Главная/Учебное оборудование/Промышленная автоматика/ПРОМЫШЛЕННАЯ АВТОМАТИКА И ЭЛЕКТРОПРИВОД

ПРОМЫШЛЕННАЯ АВТОМАТИКА И ЭЛЕКТРОПРИВОД

Лабораторный стенд
«ПРОМЫШЛЕННАЯ АВТОМАТИКА И ЭЛЕКТРОПРИВОД»

(Производство: БК-Студия; Страна производства: Российская Федерация)

Назначение:

Комплект оборудования предназначен для отработки навыков конструирования технологических процессов путем проведения экспериментов по специальным дисциплинам, для использования в образовательном процессе в качестве отработки практических навыков путем создания образовательной окружающей среды погружения пользователя в систему технологических процессов, наглядно демонстрирующих процессы проведения экспериментов по специальным дисциплинам в режиме реального времени в целях повышения усвояемости преподаваемого материала и закрепления знаний через отождествление пользователя, как непосредственного участника событий, способного своими действиями влиять на изменение хода технологических процессов путем выполнения практических операций

Для сохранения работоспособности оборудования предусмотрен модуль контроля среды. Возможность проводить регулярный контроль температуры воздуха при продолжительных работах. Датчик температурного режима. Возможность оповещения о превышении заданных диапазонов. Погрешность в измерениях, град. – не более +/-1; Встроенная память. Возможность записи измерений на встроенную память, раз – не менее 10000; Возможность установки периодичности измерения в диапазоне, от не более 2 до не менее 86000 сек; Возможность через последовательную шину получать развернутую информацию о полученных данных и поддерживает построение графиков. Возможность сохранения данных в файлы форматов .bmp, .xls, .txt. Возможность настройки сигнализации и частоты индикатора. Для отработки теоретических знаний в комплекте предусмотрены виртуальный учебные работы. Количество учебных работ не менее 5 шт. Поставляется на носителе: Бумажном или электронном. УР: Испытание однофазного трансформатора не менее 1шт. Позволяет провести испытания однофазного трансформатора. Необходимое оборудование: Стенд лабораторный «Электроника и основы электроники» УР: Исследование влияния работы асинхронного двигателя для экономии электроэнергии на предприятии не менее 1шт. Позволяет изучить методику определения коэффициента полезного действия асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором серии 4А. Позволяет экспериментально определить коэффициент полезного действия асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором серии 4А. Необходимое оборудование: Однофазный источник питания; преобразователь частоты; машина постоянного тока; преобразователь угловых перемещений; асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором; выпрямитель; блок мультиметров; измеритель мощностей; указатель частоты вращения. УР: Исследование влияния различных источников освещения для экономии электроэнергии на предприятии не менее 1 шт. Позволяет изучить методику определения удельного энергопотребления лампы электрического освещения. Позволяет экспериментально определить удельное энергопотребление лампы электрического освещения. Необходимое оборудование: Однофазный источник питания; электророзетка без заземляющих контактов; настольная лампа; люксметр; измеритель мощностей. УР: Исследование свойств трехфазной цепи при соединении потребителей звездой не менее 1 шт. Позволяет провести исследование свойств трехфазной цепи при соединении потребителей звездой. Необходимое оборудование: Стенд лабораторный "электротехника и основы электроники". УР: Исследование трехфазной цепи с нагрузкой, соединенной треугольником не менее 1 шт. Позволяет изучить соотношений между токами и напряжениями в трехфазной цепи при соединении нагрузки по схеме "треугольник" в различных режимах. Позволяет собрать на стенде электрическую цепь по схеме "треугольник" с резисторами. Позволяет установить значения параметров для симметричной нагрузки и измерить фазные напряжения и токи, а также линейные токи. Позволяет собрать на стенде электрическую цепь по схеме "треугольник" с конденсаторами. Позволяет установить значения параметров для симметричной нагрузки и измерить фазные напряжения и токи, а также линейные токи. Позволяет провести исследование работу электрической цепи в режиме обрыва одной из фаз. Позволяет рассчитать значения активной мощности для симметричной и несимметричной нагрузок, а также для аварийного режима. Позволяет сравнить значения величин, полученных расчетным путем и экспериментально. Позволяет рассчитать значения активной мощности, потребляемой трехфазной цепью в различных режимах. Позволяет построить векторные диаграммы напряжений, совмещенные с векторными диаграммами токов. Необходимое оборудование: Источник энергии; вольтметр; амперметр; резисторы; конденсаторы; набор проводов. УР: Исследование электрических цепей постоянного тока. Расчет цепей методами контурных токов и узловых напряжений не менее 1 шт. Позволяет выполнить расчет электрической схемы методом контурных токов или методом узловых напряжений и найти токи во всех ветвях. Позволяет собрать электрическую цепь по схеме. Позволяет определить значения токов во всех ветвях схемы и величину падения напряжения на резисторах. Позволяет сравнить расчётные и экспериментальные значения токов и напряжений в электрической цепи. Необходимое оборудование: Источник энергии; вольтметр; амперметр; резисторы; набор проводов. Учебные работы виртуальные, выполняются в виртуальной среде на виртуальном оборудовании. Все представленное оборудование в учебных-исследовательских работах является виртуальным. Учебные работы поставляются на электронном носителе. Задания позволяют проводить тестирования в электронной форме. Комплект имеет функции и возможности: Статистики трудности вопросов, режим слежения за тестируемыми в реальном времени, рейтингового контроля, перемешивания вариантов ответов, режим возможности перехода к любому вопросу, апелляция, возможность продолжения тестирования в любое время с того же места, режим досрочного завершения теста при неверных решениях. Электронный носитель защищен биометрической системой безопасного доступа. Оснащён последовательным интерфейс не менее 2 шт. Возможность передачи информации по средствам 24-контактного разъема. Возможность прямого подключения к мобильным цифровым коммуникаторам. Кодирование блоков данных по средствам 256 разряда двоичного кода. Объем организации информационных массивов не менее 128 Гб. Зашифрованный безопасный раздел, с биометрической защитой по отпечатку пальца. Реестр управления уникальными данными с возможностью регистрации различных пользователей не менее 10 шт. Для отработки практических навыков и проведения исследовательски-практических работ предусмотрены научно-исследовательский стенд.

