电机调速dcs教学实验系统的制作方法
专利名称：电机调速dcs教学实验系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种教学实验系统，特别涉及一种电机调速DCS教学实验系统。
背景技术：
现有的电机调速教学实验系统，广泛应用于高校教学中。两台电机同轴连接，调速器控制其中一台电机，作为电动机带动另一台电机转动发电，发出来的电能只能转化成热能，消耗在可调电阻器上，不利于节能，并且对于大功率电机调速实验来说，学生在调节可调电阻器时产生的高电压大电流是比较危险的。而且在实验中，电动机可以是直流电机或者交流电机，发电机只能是直流电机，交流电机发电实验比较困难。
发明内容本实用新型是针对现有电机调速实验系统存在的问题，提出了一种电机调速DCS教学实验系统，实现了交直流电机四象限调速，绿色节能，并且学生在实验过程中只需要操作弱电部分即可控制整个实验系统，保证了人身安全。本实用新型的技术方案为一种电机调速DCS教学实验系统，包括直流调速器、DCS系统、交流调速器、直流电机、转矩转速传感器、交流电机，直流调速器和交流调速器分别与直流电机和交流电机进行电气连接，DCS集散控制系统通过数据采集模块采集直流电机和交流电机上转矩转速传感器的信号，并通过PR0FIBUS现场总线与直流调速器和交流调速器实现通信，控制直流电机和交流电机的运行。所述DCS 系统为 SIEMENS 的 SIMATIC PCS 7 BOX，直流调速器为 SIEMENS 的 6RA70,交流调速器为SIEMENS的sl20，转矩转速传感器为北京三晶创业科技集团有限公司的JN338。本实用新型的有益效果在于本实用新型电机调速DCS教学实验系统，将产生的电能反馈回电网，绿色节能，安全可靠。
图1为本实用新型电机调速DCS教学实验系统结构框图；图2为本实用新型电机调速DCS教学实验系统实验原理图；图3为本实用新型电机调速DCS教学实验系统操作界面示意图。
具体实施方式
如图1所示电机调速DCS教学实验系统结构框图，包括直流调速器1、DCS系统2、交流调速器3、直流电机4、转矩转速传感器5、交流电机6。直流电机4的转轴通过联轴器与转矩转速传感器5的转轴进行同轴联接，转矩转速传感器5的转轴的另一端通过联轴器与交流电机6的转轴进行同轴联接，直流调速器1和交流调速器3分别与直流电机4和交流电机6进行电气连接，DCS (Distributed Control System集散控制系统)系统2通过数据采集模块采集转矩转速传感器5的信号，并且通过PR0FIBUS现场总线与直流调速器1和交流调速器3实现通信。在DCS系统2的上位机界面中就可以对硬件进行组态，控制调速器的运行，对电机进行四象限调速控制。如图2所示电机调速DCS教学实验系统实验原理图，包括控制系统和主电路，DCS系统是整个实验系统的控制系统，包括上位机(监控操作PC机)、电源PS307、PCS7 BOX WITH416-2、数据采集模块SM323和SM334和profibus现场总线，主电路包括直流调速器、直流电机、转矩转速传感器、交流调速器、交流电机。四象限是指电动正转、发电正转、电动反转和发电反转四个状态，当控制直流调速器使直流电机作为电动机，控制交流调速器使交流电机作为发电机时，三相电从Ll、L2和L3输入，从A、B、C反馈回电网。当控制交流调速器使交流电机作为电动机，控制直流调速器使直流电机作为发电机时，三相电从A、B、C输入，从L1、L2和L3反馈回电网。DCS 系统为 SIEMENS 的 SIMATIC PCS 7 BOX，直流调速器为 SIEMENS 的 6RA70,交流调速器为SIEMENS的sl20，转矩转速传感器为北京三晶创业科技集团有限公司的JN338。如图3所示电机调速DCS教学实验系统操作界面示意图，学生首先进入主画面，对各个实验参数进行设定，开始实验。在实验过程中，可以进入过程监控、画面调用、系统退出三个界面。过程监控中为运行参数显示和报警显示，画面调用中为直流电机曲线和交流电机曲线。
权利要求1.一种电机调速DCS教学实验系统，其特征在于，包括直流调速器、DCS系统、交流调速器、直流电机、转矩转速传感器、交流电机，直流调速器和交流调速器分别与直流电机和交流电机进行电气连接，DCS集散控制系统通过数据采集模块采集直流电机和交流电机上转矩转速传感器的信号，并通过PR0FIBUS现场总线与直流调速器和交流调速器实现通信，控制直流电机和交流电机的运行。
2.根据权利要求1所述电机调速DCS教学实验系统，其特征在于，所述DCS系统为SIEMENS的SIMATIC PCS 7 BOX，直流调速器为SIEMENS的6RA70,交流调速器为SIEMENS的sl20，转矩转速传感器为北京三晶创业科技集团有限公司的JN338。
专利摘要本实用新型涉及一种电机调速DCS教学实验系统，DCS集散控制系统通过现场总线控制直流调速器和交流调速器，调速器控制对应的电机，直流电机与交流电机同轴连接，转矩转速传感器将信号反馈给DCS系统。直流调速器和交流调速器均为四象限调速器，不仅将产生的电能反馈回电网，环保节能，并且使学生远离高电压和大电流，保证了学生的人身安全。适用于自动化和电气系统专业的本科生和研究生。
文档编号G09B25/02GK202159456SQ20112027981
公开日2012年3月7日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年8月3日
发明者张冬冬, 李铁栓 申请人:上海理工大学
