СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ
Лабораторный стенд
«СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ»
(Производство: БК-Студия: Страна производства: Российская Федерация)
Назначение:
Стенд должен быть предназначен для обучения студентов средних специальных и высших учебных заведений различных специальностей, изучающих дисциплины, связанные с автоматизацией различных отраслей промышленности. Изучаются технические характеристики и программирование промышленных средств автоматизации: пультового оборудования, датчиков технологической информации, интеллектуальное программируемое реле и температурного контроллера.
Общие технические требования:
- Стенд должен быть выполнен по модульному принципу, что обеспечит удобство и простоту набора электрической схемы, уменьшит количество возможных ошибок при наборе схемы, облегчит ее проверку при выполнении лабораторных работ, позволяет изменять расположение модулей в стенде, приспосабливая под текущий раздел курса.
- На каждом модуле на лицевой панели должна быть нанесена мнемосхема установленных элементов и устройств, а с тыльной стороны подведены все необходимые напряжения питания.
- Конструкция оборудования должна исключать доступ к электрическим цепям высокого напряжения, другим опасным для человека воздействиям, исключать возможность попадания теплового, ультрафиолетового и лазерного излучения на кожу и в глаза человека.
- Должны использоваться только встроенные приборы для проведения всех необходимых измерений по лабораторным работам.
- Корпус и лицевые панели модулей стенда должны быть покрашены полимерной белой порошковой краской, мнемосхемы и изображения на лицевых панелях должны быть нанесены с помощью ультрафиолетовой печати.
- Для всех основных элементов системы (модулей, преобразователей, агрегатов и устройств) должны быть указаны определенные типы, марки и исполнения этих элементов и их основные характеристики.
- Поставляемые товары должны быть обеспечены технической, эксплуатационной и сервисной документацией на русском языке.
Технические характеристики:
|
Наименование |
Значение |
|
Напряжение питания, не более В |
380 |
|
Частота питающего напряжения, Гц |
50 |
|
Потребляемая мощность, не более, ВА |
30 |
|
Габариты (ШхВхГ), без ноутбука, не более, мм |
660х630х300 |
|
Масса, не более, кг |
45 |
|
Диапазон рабочих температур, не менее, °С |
+10…35 |
|
Максимальная относительная влажность воздуха, не менее, % |
80 |
Состав:
- Модуль питания.
- Модуль таймеров и счетчиков.
- Модуль щитового оборудования.
- Модуль интеллектуального реле.
- Модуль датчиков механических величин.
- Комплект бесконтактных конечных выключателей
- Комплект накладных панелей.
- Комплект накладных мишеней.
- Каркас.
- Ноутбук.
- Комплект силовых кабелей и соединительных проводов.
- Техническое описание.
- Методические указания к выполнению лабораторных работ.
Основные технические характеристики элементов стенда:
- Модуль питания
Должен иметь блок питания, автоматический выключатель, тумблер для включения блока питания и набор гнезд с выходными напряжениями +24В и +5В постоянного тока для подключения к модулю физических объектов автоматизации.
- Модуль таймеров и счетчиков
Должен содержать:
- таймер;
- счетчик;
- блок входных и выходных гнезд для подключения сигналов к устройствам.
Технические характеристики таймера приведены в таблице:
|
Характеристика |
Значение |
|
Диапазон напряжения питания, В |
90…245 |
|
Потребляемая мощность, не более, ВА |
10 |
|
Режимы работы выходов программируются |
наличие |
|
Сброс таймера |
внешний и ручной сброс |
Технические характеристики счетчика приведены в таблице:
|
Характеристика |
Значение |
|
Диапазон напряжения питания, В |
90…245 |
|
Потребляемая мощность, не более, ВА |
10 |
|
Назначение |
Счетчик |
|
Количество разрядов, не менее |
6 |
- Модуль щитового оборудования
Должен содержать:
- измеритель-регулятор технологических процессов (температуры);
- тахометр;
- блок входных и выходных гнезд для подключения сигналов к тахометру.
Технические характеристики измерителя-регулятора приведены в таблице.
