一、 裝置訓練項目：

電機變頻驅動控制系統以升船機為背景，設計了一套由電機調速驅動控制系統， 模擬升船機承船廂的升降控制運行。該競賽設備由可編程控制器、變頻器、斷路器、 中間繼電器、按鈕、減速電機、制動器、模擬絲桿滑塊裝置等設備構成。模擬顯示裝 置由絲桿、 HDMI 智能終端、顯示屏等部分組成，用有效行程為 800mm 絲桿模擬80m 提升高度。絲桿上裝有編碼器、限位開關等設備，其中 HDMI 智能終端可讀取編 碼器碼值，并將轉換為承船廂高程數據，在顯示屏上實時顯示，并通訊傳輸給可編程 控制器。位置檢測開關分別安裝于模擬裝置兩端，作為模擬裝置的限位保護。

?

二、 裝置提供功能：

1. ??訓練安裝工藝功能
進行主回路、控制回路的電裝接線，要求接線工藝美觀、整齊、準確無誤。正確 使用接線工具，線鼻壓接牢固接線無松動等。
2. ??硬件接線檢查后，通電測試功能
對照系統原理圖，使用儀表儀器檢查主回路及控制回路有無短路、過載、斷路、 接地、接線錯誤、器件損壞等故障。正確比對接線線號有無與系統原理圖不一致等
3. ???可編程控制器程序編寫功能
使用計算機熟悉掌握該控制器編寫軟件的使用與開發，熟悉掌握各編程語言的使 用。根據該項目運行工況要求進行控制程序的編寫調試等。
4. ???變頻器正常參數設置功能
了解項目運行工況要求，根據工況需求熟悉掌握使用變頻器；正確設置控制參 數，并進行測試工作。
5. ??驗證功能和程序調試功能
測試程序能否正常實現系統功能要求，實現承船廂上升驅動運行 、實現承船廂上 升變速驅動運行 ，承船廂在 80m ?(±1cm）停機；停機位誤差不得超出 2cm。承船廂 ?全行程上升運行時間在 1min 以內。實現承船廂下降驅動運行、實現承船廂下降變速 ?驅動運行，承船廂在 0m ?(±1cm）停機；停機位誤差不得超出 2cm。承船廂全行程下 降運行時間在 1min 以內。按下停機按鈕，實現承船廂的停機功能。

三、 裝置訓練技能：

此競賽項目要求參賽選手掌握運管員以下技能：
1. 可編程控制器的檢查與維護；
2. 變頻控制器的檢查和維護；
3. 電動機調速裝置的檢查與保養；
4. 電氣保護裝置的檢查與維護。
5. 安裝接線工藝的掌握

