本發(fā)明涉及工業(yè)自動控制技術領域，尤其涉及的是一種工業(yè)測控學生實訓虛擬模擬系統(tǒng)。
背景技術：
目前，針對大學內(nèi)對學生實訓的教學系統(tǒng)中，書本理論知識的掌握是基礎，學生的理論知識學以致用是根本，對于學生的動手能力鍛煉，需要校方提供一個平臺，而目前多數(shù)理工科類專業(yè)，學校搭設有實訓基地，特別是機械與電學相關專業(yè)；但目前現(xiàn)有的實訓技術結(jié)合性不強，對于學生的學習，多數(shù)還是依靠理論知識的推理想象，與落后的實訓系統(tǒng)動手操作，過手掌握基礎，缺乏一個結(jié)合性強、操作性多樣化、自動化程度高的實訓系統(tǒng)，提高學生的理論與實踐的鍛煉能力，以使學生更好的通過實際操作當你扎實理論知識與自學分析能力。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種工業(yè)測控學生實訓虛擬模擬系統(tǒng)以改善現(xiàn)有問題。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：一種工業(yè)測控學生實訓虛擬模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括工業(yè)測控系統(tǒng)虛擬單元和電機測控實訓模擬單元；
其中，所述工業(yè)測控系統(tǒng)虛擬單元，構(gòu)建有液位閉環(huán)控制子系統(tǒng)單元和電機位置控制閉環(huán)控制子系統(tǒng)單元，并通過定制型測控終端實現(xiàn)工業(yè)傳感信號的采集與輸出；
所述電機測控實訓模擬單元，實現(xiàn)電機過流、過欠壓、過載、缺相、三相不平衡、漏電、短路保護等功能，控制功能實現(xiàn)電機正反轉(zhuǎn)、星三角啟動等啟動方式，測控觸摸屏支持電機運行數(shù)據(jù)顯示、曲線顯示，遠程數(shù)據(jù)設定、控制、查詢等，
其中，電機測控實訓模擬單元和工業(yè)測控系統(tǒng)虛擬單元可實現(xiàn)與主控服務器構(gòu)建組網(wǎng)保護監(jiān)控型系統(tǒng)。
優(yōu)選的，該系統(tǒng)還包括主控服務器和移動app客戶端；
其中，所述主控服務器采用windows系統(tǒng)，實現(xiàn)對電機測控實訓模擬單元和工業(yè)測控系統(tǒng)虛擬單元的網(wǎng)絡監(jiān)控；
移動app客戶端與主控服務器進行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)測控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實時查看、報警推送、手動控制等。
優(yōu)選的，所述工業(yè)測控系統(tǒng)虛擬單元，還包括測控終端、測控系統(tǒng)嵌入式網(wǎng)關和智能網(wǎng)關自帶觸摸屏。
優(yōu)選的，所述液位閉環(huán)控制子系統(tǒng)單元，該子系統(tǒng)單元的運行部分由液位變送器、水泵、水箱、電動調(diào)節(jié)閥組成，根據(jù)設定值檢測液位，自動控制閥門和泵的啟停。
優(yōu)選的，所述液位閉環(huán)控制子系統(tǒng)單元；
該子系統(tǒng)單元還包括傳感單元和控制單元；
其中，所述傳感單元，其傳感器選用常用的工業(yè)傳感器，類型包括開關輸入、模擬輸入、脈沖輸入等；
所述控制單元，選用工業(yè)常用的執(zhí)行器，類型包括開關輸出、模擬輸出等。
優(yōu)選的，所述液位閉環(huán)控制子系統(tǒng)單元，包括傳感單元和控制單元；
其中，所述控制單元，由繼電器、接觸器、水泵構(gòu)建；
所述傳感單元，電動調(diào)節(jié)閥、液位變送器、瞬時按鈕、自鎖按鈕等構(gòu)建。
優(yōu)選的，所述電機位置控制閉環(huán)控制子系統(tǒng)單元，該子系統(tǒng)單元的運行部分采用步進電機和絲杠系統(tǒng)，利用所述液位閉環(huán)控制子系統(tǒng)單元檢測的液位或軟件任意設定的液位值；控制電機絲杠，帶動游標運動，顯示液位值。
優(yōu)選的，所述機位置控制閉環(huán)控制子系統(tǒng)單元，還包括傳感單元和控制單元；
其中，所述傳感單元為光電編碼器，所述控制單元由步進電機、絲杠游標構(gòu)建。
優(yōu)選的，所述電機測控實訓模擬單元，包括電氣回路、電機保護回路、測控數(shù)傳單元；其中，所述電氣回路包括斷路器、接觸器、熱保護器、手持操作盒，實現(xiàn)電機手動啟停、正反運行；
所述電機保護回路，包括電流互感器、智能保護單元；