|
Характеристика |
Значение |
|
Напряжение питания, не более, В |
220 |
|
Частота напряжения, не более, Гц |
50 |
|
Потребляемая мощность, не более, ВА |
6 |
|
Поддерживаемые типы датчиков: – термопары (ТВР (A-1), ТВР (А-2), ТВР (А-3), ТПР (B), ТЖК (J), ТХА (K), ТХК (L), ТНН (N), ТПП (R), ТПП (S), ТМК (T)), – термосопротивления (50М, 50П, 100М, 100П, ТСП, ТСМ), – унифицированные сигналы постоянного тока (4...20 мА, 0…20 мА, 0…5 мА) – унифицированные сигналы постоянного напряжения (0…1 В, -50…0…50 мВ) |
наличие
наличие
наличие
наличие |
|
Время опроса входа, не более, с |
1 |
|
Выходные устройства: – выход 1 – Реле электромагнитное – выход 2 – Реле электромагнитное |
наличие наличие |
|
Допустимый ток нагрузки выхода 1, не более, А |
4 |
|
Допустимый ток нагрузки выхода 2, не более, А |
2 |
|
Допустимое напряжение, не более, В |
220 |
|
Интерфейс связи: – RS485 |
наличие |
|
Протокол: – ОВЕН, – ModBus-RTU (Slave), – ModBus-ASCII (Slave) |
наличие наличие наличие |
|
Диапазон скоростей передачи данных, не менее, кбит/с |
2,4…115,2 |
Технические характеристики тахометра приведены в таблице:
|
Характеристика |
Значение |
|
Напряжение питания, не более, В |
230 |
|
Потребляемая мощность, не более, ВА |
8 |
|
Диапазон измерения частоты вращения, об/мин |
12…150000 |
|
Класс точности, не более |
0,05 |
|
Диапазоны измерения временных интервалов: – 0 с…99 ч 59 мин 59 с – 100 ч…9999 ч 59 мин – 10000 ч…9999 суток 23 ч |
наличие наличие наличие |
- Модуль интеллектуального реле
Модуль должен содержать:
- интеллектуальное реле, которое должно удовлетворять характеристикам, представленным в таблице:
|
Характеристика |
Значение |
|
Диапазон напряжения питания |
От 12 до 24 В |
|
Число входов |
не менее 8 входов |
|
Число выходов |
не менее 6 выходов |
|
Управление интеллектуальным реле |
Записанная в память программа |
|
Управление входами/выходами |
Циклический опрос программы |
|
Языки программирования |
FBD |
|
Число портов связи |
1 |
- матрицу светодиодов размером не менее 5х6 светодиодов, на которую должна устанавливаться накладная панель в процессе выполнения лабораторных работ;
- матрицу входных сигналов размером не менее 5х6 клемм диаметром не более 2 мм, служащую для подключения матрицы светодиодов;
- узел коммутации и индикации входных и выходных сигналов, содержащий:
- не менее 8 тумблеров задания входных сигналов;
- не менее 8 светодиодов индикации сигналов задания;
- не менее 6 клемм выходных сигналов.
- Модуль датчиков механических величин
Должен содержать:
- блок изучения бесконтактных датчиков приближения, состоящий из узла
- подключения датчика, двух стоек, на которые устанавливаются изучаемые датчики, и измерительной системы на базе цифрового штангенциркуля с блоком крепления мишени;
- блок изучения датчиков частоты вращения, включающий в себя приводной электродвигатель, изучаемый тахогенератор и инкрементальный оптический энкодер;
- блок индикации, включающий индикатор частоты вращения 0…3000 об./мин и вольтметр 0…30 В постоянного тока.
Технические характеристики инкрементального оптического энкодера представлены в таблице:
|
Характеристика |
Значение |
|
Напряжение питания, В |
5 |
|
Тип выхода |
Квадратурный и Z-импульс |
|
Максимальная частота, кГц |
200 |
|
Разрешение, имп./об. |
500 |
|
Тип выхода |
Линейный драйвер |
Технические характеристики тахогенератора представлены в таблице:
|
Характеристика |
Значение |
|
Масса тахогенератора, кг |
0,15 |
|
Максимальная скорость вращения, об/мин |
6500-7000 |
|
Коэффициент трансформации CU, В/(об/мин) |
0,006 |
|
Нелинейность изменения выходного напряжения, % |
0,8 |
|
Асимметрия выходного напряжения АТ, % |
1 |
|
Номинальное сопротивление RН, кОм |
3 |
|
Температурный коэффициент выходного напряжения δU/T, %/°С |
0,1 |
|
|
0,002 |
- Комплект бесконтактных конечных выключателей:
Включает в себя следующие выключатели:
- индуктивный конечный выключатель, характеристики которого представлены в таблице:
|
Характеристика |
Значение |
|
Диапазон напряжения питания, В |
10…30 |
|
Собственный ток потребления, не более, мА |
25 |
|
Выходное сопротивление, не менее, кОм |
4,7 |
|
Ток нагрузки, не более, мА |
230-250 |
|
Падение напряжения, не более, В |
1,5 |
|
Номинальный зазор, не менее, мм |
8 |
|
Диапазон рабочего зазора, мм |
0…6,4 |
|
Гистерезис, не более, % |
10 |
|
Частота переключения, не более, Гц |
300 |
|
Диапазон температур, ºС |
– 25…+ 75 |
|
Защита схемы |
Нет |
|
Световая индикация |
Есть |
- емкостный конечный выключатель, характеристики которого представлены в таблице:
|
Характеристика |
Значение |
|
Диапазон напряжения питания, В |
10…30 |
|
Собственный ток потребления, не более, мА |
25 |
|
Выходное сопротивление, не менее, кОм |
4,7 |
|
Ток нагрузки, не более, мА |
400 |
|
Падение напряжения, не более, В |
2,5 |
|
Номинальный зазор, не менее, мм |
10 |
|
Диапазон рабочего зазора, мм |
0…8 |
|
