一种三相变频调速智能测控实训系统和应用方法技术方案

本发明专利技术涉及一种三相变频调速智能测控实训系统和应用方法，包括三相变频器和单相变频器，三相电源线经三相断路器后分别连接到两个三相电参数仪的输入端；每个三相电参数仪的输出端经所述三相变频器后连接一台三相异步电机；同时，单相电源经单相断路器后连接到单相电参数仪的输入端，该单相电参数仪输出端经所述单相变频器后连接单相异步电机；所述各三相电参数仪和三相变频器以及单相电参数仪和单相变频器分别通过485总线连接工控机和测试端；该工控机还同时连接显示模块和报警模块。本发明专利技术设计合理，使用方便，可全面锻炼学生的工程识图能力、动手接线能力以及编程遥测遥控能力，培养学生具有综合工程视角的大工程观念，适合推广。

An Intelligent Measurement and Control Training System for Three-phase Frequency Conversion Speed Regulation and Its Application Method

The invention relates to an intelligent measurement and control training system for three-phase frequency conversion and speed regulation and its application method, which includes three-phase frequency converter and single-phase frequency converter. Three-phase power supply wires are connected to the input terminals of two three-phase electrical parameter meters respectively after three-phase circuit breaker; the output terminals of each three-phase electrical parameter meter are connected to a three-phase asynchronous motor after the three-phase frequency converter; and the single-phase power supply is connected to a single-phase circuit breaker. The output end of the single-phase electrical parameter meter is connected to the single-phase asynchronous motor after the single-phase frequency converter is used; the three-phase electrical parameter meter and the three-phase frequency converter, as well as the single-phase electrical parameter meter and the single-phase frequency converter are connected to the industrial control computer and the test end through 485 bus respectively; the control machine is also connected to the display module and the alarm module at the same time. The invention is reasonable in design and convenient in use, and can comprehensively exercise students'engineering drawing ability, manual wiring ability and programming telemetry and remote control ability, cultivate students' large engineering concept with comprehensive engineering perspective, and is suitable for popularization.

