一种基于现场总线控制的电机实验平台的制作方法

本实用新型涉及自动化实验设备技术领域，尤其涉及一种基于现场总线控制的电机实验平台。

背景技术：

理论与实践相结合一直是职业技术人员学习的核心模式，将理论尽可能的运用于实践，不仅能直观的反应学员对所学内容的理解程度，还能加强学员的动手实践能力。国内制造业的迅速发展，使企业对自动化控制领域的技术人才的需求大大增加，一个好的实验平台能更有效率的培训学员，使学员更符合企业的要求。

目前国内基于电机的自动化教学所用的设备大部分都是一体机，把变频器、触摸屏、PLC集中到一个密封的实验柜里，若干种现场总线通讯网络都是已经搭建好的，学员只能通过课本和老师的讲述对已搭建好的网络进行想象，最后在计算机上操作相对应的模拟软件完成实验。而没有亲自动手对各个模块进行连接和搭建通讯网络，对老师上课和书中所讲内容的验证没有达到充分的验证，自己的动手操作能力和解决问题的能力没有得到显著的提高。同时，对电机的运行也缺乏系统、精细的测试实验，主要是配套实验设备单一，灵活性差，学生可自主操作的空间小。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于现场总线控制的电机实验平台，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于现场总线控制的电机实验平台，包括计算机、PLC控制器、触摸屏、RS232接口、PLC通讯接口、RS485接口、总线模块、变频器通讯卡、变频器、电机以及电机测试系统，所述计算机、PLC控制器、触摸屏分别通过RS232接口、PLC通讯接口、RS485接口与总线模块连接，所述总线模块、变频器通讯卡、变频器、电机以及电机测试系统依次连接，所述电机测试系统通过RS485转RS232接口转换器与RS232接口连接，所述计算机通过无线通讯模块与手机连接；所述电机测试系统包括与电机连接的直流电阻测试仪、绝缘电阻测试仪、振动噪声仪、多回路温度巡检仪、电流互感器、电压互感器，所述直流电阻测试仪、绝缘电阻测试仪、振动噪声仪、多回路温度巡检仪通过RS485转RS232接口转换器与计算机连接，所述电流互感器输出端与电流变送器、有功/无功变送器连接，所述电压互感器输出端与电压变送器、有功/无功变送器、频率变送器连接，所述电流变送器、电压变送器、有功/无功变送器、频率变送器输出端连接单片机处理器，所述单片机处理器依次通过RS485接口、RS232接口转换器连接计算机。

上述的一种基于现场总线控制的电机实验平台，所述总线模块为PROFIBUS-DP现场总线模块。

上述的一种基于现场总线控制的电机实验平台，所述PLC控制器为西门子S7-300系列PLC控制器。

上述的一种基于现场总线控制的电机实验平台，所述触摸屏为西门子MP277触摸屏。

上述的一种基于现场总线控制的电机实验平台，所述无线通讯模块为蓝牙模块、GPRS模块、WIFI模块任意一种。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的灵活性高，操作性强。学员可以完成从简单到复杂的实验任务，实现整个总线网络的搭建，从变频器参数的设定，计算机、触摸屏的调试，到电机参数的测试，都可以自由搭建，大大提高了学员的实践动手能力，开发了学员的思维，加强了学员解决问题的能力。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构框图。

图2是本实用新型的电机测试系统原理框图。

具体实施方式

如图1、2所示，一种基于现场总线控制的电机实验平台，包括计算机1、PLC控制器2、触摸屏3、RS232接口4、PLC通讯接口5、RS485接口6、总线模块7、变频器通讯卡8、变频器9、电机10以及电机测试系统11，所述计算机1、PLC控制器2、触摸屏3分别通过RS232接口4、PLC通讯接口5、RS485接口6与总线模块7连接，所述总线模块7、变频器通讯卡8、变频器9、电机10以及电机测试系统11依次连接，所述电机测试系统11通过RS485转RS232接口转换器12与RS232接口4连接，所述计算机1通过无线通讯模块13与手机14连接；所述电机测试系统11包括与电机10连接的直流电阻测试仪、绝缘电阻测试仪、振动噪声仪、多回路温度巡检仪、电流互感器、电压互感器，所述直流电阻测试仪、绝缘电阻测试仪、振动噪声仪、多回路温度巡检仪通过RS485转RS232接口转换器12与计算机1连接，所述电流互感器输出端与电流变送器、有功/无功变送器连接，所述电压互感器输出端与电压变送器、有功/无功变送器、频率变送器连接，所述电流变送器、电压变送器、有功/无功变送器、频率变送器输出端连接单片机处理器，所述单片机处理器依次通过RS485接口、RS232接口转换器12连接计算机1。

本实施例中，所述总线模块7为PROFIBUS-DP现场总线模块。

本实施例中，所述PLC控制器2为西门子S7-300系列PLC控制器。

本实施例中，所述触摸屏3为西门子MP277触摸屏。

本实施例中，所述无线通讯模块13为蓝牙模块、GPRS模块、WIFI模块任意一种。

工作原理：把变频器和交流电动机通过屏蔽电缆连接，然后把计算机、PLC控制器、变频器通过各自的通讯设备接入到PROFIBUS-DP总线控制网络中，先对变频器进行相关参数的设置，接着对计算机进行调试，再结合PLC控制器，就能通过计算机对电机进行控制。计算机可以实时读取PLC控制器中的数据，在计算机的组态画面中显示，同时记录数据。在上述所搭建的PROFIBUS-DP现场总线通讯网络中加入触摸屏，因为系统的信号传递通过控制设备的接口最终连接到PROFIBUS-DP现场总线模块进行传递，所以可以通过触摸屏直接控制电机的运转。另外，电机测试系统包括直流电阻测试仪、绝缘电阻测试仪、振动噪声仪、多回路温度巡检仪、电流互感器、电压互感器，这些测试仪既可以单独测量电机某些参量，也可以组合测量，学员可自由搭建。测量的数据通过RS485接口输出再通过RS485转RS232接口转换器转换送到计算机进行处理，得到电压、电流、功率、效率、功率因数、转速以及温度的实际值。计算机所测得的数据也可通过无线通讯模块发送到手机监测，灵活方便，智能化程度高。

综上，本实用新型的灵活性高，操作性强。学员可以完成从简单到复杂的实验任务，实现整个总线网络的搭建，从变频器参数的设定，计算机、触摸屏的调试，到电机参数的测试，都可以自由搭建，大大提高了学员的实践动手能力，开发了学员的思维，加强了学员解决问题的能力。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。