Лабораторный стенд предназначен для обучения студентов различных специальностей, изучающих дисциплины «Электрические машины», «Электрические машины и основы электропривода», «Теория электропривода», «Автоматизированный электропривод», «Системы управления электроприводов», «Автоматизация технологических процессов и комплексов», «Системы программного управления», и «Элементы систем автоматизации».

Общие требования:

- электромашинный агрегат стенда должен содержать: асинхронный электродвигатель; синхронный двигатель с постоянными магнитами, ориентированный на работы в позиционном режиме, оснащенный датчиком положения; а также энкодер;
- обязательное условие: каждая из исследуемых электрических машин должна иметь номинальную мощность (полезную на валу) не менее 100 Вт и не более 500 Вт;
- должны использоваться промышленные преобразователи частоты и программируемые логические контроллеры;
- должен быть использован модульный принцип построения стенда, модули должны быть унифицированных размеров, что позволит изменять расположение модулей по своему усмотрению и в зависимости от изучаемого раздела курса, а также дает возможность дальнейшей модернизации заказанного лабораторного комплекса и расширения его функциональных возможностей;
- подключение питающих напряжений большинства модулей комплекса должно производиться c помощью стандартных кабелей с задней стороны стенда, что сокращает количество соединений при выполнении лабораторных работ, улучшает наглядность собираемых схемы, а также уменьшает вероятность неправильного подключения;
- измерения тока и напряжения должны выполняться датчиками тока и напряжения на основе эффекта Холла с полосой пропускания не менее 0…50 кГц, при этом обязательным является измерение постоянного тока;
- в состав каждого лабораторного стенда должны входить подробные методические указания по проведению лабораторных работ с указанием кратких теоретических сведений, функциональными схемами выполняемых экспериментов, последовательностью выполнения работ, требованиями к отчету по выполненной работе и перечнем контрольных вопросов по изучаемому разделу;
- вместе со стендом должно быть поставлено учебное пособие для выполнения лабораторных работ в различных режимах.