技术领域：
本实用新型涉及一种教学实验系统，特别涉及一种电机调速DCS教学实验系统。
背景技术：
现有的电机调速教学实验系统，广泛应用于高校教学中。两台电机同轴连接，调速器控制其中一台电机，作为电动机带动另一台电机转动发电，发出来的电能只能转化成热能，消耗在可调电阻器上，不利于节能，并且对于大功率电机调速实验来说，学生在调节可调电阻器时产生的高电压大电流是比较危险的。而且在实验中，电动机可以是直流电机或者交流电机，发电机只能是直流电机，交流电机发电实验比较困难。
发明内容本实用新型是针对现有电机调速实验系统存在的问题，提出了一种电机调速DCS教学实验系统，实现了交直流电机四象限调速，绿色节能，并且学生在实验过程中只需要操作弱电部分即可控制整个实验系统，保证了人身安全。本实用新型的技术方案为一种电机调速DCS教学实验系统，包括直流调速器、DCS系统、交流调速器、直流电机、转矩转速传感器、交流电机，直流调速器和交流调速器分别与直流电机和交流电机进行电气连接，DCS集散控制系统通过数据采集模块采集直流电机和交流电机上转矩转速传感器的信号，并通过PR0FIBUS现场总线与直流调速器和交流调速器实现通信，控制直流电机和交流电机的运行。所述DCS 系统为 SIEMENS 的 SIMATIC PCS 7 BOX，直流调速器为 SIEMENS 的 6RA70,交流调速器为SIEMENS的sl20，转矩转速传感器为北京三晶创业科技集团有限公司的JN338。本实用新型的有益效果在于本实用新型电机调速DCS教学实验系统，将产生的电能反馈回电网，绿色节能，安全可靠。
图1为本实用新型电机调速DCS教学实验系统结构框图；图2为本实用新型电机调速DCS教学实验系统实验原理图；图3为本实用新型电机调速DCS教学实验系统操作界面示意图。
具体实施方式
如图1所示电机调速DCS教学实验系统结构框图，包括直流调速器1、DCS系统2、交流调速器3、直流电机4、转矩转速传感器5、交流电机6。直流电机4的转轴通过联轴器与转矩转速传感器5的转轴进行同轴联接，转矩转速传感器5的转轴的另一端通过联轴器与交流电机6的转轴进行同轴联接，直流调速器1和交流调速器3分别与直流电机4和交流电机6进行电气连接，DCS (Distributed Control System集散控制系统)系统2通过数据采集模块采集转矩转速传感器5的信号，并且通过PR0FIBUS现场总线与直流调速器1和交流调速器3实现通信。在DCS系统2的上位机界面中就可以对硬件进行组态，控制调速器的运行，对电机进行四象限调速控制。如图2所示电机调速DCS教学实验系统实验原理图，包括控制系统和主电路，DCS系统是整个实验系统的控制系统，包括上位机(监控操作PC机)、电源PS307、PCS7 BOX WITH416-2、数据采集模块SM323和SM334和profibus现场总线，主电路包括直流调速器、直流电机、转矩转速传感器、交流调速器、交流电机。四象限是指电动正转、发电正转、电动反转和发电反转四个状态，当控制直流调速器使直流电机作为电动机，控制交流调速器使交流电机作为发电机时，三相电从Ll、L2和L3输入，从A、B、C反馈回电网。当控制交流调速器使交流电机作为电动机，控制直流调速器使直流电机作为发电机时，三相电从A、B、C输入，从L1、L2和L3反馈回电网。DCS 系统为 SIEMENS 的 SIMATIC PCS 7 BOX，直流调速器为 SIEMENS 的 6RA70,交流调速器为SIEMENS的sl20，转矩转速传感器为北京三晶创业科技集团有限公司的JN338。如图3所示电机调速DCS教学实验系统操作界面示意图，学生首先进入主画面，对各个实验参数进行设定，开始实验。在实验过程中，可以进入过程监控、画面调用、系统退出三个界面。过程监控中为运行参数显示和报警显示，画面调用中为直流电机曲线和交流电机曲线。
权利要求1.一种电机调速DCS教学实验系统，其特征在于，包括直流调速器、DCS系统、交流调速器、直流电机、转矩转速传感器、交流电机，直流调速器和交流调速器分别与直流电机和交流电机进行电气连接，DCS集散控制系统通过数据采集模块采集直流电机和交流电机上转矩转速传感器的信号，并通过PR0FIBUS现场总线与直流调速器和交流调速器实现通信，控制直流电机和交流电机的运行。
2.根据权利要求1所述电机调速DCS教学实验系统，其特征在于，所述DCS系统为SIEMENS的SIMATIC PCS 7 BOX，直流调速器为SIEMENS的6RA70,交流调速器为SIEMENS的sl20，转矩转速传感器为北京三晶创业科技集团有限公司的JN338。
专利摘要本实用新型涉及一种电机调速DCS教学实验系统，DCS集散控制系统通过现场总线控制直流调速器和交流调速器，调速器控制对应的电机，直流电机与交流电机同轴连接，转矩转速传感器将信号反馈给DCS系统。直流调速器和交流调速器均为四象限调速器，不仅将产生的电能反馈回电网，环保节能，并且使学生远离高电压和大电流，保证了学生的人身安全。适用于自动化和电气系统专业的本科生和研究生。
文档编号G09B25/02GK202159456SQ20112027981
公开日2012年3月7日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年8月3日
发明者张冬冬, 李铁栓 申请人:上海理工大学
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