四、 裝置運行環境：

電機變頻驅動控制系統由一套由電機調速驅動控制系統，模擬升船機承船廂的升 降控制運行。該設備由可編程控制器、變頻器、斷路器、中間繼電器、按鈕、減速電
機、制動器、模擬絲桿滑塊裝置等設備構成。 硬件特點：采用國產元器件系統集成，
1、競賽工作臺
采用優質冷軋鋼板，頂部配有防爆 LED 燈管，方便夜間及照明條架不佳的地方工 作。背板采用方孔掛板，方便元器件安裝。采用耐沖擊防靜電桌面，耐沖擊、耐磨、 ?抗壓強承重大，承重強、桌子更穩固。桌體全鋼桌腳，桌角支架平均負荷可達 300KG. 帶鎖抽屜增加收納空間，使工作空間更整潔。
輸入電源：三相四線 AC380V±10% 50Hz ，16A,帶電流型漏電保護裝置，配電箱 體/斷路器/航空插頭附件等
顯示屏：DELL D2721H 27 英寸/HDMI+VGA 接口 分辨率：1920*1080。
2、機械傳動設備
電機采用齒輪減速電機 AC380V 0.4kw 含抱閘制動裝置 ?AC220V，電機減速比 ???15:1。電動機采用全新高硬度鋼材料軸頭，不易變形，經久耐用。內部采用安全絕緣 套，防靜電、防火花。機身后蓋采用透氣鏤空設計，使電機散熱性能優。
絲桿滑臺模組最大有效行程 850mm，含支架、滑塊、聯軸節 ?絲桿導程 10mm。 絲桿兩端采用加固穩定軸承片，提高整體穩定性。絲桿采用 C7 級滾珠絲桿，精度可 ?達正負 0.05mm，鋼材質線規，防銹性和流暢度更高。底座采用航空鋁材配件，均氧 ?化處理，拒絕生銹。底部與側邊采用可移動 M4 螺母，可以在任意位置安裝限位開關 及固定。
U 型槽型光電開關系列，檢測精度穩定。外殼防塵一體式結構，線纜采用柔韌導 線，耐拉耐彎折。電壓電壓 DC12-24V，應差距離 0.025mm。輸出類型 PNP/NPN可 選擇。動作模式常開/常閉（可選擇）。
編碼器采用上海精浦 GMX 系列，25 位絕對編碼器，分辨率：8192 、 ModbusRTU 通訊 ??，工作電壓：10-30V 。安裝方式：夾緊法蘭。國際標準 Modbus RTU 輸 ??出，可設長度、角度、速度、應用輸出。適合各種多回轉角度的絕對位置測量。全量 程絕對碼盤，內部無電池，不含計數裝置，非接觸式測量碼盤，直接絕對位置對應讀 取，無誤碼率、無累計誤差、無需停電記憶。
安裝基座采用 2.5mm 鋼板鈑金加工 外觀噴塑 RAL7035。
3、控制設備
動力及控制電源開關采用國產常熟開關 CH3 系列產品，分斷能力級別 6KA,額定 電流及極數根據項目需求自行選擇。接觸器采用常熟開關 CK3 系列產品，額定電流 ?9A、直流操作電壓 DC24V、選配頂裝輔助觸頭兩常開兩常閉?？赡褪茴l率為
10Hz~55Hz、加速度為 15m/s ?的機械振動 、加速度為 50m/s ?的機械沖擊；配備常熟 開關 CJR3 系列熱過載繼電器，電流范圍 0.95-1.45A。具有過載、斷相保護，手動/自 動復位選擇，設定簡單。
中間繼電器采用國產宏發電聲 HF18FZ 系列產品，額定電壓：250CAC、額定電 流：4Z/5A、介質耐壓：2000VAC、最大導線截面尺寸： 2X1.5mm2。
熔斷器采用國產茗熔 RT18-32 系列產品，外觀阻燃材質、額定電壓 500V、導件 材質為銅件、規格型號 1P/2P/3P/4P、導軌式安裝。
自復位按鈕采用國產正泰 NP9 系列導軌式按鈕，兩開兩閉不帶燈，按鈕顏色可 選，PC 絕緣性外殼。按鈕適用于交流50Hz/60Hz、額定電壓至 230V 電路控制系統 中，作為磁力啟動器、接觸器及其他電氣線路控制之用。
直流電源采用明緯 SDR 系列產品，電壓范圍 88-264VAC 頻率范圍47-63Hz,輸出 直流電壓 DC24V ?電流范圍 0-5A。具有過負載、過電壓、過溫度保護等。
變頻器使用匯川 MD290T0.7G+MD38TX1 通訊卡通用型變頻器，可以輕松驅動和 控制異步電機，具備用戶可編程功能及后臺軟件監控、通訊總線功能，體積小、功能 強大、性能穩定。 自帶保護功能，上電電機短路檢測、輸入輸出缺相檢測、過流保
護、過壓保護、欠壓保護、過熱過載保護、制動電阻短路保護、內置制動單元過載保 護等。

?

變頻器控制示意圖

智能控制器采用國產 HDMI 智能終端，HDMI 智能終端將顯示屏幕與 HMI 分離， 可搭配任意尺寸的帶有 HDMI 接口的顯示設備，讓實時監控視野更大、更清晰。

HDMI 智能終端技術參數

五、 裝置尺寸重量：
臺面尺寸 1500*800*780（寬*深*高），上部設置試驗裝置安裝屏高 1000 ，總重量 約 110KG。

裝置尺寸及示意圖

系統原理圖 1

系統原理圖 2