Технические характеристики:

Напряжение питания, В 3х380

Частота питающего напряжения, Гц 50

Потребляемая мощность, не более, ВА 750

Габаритные размеры (ШхВхГ), не более, мм 1700х1550х650

Масса, не более, кг 150

Диапазон рабочих температур, ˚С +10…35

Максимальная влажность, % 80

Состав лабораторного стенда:

1. Электромашинный агрегат (асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, синхронный двигатель с постоянными магнитами).

2. Модуль питания стенда.

3. Модуль программируемого контроллера.

4. Модуль панели оператора.

5. Модуль управления и индикации.

6. Модуль программируемого реле.

7. Модуль питания.

8. Модуль силовой.

9. Модуль сервопривода.

10. Модуль преобразователя частоты.

11. Персональный компьютер.

12. Лабораторный стол.

13. Тумбочка-подставка под агрегат.

14. Комплект кабелей и соединительных проводов.

15. Программное обеспечение

16. Методические указания.

17. Техническое описание.

1. Электромашинный агрегат

Электромашинный агрегат должен представлять собой соединенные на одном валу: асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, синхронный двигатель с постоянными магнитами. Основные технические характеристики электрических машин представлены в таблице.

Электрическая Машина	Наименование параметра	Значение
Синхронный двигатель	Тип	С постоянными магнитами
	Мощность, не менее, Вт	400
	Номинальное напряжение обмотки статора, не менее, В	220
	Номинальный ток статора, не более, А	2,4
	Номинальная частота вращения, не более, об/мин	3000
	Разрешение встроенного энкодера, не менее, бит	24
Асинхронный двигатель	Тип	Трехфазный асинхронный с короткозамкнутым ротором
	Мощность, не менее, Вт	180
	Номинальное напряжение питания обмотки статора, Y / ⊗, В	Трехфазное 380 / 220
	Номинальная частота вращения, не более, об/мин	1500
	Номинальный ток фазы статора, не более, А	1,5

2. Модуль питания стенда

Модуль питания стенда должен быть предназначен для ввода трехфазного напряжения 380В из сети в лабораторный стенд, защиты комплекса от токов короткого замыкания и подачи силовых и низковольтных напряжений питания на модули комплекса. Модуль должен содержать:

– автоматический выключатель с номинальным током срабатывания не менее 10А и характеристикой электромагнитного расцепителя не менее «С»;

– светодиодную индикацию наличия фазных напряжений;;

– источник вторичного электропитания мощностью не менее 65ВА с не менее чем двумя каналами выходного напряжения: канал 1 с выходным напряжением постоянного тока не менее 24В и номинальным током не менее 2А, канал 2 с выходным напряжением постоянного тока не менее 5В и номинальным током не менее 3,5А.

– светодиодную индикацию наличия напряжений источника вторичного электропитания;

– клеммы вторичного источника напряжения, расположенные на лицевой панели модуля, и предназначенные для контроля напряжения на выходе источника вторичного электропитания.

3. Модуль программируемый логический контролер

Модуль программируемого логического контроллера содержит ПЛК с выведенными на лицевую панель стенда клеммами входных и выходных аналоговых и дискретных сигналов. Основные технические характеристики ПЛК представлены в таблице.