【技术实现步骤摘要】
一种三相变频调速智能测控实训系统和应用方法
本专利技术涉及一种教学用具，尤其是适用于强电类专业学生实践的教具，具体的说是一种三相变频调速智能测控实训系统和应用方法。
技术介绍
在强电类本科专业的实践教学中，需要综合锻炼学生工程识图能力、动手接线能力以及编程遥测遥控能力。目前，现有的强电类实训中，大多数只注重中低层次的工程识图能力和动手接线能力的训练，而缺乏相应的设施对较高层次的编程遥测遥控能力，以及将三者有机融合的大工程观进行训练。因此，需要设计一种实训系统，满足强电类专业学生的训练需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对当前在学生实训教具方面的短缺问题，提供一种三相变频调速智能测控实训系统和应用方法，可以全面锻炼学生的工程识图能力、动手接线能力以及编程遥测遥控能力，培养学生具有综合工程视角的大工程观念。本专利技术的技术方案是：一种三相变频调速智能测控实训系统，包括三相变频器和单相变频器，三相电源线经三相断路器后分别连接到两个三相电参数仪的输入端；每个三相电参数仪的输出端经所述三相变频器后连接一台三相异步电机；同时，单相电源经单相断路器后连接到单相电参数仪的输入端，该单相电参数仪输出端经所述单相变频器后连接单相异步电机；所述各三相电参数仪和三相变频器以及单相电参数仪和单相变频器分别通过485总线连接工控机和测试端；该工控机还同时连接显示模块和报警模块；所述测试端连接学生电脑。进一步的，所述报警模块由蜂鸣器、红绿双色LED灯及驱动器构成，用于超负荷报警。进一步的，所述三相异步电机绕组连接方式为三角形。进一步的，所述工控机通过RS232-485转换器连接到485总线。进一步的，还包括单相风机，用于系统热量的释放。一种三相变频调速智能测控实训系统的应用方法，包括以下步骤：S1:测试端不连接学生电脑，工控机运行演示程序，并对系统进行操控；S2:学生电脑连接测试端，在工控机上运行模拟测试程序，直接接收学生电脑的数据，检验是否正确；S3:保持学生电脑与测试端连接，并确保工控机与系统断开连接，使学生电脑对系统进行操控。进一步的，所述步骤S2中，所述工控机与系统连接或不连接。本专利技术的有益效果：本专利技术设计合理，使用方便，可全面锻炼学生的工程识图能力、动手接线能力以及编程遥测遥控能力，培养学生具有综合工程视角的大工程观念，适合推广。附图说明图1是本专利技术系统的连接示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。如图1所示，一种三相变频调速智能测控实训系统，包括显示模块、主控模块、测量模块、执行模块、通信模块、报警模块、保护模块和散热模块。其中：1）显示模块为一个触摸式电容显示屏，用于显示数据和触摸输入。2）主控模块为一台嵌入式工控机。工控机要求至少有2个RS232接口。3）测量模块由三台交流电参数仪构成，其中2台三相交流电参数仪，1台为单相交流电参数仪。要求交流电参数仪具有RS485通讯接口，具备测量电压、电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数和能耗功能。4）执行模块由3台异步电机和3台变频器构成，其中3台异步电机中，2台为三相电机，1台为单相电机；所述3台变频器均有485通讯接口，其中2台为三相三进三出类型变频器，1台为单相单进单出类型变频器。5）通信模块由RS232-485转换器、交流电参数仪的485接口和变频器的485接口构成。6）报警模块由蜂鸣器、红绿双色LED灯及驱动器构成，用于超负荷报警。7）保护模块由1台三相断路器和1台单相断路器构成，防止人员触电。8）散热模块为一台单相风机，用于系统热量的释放（1）搭建系统1）三相电源线从三相断路器接入后，分别连接到2个三相电参数仪的输入端，然后再从其输出端连接到三相变频器的输入端。三相异步电机绕组连接方式为三角形，并将三相异步电机接在三相变频器的输出端。三相断路器采用3P/20A规格；三相电参数仪采用带485通讯口、最大输出频率为3Hz的仪表；三相变频器采用VFD-M系列，功率为0.75KW；三相异步电机为鼠笼式结构，绕组连接方式改为三角形。2）单相电源从单相断路器接入后，连接到单相电参数仪的输入端，然后再从其输出端连接到单相变频器的输入端。单相异步电机连接在变频器输出端。单相断路器采用1+N/20A规格；单相电参数仪采用带485通讯口、最大输出频率为3Hz的仪表；单相变频器采用VFD-M系列，功率为0.5KW；单相异步电机为0.5KW普通电机。3）工控机的RS232接口通过RS232-485转换器连接到485总线，再分别连接到3台交流电参数仪485接口和3台变频器的485接口上，以便对系统进行调试和控制。该485总线还同时连接到测试端。该测试端可与学生电脑相连，使所述工控机能够对来自学生电脑的指令进行校验。同时，还可断开工控机与系统的连接后，由学生电脑直接控制系统，为学生实训创造有利条件。4）报警模块和显示模块都直接与工控机相连。报警模块的驱动器通过RS232接口与工控机连接。所述所述报警模块由蜂鸣器、红绿双色LED灯及驱动器，可以通过工控机发出指令，控制蜂鸣器发声和LED灯转换颜色。所述显示模块为10.4寸触摸式电容显示屏，可以显示来自的系统信息或来自学生电脑的指令，以便检验。5）单相风机直接连接到单相电源。该单相风机采用壁挂安装，供电为单相220V，功率15W。（2）系统设置1）设置2台三相电参数仪的485地址分别为1和2，设置单相电参数仪的485地址为3.2）设置2台三相变频器的485地址分别为4和5，设置单相变频器的485地址为6.3）设置所有模块的其他通讯参数为“9600，N，8，1”，均采用MODBUS协议。4）设置所有变频器控制参数如下：主频率输入来源：通信端子；运转信号来源：通信端子，键盘STOP有效。（3）工控机演示程序设计演示程序设计流程主要包括：1）选择串口号，设置通讯参数，打开串口。2）读取交流电参数仪数据。数据包括：电压、电流、有功、无功、功率因数、能耗等。如，查询单相电参数仪电压数据，发送“0303002A0002E421”，查询三相电参数仪电流数据，发送“020300300002C437”。3）将仪表反馈数据解析，并显示在程序界面。如电压查询反馈为“03030443674CCD88FD”，根据IEEE754标准，解析后为231.3V。（4）工控机模拟测试程序设计1）选择串口号，设置通讯参数，打开串口。2）开启串口数据接收线程，等待学生电脑发过来的数据指令。3）有数据到达后，接收数据。4）解析数据指令。如收到“0303002A0002E421”，则屏幕提示：查询3号设备电压。如果指令有误，则提示指令错误。5）反馈数据。若指令正确，则工控机模拟实际硬件，给出反馈数据。如反馈电压数据为“03030443674CCD88FD”。同时屏幕上显示解析后的电压为231.3V。若学生自己的计算机上解析结果与屏幕上的一致，则指导老师可以认定学生程序设计正确。一种三相变频调速智能测控实训系统的应用方法，包括以下步骤：S1:测试端不连接学生电脑，工控机运行演示程序，并对系统进行读取数据、控制变频器等操控；S2:学生电脑连接测试端，在工控机上运行模拟测试程序，直接接收学生电脑的数据，检验是否正确；此时，所述工控机可与系统连接，也可以不连接。S3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相变频调速智能测控实训系统，包括三相变频器和单相变频器，其特征是三相电源线经三相断路器后分别连接到两个三相电参数仪的输入端；每个三相电参数仪的输出端经所述三相变频器后连接一台三相异步电机；同时，单相电源经单相断路器后连接到单相电参数仪的输入端，该单相电参数仪输出端经所述单相变频器后连接单相异步电机；所述各三相电参数仪和三相变频器以及单相电参数仪和单相变频器分别通过485总线连接工控机和测试端；该工控机还同时连接显示模块和报警模块；所述测试端能够连接学生电脑。

【技术特征摘要】
1.一种三相变频调速智能测控实训系统，包括三相变频器和单相变频器，其特征是三相电源线经三相断路器后分别连接到两个三相电参数仪的输入端；每个三相电参数仪的输出端经所述三相变频器后连接一台三相异步电机；同时，单相电源经单相断路器后连接到单相电参数仪的输入端，该单相电参数仪输出端经所述单相变频器后连接单相异步电机；所述各三相电参数仪和三相变频器以及单相电参数仪和单相变频器分别通过485总线连接工控机和测试端；该工控机还同时连接显示模块和报警模块；所述测试端能够连接学生电脑。2.根据权利要求1所述的三相变频调速智能测控实训系统，其特征是所述报警模块由蜂鸣器、红绿双色LED灯及驱动器构成，用于超负荷报警。3.根据权利要求1所述的三相变频调速智能测控实训系统，其特征是所述三相异...

【专利技术属性】
技术研发人员：田光兆，顾宝兴，安秋，魏建胜，刘宇峰，周俊，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32