本平臺將物聯網技術運用于電氣自動化信息技術并將數據上傳至云平臺，進行海量數據存儲，并提供豐富的數據分析工具方便更加準確的掌握數據與分析數據。
1）數據云系統上傳2）手機app數據查詢3）歷史數據查詢4）數據分析統計5）短信報警6）微信報警7）微信反向控制8）二次開發
（1）物聯網自動化應用軟件（正版軟件，為了避免知識產權糾紛須提供證明軟件屬權的材料）
1）數據顯示顯示輸入電壓監控，輸出電壓監控，輸入開關監控，輸出開關控制以及輸入電壓模擬量實時數據，可根據實際需求添加128路。
2）控制：控制啟動停止開關的開和關，輸出電壓值的給定，可根據實際需求添加128路。
3）歷史數據：顯示輸入輸出電壓值的歷史數據，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。
4）設備報警：對設備急停按鍵做的模擬設備故障報警進行微信報警，同時可以實現短信及郵箱報警。報警范圍包括模擬量，開關量的上下線、閥值等狀態進行設置報警。
（2）終端包含：
1）數據顯示畫面：畫面顯示輸入電壓數值，輸出電壓監控，開關狀態輸入，開關控制輸出，以及云端連接二維碼。
2）聯網設置界面：設置現場數據連接云平臺后臺數據庫管理
5、工業仿真實訓軟件（正版軟件，投標現場提供著作權證書原件和逐條功能演示）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，可以進行電氣仿真、電子仿真、在線學習，氣動仿真、液壓仿真、傳感器仿真等常用工業技術仿真
1）電子仿真
（1）電子產品制造技術：電子產品制造過程；焊接與拆焊技術；SMT技術
（2）儀器儀表的使用：萬用表使用仿真；示波器使用仿真；信號發生器使用仿真
（3）原件識讀與檢測：電阻種類、識別、檢測仿真；電容種類、識別、檢測仿真；電感與小型變壓器種類、識別仿真；二極管種類、識別、檢測仿真；電阻種類、識別、檢測仿真；三極管種類、識別、檢測仿真；集成電路種類、識別仿真；晶閘管種類、識別仿真；貼片原件種類、識別仿真；傳感器種類仿真；開關種類仿真；接插件種類仿真；
（3）綜合技能實訓
①調光臺燈電路的連線組裝仿真、測試、排故②數字時鐘電路的連線組裝仿真、測試、排故③放大電路的連線組裝仿真、測試、排故④收音機電路的連線組裝仿真、測試、排故⑤穩壓電源電路的連線組裝仿真、測試、排故⑥聲光報警電路的連線組裝仿真、測試、排故
2）電氣仿真
（1）電工基本常識與操作：
①安全用電常識：觸電方式；防護措施；接地接零；急救措施
②常用電工工具：通用工具；線路工具；設備工具
③常用導線連接：絕緣連接；線頭連接；接線樁；絕緣恢復
④手工焊接工藝：焊接工具；焊接過程；焊接質量；拆焊過程
（2）電工儀表
①萬用表：外形仿真，結構仿真，面板仿真，使用仿真；
②電能表：外形仿真，原理仿真，檢測仿真，布局仿真，連仿真線，使用仿真；
③鉗形電流表：外形仿真，原理仿真，使用仿真；
④兆歐表：外形仿真，原理仿真，使用仿真；
⑤直流電橋：外形仿真，使用仿真；
⑥配電板：外形仿真，布局仿真，連線仿真，使用仿真；
（3）照明電路安裝
①熒光燈：器材仿真，電路仿真，原理仿真，連線仿真，排故仿真；
②兩地控制線路：器材仿真，電路仿真連線仿真
（4）電機與變壓器
①三相異步電動機：外形仿真，結構仿真，裝配仿真，維修仿真；
②單相異步電動機：外形仿真，結構仿真，裝配仿真；
③伺服電動機：外形仿真，結構仿真，原理仿真；
④步進電動機：外形仿真，原理仿真；
⑤直流電動機：外形仿真，結構仿真，裝配仿真；
⑥變壓器：外形仿真，結構仿真，原理仿真，裝配仿真；
（5）低壓電器
①交流接觸器：外形仿真，結構仿真，原理仿真，組裝仿真，檢測仿真；
②繼電器：外形仿真，結構仿真，原理仿真，檢測仿真；
③常用閘刀開關：外形仿真，結構仿真；
④低壓斷路器：外形仿真，結構仿真，原理仿真；
⑤熔斷器：外形仿真，結構仿真；
⑥啟動器：外形仿真
⑦主令電器：外形仿真，結構仿真；
（6）電動機控制仿真
①接線仿真：01具有過載保護的三相電動機正轉控制接線仿真、02雙重互鎖的三相電動機正反轉控制接線仿真、05三相電動機接觸器星形、三角形控制接線仿真、06三相電動機時間繼電器接線仿真、07三相電動機機械制動控制電路仿真
②電路仿真：01三相電動機具有過載保護的正轉控制仿真、02三相電動機雙重互鎖的正反轉控制仿真、03生產機械行程控制電路仿真、04三相電動機自耦降壓起動仿真、05三相電動機接觸器星形、三角形控制仿真、06時間繼電器仿真、07三相電動機機械制動控制電路仿真、08電動機反接制動控制電路仿真、09有變壓器全波整流能耗制動控制電路仿真、10接觸器控制的雙速電動機調速電路仿真、12利用電流繼電器控制繞線式異步電動機起動控制線路仿真、c620車床電氣控制仿真，電動葫蘆仿真，z35搖臂鉆床仿真
③排故仿真：01具有過載保護的正轉控制排故、02雙重互鎖的正反轉控制排故、03生產機械行程控制電路排故、04自耦降壓起動排故、05接觸器星形、三角形控制排故、06時間繼電器排故、07三相電動機機械制動控制電路排故、08電動機反接制動控制電路排故、09有變壓器全波整流能耗制動控制電路排故、10接觸器控制的雙速電動機調速電路排故、
（7）電工識圖
3）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
4）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）溫度變送傳感器仿真（2）液位傳感器仿真（3）流量傳感器仿真
6）氣動回路仿真演示：28回路的仿真，14路“考考你！"典型氣路設備故障。
7）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。
8）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。
9）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。
五、基本配置：