Характеристика	Значение
Потребляемая мощность, не более, Вт	12
Напряжение питания постоянного тока, В	24
Пользовательская память, не менее: – рабочая, Кб – загрузочная, Мб – сохраняемая, Кб	50 2 2
Количество встроенных цифровых входов/выходов, не менее	14 /10
Количество встроенных аналоговых входов/выходов, не менее	2
Объем битовой памяти (М), Б, не менее	8192
Количество счетчиков, не менее	6
Режимы работы счетчиков	– однофазный – квадратурный
Максимальная частота счетчиков, кГц, не менее	100
Импульсные выходы, не менее	2
Максимальная частота импульсных выходов, кГц, не менее	100
Количество прерываний, не менее	4
Скорость выполнения команд, мкс, не более: – булевых операций – команд над словами – арифметических команд	0,1 12 18
Число портов связи, не менее	2
Тип портов связи	Ethernet и RS-485
Максимальная скорость передачи данных, Мбит/с, не менее	100

4. Модуль панель оператора

Модуль сенсорного монитора содержит панель оператора, которая является средством человеко-машинного интерфейса. Панель позволяет индицировать и задавать различные параметры, использовать данное устройство совместно с ПЛК и преобразователем частоты как пульт управления оператора.

Основные технические характеристики сенсорного монитора представлены в таблице.

№	Характеристика	Значение
1	Тип дисплея	LCD TFT
2	Напряжение питания	24 В пост. тока. (±20%)
3	Потребление тока при номинальной мощности, не более	150 мА
4	Отображаемая область	4,3″ (95 мм х 53,9 мм)
5	Цветовая гамма, не менее	16 бит (65536 оттенков)
6	Разрешение, пикселей, не менее	480 х 272
7	Срок службы, не менее	20.000 часов
8	Тип сенсорного экрана	аналогово-резистивный
9	Кол-во функциональных клавиш, не менее	4 свободно программируемых клавиш
9	Интерфейсы	Ethernet (RJ-45), до 10/100 Мбит/с
10	Поддерживаемые языки	английский, русский

5. Модуль управления и индикации

Модуль позволяет подавать на программируемый логический контроллер, а также на полупроводниковые силовые преобразователи, управляющие сигналы, а также осуществлять индикацию аналоговых сигналов по току и напряжению.

Модуль состоит из 3 блоков:

Генератор импульсов позволяет формировать меандр амплитудой 24 В, регулируемой частоты.
Блок индикации состоит из вольтметра и амперметра с выведенными клеммами для подключения внешнего сигнала (0-10В для вольтметра и 0-20 мА для амперметра).
Блок задания состоит из двух потенциометров с выведенными клеммами, служит для формирования 2 независимых сигналов постоянного напряжения в диапазоне от 0 до 10 В.

6. Модуль программируемого реле

Должен содержать непосредственно программируемое реле и аппаратуру, имитирующую пульт управления оператора: 4 трехпозиционных тумблеров, имеющих одно положение с фиксацией и одно – без фиксации, 2 потенциометра для задания аналогового сигнала по напряжению 0-10 В, блок входных и выходных гнезд для подключения сигналов с физических объектов автоматизации и выдачи управляющих воздействий на них. Технические характеристики логического модуля представлены в таблице.

Параметр	Значение
Диапазон напряжения питания	От 20,4 до 28,8 В
Потребляемая мощность	не более 4,8 Вт
Число входов/выходов	не менее 8 входов/4 выходов
Управление интеллектуальным реле	Записанная в память программа
Управление входами/выходами	Циклический опрос программы
Языки программирования	LAD, FBD
Максимальная емкость программы	200 блоков
ЖКИ-экран	наличие
Кнопки управления	не более 4 клавиши перемещения курсора, не более 2 клавиш управления
Способ хранения программы пользователя	Внутренняя EEPROM или карта памяти

7. Модуль питания

Модуль питания должен быть предназначен для подачи силовых напряжений (трехфазного напряжения 380 В, однофазного переменного напряжения 220 В и выпрямленного напряжения) на модули при наборе схемы с помощью соединительных проводов с лицевой стороны модуля. Модуль должен содержать:

– трехфазный контактор с номинальным напряжением срабатывания 220В и номинальным током не менее 9А, предназначенный для коммутации трехфазного напряжения электрической сети;