Диапазон гистерезиса, % |
3…15 |
|
Частота переключения, не более, Гц |
300 |
|
Диапазон температур, ºС |
-25…+75 |
|
Защита схемы |
Нет |
|
Световая индикация |
Есть |
- оптический конечный выключатель, характеристики которого представлены в таблице:
|
Характеристика |
Значение |
|
Диапазон напряжения питания, В |
10…30 |
|
Собственный ток потребления, не более, мА |
25 |
|
Выходное сопротивление, не менее, кОм |
4,7 |
|
Ток нагрузки, не более, мА |
250 |
|
Падение напряжения, не более, В |
2,5 |
|
Номинальный зазор, не менее, мм |
150 |
|
Допустимая освещённость, не более, люкс |
6000 |
|
Частота переключения, не более, Гц |
100 |
|
Диапазон температур, ºС |
-15…+65 |
|
Защита схемы |
Есть |
|
Световая индикация |
Есть |
- индуктивный преобразователь перемещения, характеристики которого представлены в таблице:
|
Характеристика |
Значение |
|
Диапазон напряжения питания, В |
10…30 |
|
Собственный ток потребления, не более, мА |
25 |
|
Выходное сопротивление, не менее, кОм |
4,7 |
|
Падение напряжения, не более, В |
1,5 |
|
Номинальный зазор, не менее, мм |
8 |
|
Диапазон рабочего зазора, мм |
1,2…8 |
|
Диапазон линейной зоны рабочего зазора, мм |
1,75…5,75 |
|
Нелинейность, не более, % |
3 |
|
Минимальное выходное напряжение на линейном участке характеристики, не более, В |
2,3 |
|
Максимальное выходное напряжение на линейном участке характеристики, не менее, В |
8,5 |
|
Максимальная скорость изменения напряжения на нагрузке, не более, В/мс |
2,5 |
|
Диапазон температур, ºС |
-15…+70 |
|
Защита схемы |
Есть |
|
Световая индикация |
Есть |
- Комплект накладных панелей
На панелях должны быть изображены объекты автоматизации, с характеристиками:
|
Характеристика |
Значение |
|
Количество, не менее, шт |
8 |
|
Материал |
двухслойный пластик |
|
Размер, мм |
не менее 86х86 не более 90х90 |
Минимальный перечень объектов, представленных на накладных панелях:
- управление нагревателями печи;
- управление асинхронным электродвигателем;
- управление гирляндой;
- управление линией откачки дренажных вод;
- светофор;
- счет импульсов;
- бегущий огонь;
- приготовление смеси.
- Комплект накладных мишеней
Количество мишеней – 8 шт. Мишени должны иметь различный цвет и должны быть изготовлены из различного материала.
- Каркас
В стенде должен использоваться каркас для крепления модулей, размеры которого составляют (ШхВхГ) не более 650х625х300 мм.
Каркас должен быть изготовлен из алюминиевого профиля сечением не менее 30х30 мм и иметь крепления для фиксации модулей в стенде.
- Ноутбук
Ноутбук должен быть предназначен для программирования реле. Минимальные технические характеристики ноутбука представлены в таблице:
|
Характеристика |
Значение |
|
Диагональ монитора, не менее |
15,6 дюймов |
|
Частота, не менее |
1,1 ГГц |
|
Объём оперативной памяти, не менее |
4 Гб |
|
Объём диска, не менее |
128 Гб |
|
Операционная система |
предустановленная |
- Комплект силовых кабелей и соединительных проводов
Комплект должен обеспечивать подачу всех необходимых напряжений питания на стенд в целом и к отдельным элементам, а также передачу информационных сигналов в системе автоматизации.
- Техническое описание
Должно содержать основные технические характеристики стенда в целом и его составных элементов. Техническое описание должно быть поставлено в виде брошюры формата не менее А5.
- Методические указания к выполнению лабораторных работ
Методические указания к проведению лабораторных работ должны содержать краткие теоретические знания по рассматриваемым разделам курса и описание лабораторных работ, а также порядок подключения и работы со стендом. Методические указания должны быть поставлены в виде брошюры формата не менее А5.
Методические указания должны содержать следующий перечень лабораторных работ и экспериментов:
- Изучение пультового оборудования:
- изучение многофункционального таймера;
- изучение многофункционального счетчика;
- изучение индикатора–регулятора.
- Изучение интеллектуального реле:
- основы программирования;
- автоматическое управление процессами с помощью кнопочной панели реле;
- управление не менее 8 технологическими объектами:
- управление нагревателями печи;
- управление асинхронным электродвигателем;
- управление гирляндой;
- управление линией откачки дренажных вод;
- светофор;
- счёт импульсов;
- бегущий огонь;
- приготовление смеси.
- Изучение датчиков технологической информации:
- рабочие характеристики емкостного и индуктивного датчиков в «путевом» режиме;
- рабочие характеристики емкостного и индуктивного датчиков в «торцевом» режиме;
- статическая характеристика индуктивного преобразователя перемещений;
- рабочие характеристики оптического датчика;
- рабочие характеристики магниточувствительных датчиков на основе герконов и датчиков Холла в «путевом» режиме;
- рабочие характеристики магниточувствительных датчиков на основе герконов и датчиков Холла в «торцевом» режиме.