六、實驗項目
1.變頻器功能參數設置與操作
控制多段速度變頻調速
3.基于PLC模擬量變頻調速
控制步進電機的程序編寫
5.步進電機運行
6.伺服電機驅動器參數設置
7.通過操作面板控制伺服電機的運行
控制伺服電機的運行與調試
9.了解直流調速控制系統的原理
10.邏輯無環流可逆直流調速系統
、直流調速器組成的調速系統
12.基于云平臺的遠程監控

FCNZ-1工業全數字交直流調速系統實訓平臺

“工業全數字直流調速系統實訓平臺"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》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、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.*性：本裝置選用的直流調速器是選用當今工業產品，它以兩個效率的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.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。
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.外形尺寸：175cm×73cm×157cm
四、系統組成
(一) DW01電源、儀器控制屏
工業全數字交直流調速系統實訓平臺：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；
(3) 定時器兼報警記錄儀（服務管理器），平時作為時鐘使用，具有設定實驗時間、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, 為學生實驗技能的考核提供一個統一的標準。
2、交、直流電源
(1) 勵磁電源：直流220V/，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，精度級。
(2) 交流電壓表：0～5帶鏡面交流電流表一只，精度級，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。功率測量精度級，電壓、電流量程分別為450V、5，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，精度級。
(5) 直流電流表：直流數字電流表1只，測量范圍為0～5，三位半數顯，精度級，具有超量程報警、指示、切斷總電源等功能。
（二）實驗桌
工業全數字交直流調速系統實訓平臺：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
包括日本歐姆龍1024光電編碼器及固定電機的不銹鋼導軌等。不銹鋼導軌平整度好，無應力變形，加工精細，同心度好，互換性好，能保證電機與電機、電機與測功機之間連接的同心度不超過±5絲，電機運行噪聲小，實訓參數典型，能較好滿足實訓要求。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. 工業觸摸屏
觸摸屏作為人機對話界面，即可對使用設備進行監測，還可以對設備進行簡單控制，故在工業現場廣泛使用，本裝置選用工業現場的產品，液晶屏幕尺寸為7寸MCGS7062彩色屏幕。觸摸屏帶有兩種通訊口，一個為RS232通訊口，二個為RS485通訊口。
PLC可編程控制器
PLC在工業控制系統中，處于核心的位置，為保證性能上的強大，選用西門子的S7-200 CPU226的PLC可編程控制器，AC 電源，24路數字量輸入16路繼電器輸出，16/24 KB代碼/10 KB數據，2個PPI/自由端口。EM235 （4路模擬量輸出1路量輸入），可供教師完成畢業設計或研究生課題等。
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
采用西門子MM440 變頻調速器。控制功能：線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點設定v/f控制，磁通電流控制免測速矢量控制，閉環矢量控制，閉環轉矩控制，節能控制模式；數字量輸入6個，模擬量輸入2個，模擬量輸出2個，繼電器輸出3個； 內置PID控制器，參數自整定；可選PROFIBUS-DP/Device-Net通訊模塊；
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/的直流電源。
7.三相可調電阻器(三組90Ω×2/瓷盤電阻)
直流電動機
直流發電機
三相異步電動機
11.系統軟件：工業全數字交直流調速系統實訓平臺本裝置提供三類軟件，一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；二類是編程軟件，包括PLC的編程軟件等；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。
12.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手插連接線（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。
五、實訓項目
直流調速實訓
1、工控組態軟件編程
2、西門子S7-200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RS485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.基于通訊方式的PLC、交流變頻器組成的調速系統
16.基于通訊方式的PLC、觸摸屏、交流變頻器組成的調速系統