– полупроводниковый выпрямитель, предназначенный для выпрямления фазного напряжения и подачи его на соответствующие клеммы, расположенные на лицевой панели модуля: номинальный ток не менее 8А, максимальное обратное напряжение не менее 1000В;

– светодиодную индикацию наличия фазных напряжений;

– кнопки управления контактором, вынесенные на лицевую панель: кнопка включения зеленого цвета, кнопка отключения – красного;

– защищенные клеммы трехфазного напряжения А, В, С и нейтрали N, вынесенные на лицевую панель;

– защищенные клеммы фазного напряжения переменного напряжения 220 В, вынесенные на лицевую панель;

– защищенные клеммы выпрямленного напряжения, вынесенные на лицевую панель.

8. Модуль силовой

Модуль силовой должен быть предназначен для подключения электромашинного агрегата к модулям стенда с целью осуществления набора электрических схем с участием электрических машин электромашинного агрегата. Модуль должен содержать:

1. Мнемосхемы электрических машин.

2. Источник вторичного электропитания мощностью не менее 43,5ВА на следующие выходные напряжения: не менее +5В с номинальным током не менее 3А, не менее +15В с номинальным током не менее 1,6А, не менее -15В с номинальным током не менее 0,3А.

3. Светодиодную индикацию наличия напряжений источника вторичного электропитания.

4. Датчик тока на основе эффекта Холла. Датчик должен обеспечивать потенциальную и гальваническую развязку измерительной и вторичной цепей:

– диапазон измерения тока, не менее -3…+3А;

– диапазон изменения сигнала на выходе датчика, не менее -10…+10 В;

– напряжение изоляции, не менее 3 кВ;

– выходное сопротивление, не более 50 Ом.

Сигнал, пропорциональный сигналу с выхода датчика, должен быть вынесен на соответствующие клеммы, расположенные на лицевой панели модуля.

5. Датчик напряжения на основе эффекта Холла. Датчик должен обеспечивать потенциальную и гальваническую развязку измерительной и вторичной цепей:

– диапазон измерения напряжения, не менее -500…+500В;

– номинальный ток измерительной цепи, не более 10 мА;

– номинальный ток вторичной цепи, не более 25 мА;

– напряжение изоляции, не менее 2,5 кВ.

6. Плату аналогового ввода/вывода, которая служит для ввода/вывода и обработки аналоговой и цифровой информации в персональных компьютерах. Должен подключаться к персональному компьютеру посредством USB-интерфейса. Плата должна использоваться вместе с программным обеспечением, входящим в состав стенда. Технические требования к плате ввода/вывода приведены в таблице.

Наименование параметра	Значение
АЦП
Количество каналов, не менее	8
Разрядность, не менее, бит	12
Время преобразования, не более, мкс	10
Максимальная частота преобразования (на 1 канал), кГц: - в режиме ввода 8 сигналов, не менее - в режиме ввода 4 сигналов, не менее - в режиме ввода 2 сигналов, не менее	25 50 100
Диапазон входных сигналов, не менее, В	–10…+10
ЦАП
Количество каналов, не менее	2
Разрядность, не менее, бит	12
Максимальная частота преобразования (на 1 канал), не менее, кГц	25
Время установления, не более, мкс	8
Диапазон выходных сигналов, не менее, В	–10…+10
Цифровые входы и выходы
Входной порт, не менее	8 бит КМОП, серия НСТ
Выходной порт, не менее	16 бит КМОП, серия НСТ
Напряжение низкого уровня, в диапазоне, не менее, В	0…0,4
Напряжение высокого уровня, в диапазоне не менее, В	2,4…5,0
Выходной ток низкого уровня (макс), не менее, мА	6

9. Модуль сервопривода

Модуль должен содержать:

1. Промышленный преобразователь для управления синхронным двигателем с постоянными магнитами с возможностью отработки момента, скорости и положения электродвигателя с заданной точностью и динамикой. Технические характеристики преобразователя представлены в таблице.

Параметр	Значение
Напряжение электропитания, не менее	220 В
Номинальная мощность, не менее	400 Вт
Выходное напряжение, не менее	220 В
Выходной ток, не менее	2,65 А
Количество аналоговых входов, не менее	2
Количество программируемых аналоговых выходов, не менее	2
Количество программируемых дискретных входов, не менее	9
Количество программируемых дискретных выходов, не менее	6
Поддерживаемые режимы работы, не менее	регулирование скорости, регулирования момента, регулирование положения.

2. Задающий энкодер, оснащенный шкалой угла поворота на лицевой панели:

– тип: инкрементальный энкодер;

– напряжение электропитания, не менее 5В;

– разрешение, не менее 500 имп/об;

– тип выходного сигнала: линейный драйвер.

3. Не менее двух потенциометров для задания регулируемых аналоговых сигналов.

4. Не менее трех двухпозиционных переключателей, подключенных к дискретным входам преобразователя.

5. Не менее 4 клемм, к которым должны быть подключены дискретные входы преобразователя.

6. Не менее 4 клемм, к которым должны быть подключены дискретные выходы преобразователя.

7. Не менее 2 клемм, к которым должны быть подключены импульсные входы преобразователя.

8. Не менее 2 клемм, к которым должны быть подключены аналоговые входы преобразователя.

9. Не менее 2 клемм, к которым должны быть подключены аналоговые выходы преобразователя.

10. Индикатор скорости вращения электродвигателя:

– напряжение электропитания, не более 5 В;

– потребляемая мощность, не более 2 Вт;

– количество разрядов, не менее 4;

– диапазон индикации скорости, не менее: -1999…+2000 об/мин.

11. Индикатор момента электродвигателя:

– напряжение электропитания, не более 5 В;

– потребляемая мощность, не более 2 Вт;

– количество разрядов, не менее 4;

– диапазон индикации момента, не менее: -2…+2 Н‧м.

10. Модуль преобразователя частоты

Модуль должен быть предназначен для регулирования частоты вращения и момента асинхронного двигателя. Модуль должен содержать промышленный преобразователь частоты, обладающий следующими характеристиками:

– номинальная мощность, не менее – 0,75 кВт;

– номинальный выходной ток, не менее – 3 А;

– напряжение питающей сети – 380 В;

– количество фаз напряжения питания – не менее 3;

– режимы работы: скалярное управление; векторное управление в разомкнутой и замкнутой системе; регулирование и поддержание заданной скорости в разомкнутой и замкнутой системе; регулирование и поддержание вращающего момента асинхронного двигателя в замкнутой системе управления.

11. Персональный компьютер

Наименование	Характеристика
Количество ядер процессора, не менее	2
Частота процессора, не менее, ГГц	4
Оперативная память, не менее, Гб	8
Объем диска, не менее, Гб	256
Диагональ монитора, не менее, дюймов	21,5
Операционная система	предустановленная
Мышь	оптическая, USB
Клавиатура	USB

12. Лабораторный стол

Должен использоваться лабораторный стол, у которого:

– габаритные размеры (ШхВхГ) составляют, не более 1265х1550х650мм;

– основание должно иметь металлическую раму, окрашенную порошковой полимерной краской;

– столешница должна быть выполнена из ламинированного ДСП;

– на столешнице должен устанавливаться металлический каркас для крепления модулей. Каркас окрашивается порошковой полимерной краской, сверху на нем должна быть установлена полка из ламинированного ДСП в цвет столешницы.

13. Тумба под агрегат

Предназначена для установки электромашинного агрегата и хранения соединительных проводов:

– выполнена из ламинированного ДСП;

– содержит 3 ящика.

Габаритные размеры (ШхВхГ) составляют, не более 400х750х650 мм.

14. Комплекты кабелей и соединительных проводов.

Количество соединительных проводов, жгутов и кабелей представлено в таблице.

Тип	Кол-во	Примечание
Защищенные соединительные провода	20	4х4мм, длина 0,5м
Незащищенные соединительные провода	10	2х2мм, длина 1,5м
Незащищенные соединительные провода	20	2х2мм, длина 0,5м
Незащищенные соединительные провода	20	2х2мм, длина 0,25м
Кабель К1	1	Для подачи трехфазного питания на стенд 3х380В, длина 3 м
Кабель РП10-РП10	1	Для подачи напряжения на модуль питания
Кабель РП10-СНП	1	Для подачи напряжения на модуль сервопривода
Удлинитель с розетками на 220В	1	Для подключения персонального компьютера
Кабель DB9F – DB9M	4	Для подачи питания на модули с обратной стороны и подключения разъемов с лицевой панели
Кабель DB9F – DB9M	1	Для подключения силового модуля (экранированный черный 1м)
Кабель USB А-USB B	1	Кабель для подключения модуля силового к компьютеру
Кабель USB А-USB B	1	Кабель для подключения устройства преобразования кода (УПК) к ПК, для работы с виртуальными объектами
Кабель Ethernet RJ45 – RJ45	1	Для связи ПЛК и панели оператора с ПК

15. Программное обеспечение

Программное обеспечение должно обеспечивать выполнение следующих операций:

– осциллографирование периодических и непериодических сигналов;

– регистрация изменения мгновенных значений сигналов во времени;

– автоматизация проведения экспериментов;

– автоматическое снятие зависимостей;

– отображение интерактивных мнемосхем с измерениями и управлением;

– реализация режима передачи сигналов 2IO-Link;

В режиме осциллографирования должно выполняться:

– отображение графиков осциллограмм мгновенных, действующих или средних значений входных сигналов;

– измерений тока, напряжения, активной, реактивной, полной мощности, углов фазового сдвига и т.п. в виде виртуальных цифровых приборов. Отображение сигналов осуществляется в именованных единицах (В, А, об/мин и т.д.) с учетом коэффициентов преобразования датчиков;

– выбор режима синхронизации: без синхронизации, внутренняя, ручная;

– вывод до 16 осциллограмм одновременно в 1…4 координатных сетках;

– индивидуальная настройка каждого канала с учетом коэффициента усиления датчики и типа входного сигнала (В, А, об/мин и т.д.).

В режиме отображения виртуальными измерительными приборами:

– задаются название измерительного прибора, тип измеряемого значения, номер входного сигнала, единица измерения (В, А, Вт и т. д.), коэффициент пропорциональности для учета коэффициентов преобразования измерительных трансформаторов и датчиков, формат отображения числового значения (количество знаков до и после запятой);

– можно использовать до 6 виртуальных цифровых прибора;

– типы виртуальные приборы:

– среднее значение;

– действующее значение;

– частотомер;

– активная мощность;

– реактивная мощность;

– полная мощность;

– фазовый сдвиг (угол);

– синус угла фазового сдвига;

– косинус угла фазового сдвига;

– тангенс угла фазового сдвига.

Стенд комплектуется программным пакетом - виртуальные объекты автоматизации (4 объекта), который представляет собой математические модели технологических объектов оформленных в графическом виде. Объекты изображают с помощью анимации работу узлов, воспринимают входные управляющие сигналы и сами формируют сигналы о состоянии объекта с помощью УПК. Устройство преобразования кодов (УПК). УПК обеспечивает связь ПК с контроллером при управлении виртуальными объектами. При этом используется до 14 сигналов датчиков и до 10 управляющих команд. Сигналы с датчиков виртуальных объектов подаются на входы ПЛК, который используя их и команды с панели оператора, формирует управляющие воздействия, подаваемые на исполнительные устройства виртуального объекта. При этом функцией УПК является преобразование последовательного кода ПК в параллельный код ПЛК и наоборот.

Данный комплект программ позволяет производить разработку программы управления для программируемого контроллера и сенсорного монитора для системы с виртуальными объектами автоматизации:

участок транспортировки заготовок в методическую печь (методическая печь);
механизмы управления крышкой нагревательных колодцев обжимного прокатного

стана (нагревательный колодец);

участок транспортировки труб большого диаметра;
автоматизированный комплекс скипового подъема угля.

16. Методические указания к проведению лабораторных работ

Лабораторный стенд должен содержать методические указания к проведению лабораторных работ с краткими теоретическими знаниями по рассматриваемым разделам курса и описание лабораторных работ, а также порядок подключения и работы со стендом.

Методические указания должны быть выполнены в виде брошюры формата не менее А5 и содержать следующий минимальный перечень лабораторных работ и экспериментов:

Раздел «Асинхронный электропривод»:

1. Исследование асинхронного двигателя

естественные механическая и электромеханическая характеристики;
искусственные характеристики при регулировании напряжения на статоре;
искусственные характеристики при регулировании частоты на статоре.

2. Исследование интерфейсных функций преобразователя частоты

управление от кнопочной панели преобразователя;

– управление от внешних элементов, расположенных на лицевой панели.

4. Исследование скалярного управления разомкнутой системы ПЧ-АД:

– задание характеристики U/f;

механические характеристики;
регулировочные характеристики;
определение показателей регулирования.

5. Исследование векторного управления в системе ПЧ-АД:

механические характеристики;
регулировочные характеристики;
исследование компенсации скольжения;
исследование IR-компенсации;
исследование показателей регулирования.

6. Исследование замкнутой по скорости системы ПЧ-АД:

настройка регулятора скорости;
механические характеристики;
регулировочные характеристики;
определение показателей регулирования.

6. Исследование переходных процессов в системе ПЧ-АД:

изучение способов пуска электродвигателя;
изучение способов торможения электродвигателя.

Раздел «Синхронный электропривод»:

1. Исследование статических характеристик электропривода в режиме регулирования скорости.

2. Настройка контура регулирования скорости и исследование динамических характеристик электропривода в режиме регулирования скорости.

3. Снятие статических характеристик электропривода в режиме регулирования момента.

4. Позиционный режим электропривода: поиск начального положения.

5. Настройка контура положения в позиционном режиме работы электропривода.

6. Отработка заданных траекторий в позиционном режиме работы электропривода.

7. Настройка контура положения в следящем режиме работы электропривода.

Раздел «Автоматизация типовых технологических процессов»:

1. Изучение программируемого логического контроллера

– конфигурирование контроллера

– программирование контроллера (решение задач цикловой автоматики)

– программирование контроллера (основы работы с аналоговыми и частотными сигналами)

2. Изучение панели оператора

– конфигурирование панели оператора

– программирование панели оператора

3. Изучение совместной работы ПЛК и панели оператора

4. Разработка программы управления для программируемого контроллера и сенсорного монитора для системы с виртуальным объектом автоматизации (4 объектов автоматизации):

- участок транспортировки заготовок в методическую печь (методическая печь);

- механизмы управления крышкой нагревательных колодцев обжимного прокатного стана (нагревательный колодец);

- участок транспортировки труб большого диаметра;

- автоматизированный комплекс скипового подъема угля.

5. Изучение программируемого реле

– основы программирования;

– конфигурирование и программирование двухсторонней передачи данных между ПЛК и программируемым реле

6. Изучение SCADA-системы

– конфигурирования связи с контроллером

– создание проекта (основы работы с инструментами индикации и управления)

7. Синтез системы автоматического управления

– управление полупроводниковыми преобразователями

аналоговыми сигналами;

– изучение замкнутой системы управления двигателем

с обратной связью по скорости;

- изучение замкнутой системы управления двигателем

с обратной связью по положению;

– синтез комплексной системы автоматизации с использованием SCADA-системы.

16. Техническое описание

Техническое описание должно быть выполнено в виде брошюры формата А5 и должно содержать:

– состав стенда;

– основные технические характеристики стенда в целом;

– схему подключения питания стенда, модулей и электромашинного агрегата;

– основные технические характеристики модулей и электромашинного агрегата.