所述測控數(shù)傳單元為人機界面觸摸屏。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點：提出一個結(jié)合性強、操作性多樣化、自動化程度高的實訓系統(tǒng)，提高學生的理論與實踐的鍛煉能力，以使學生更好的通過實際操作當你扎實理論知識與自學分析能力。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
本實施例提供的一種工業(yè)測控學生實訓虛擬模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括工業(yè)測控系統(tǒng)虛擬單元和電機測控實訓模擬單元；
其中，所述工業(yè)測控系統(tǒng)虛擬單元，構(gòu)建有液位閉環(huán)控制子系統(tǒng)單元和電機位置控制閉環(huán)控制子系統(tǒng)單元，并通過定制型測控終端實現(xiàn)工業(yè)傳感信號的采集與輸出；
所述電機測控實訓模擬單元，實現(xiàn)電機過流、過欠壓、過載、缺相、三相不平衡、漏電、短路保護等功能，控制功能實現(xiàn)電機正反轉(zhuǎn)、星三角啟動等啟動方式，測控觸摸屏支持電機運行數(shù)據(jù)顯示、曲線顯示，遠程數(shù)據(jù)設定、控制、查詢等，
其中，電機測控實訓模擬單元和工業(yè)測控系統(tǒng)虛擬單元可實現(xiàn)與主控服務器構(gòu)建組網(wǎng)保護監(jiān)控型系統(tǒng)。
具體的，該系統(tǒng)還包括主控服務器和移動app客戶端；
其中，所述主控服務器采用windows系統(tǒng)，實現(xiàn)對電機測控實訓模擬單元和工業(yè)測控系統(tǒng)虛擬單元的網(wǎng)絡監(jiān)控；其上運行定制型組態(tài)軟件，實現(xiàn)實訓單元管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)顯示、曲線繪制、歷史數(shù)據(jù)查詢、報警管理、控制組態(tài)、參數(shù)設置、移動app數(shù)據(jù)交互等功能；其中，移動app客戶端與主控服務器進行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)測控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實時查看、報警推送、手動控制等。
具體的，所述工業(yè)測控系統(tǒng)虛擬單元，還包括測控終端、測控系統(tǒng)嵌入式網(wǎng)關和智能網(wǎng)關自帶觸摸屏。測控終端實現(xiàn)工業(yè)標準信號的輸入輸出，包括0～10v電壓輸入、4～20ma電流輸入、20k脈沖輸入、24v開關輸入、晶體管輸出、繼電器輸出；支持工業(yè)總線，提供rs485接口、can接口，支持zigbee無線傳感網(wǎng)模塊。
智能網(wǎng)關自帶觸摸屏，運行基于linux的定制型組態(tài)軟件，實現(xiàn)對系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)顯示、閉環(huán)控制、遠程數(shù)傳、參數(shù)錄入等功能，具有多種傳輸手段、任意功能組態(tài)的特點。
利用測控終端可以構(gòu)建基于無線傳感網(wǎng)絡測控系統(tǒng)、遠程rtu測控系統(tǒng)、工業(yè)總線測控系統(tǒng)或混合型測控系統(tǒng)；測控終端節(jié)點可以自由增刪，提供系統(tǒng)規(guī)模伸縮性。
具體的，所述液位閉環(huán)控制子系統(tǒng)單元，該子系統(tǒng)單元的運行部分由液位變送器、水泵、水箱、電動調(diào)節(jié)閥組成，根據(jù)設定值檢測液位，自動控制閥門和泵的啟停。
具體的，所述液位閉環(huán)控制子系統(tǒng)單元；
該子系統(tǒng)單元還包括傳感單元和控制單元；
其中，所述傳感單元，其傳感器選用常用的工業(yè)傳感器，類型包括開關輸入、模擬輸入、脈沖輸入等；
所述控制單元，選用工業(yè)常用的執(zhí)行器，類型包括開關輸出、模擬輸出等。
具體的，所述液位閉環(huán)控制子系統(tǒng)單元，包括傳感單元和控制單元；
其中，所述控制單元，由繼電器、接觸器、水泵構(gòu)建；
所述傳感單元，電動調(diào)節(jié)閥、液位變送器、瞬時按鈕、自鎖按鈕等構(gòu)建；其中，電動調(diào)節(jié)閥選用4～20ma，液位變送器選用4～20ma，瞬時按鈕選用干接點，自鎖按鈕選用干接點的信號類型。
具體的，所述電機位置控制閉環(huán)控制子系統(tǒng)單元，該子系統(tǒng)單元的運行部分采用步進電機和絲杠系統(tǒng)，利用所述液位閉環(huán)控制子系統(tǒng)單元檢測的液位或軟件任意設定的液位值；控制電機絲杠，帶動游標運動，顯示液位值。
具體的，所述機位置控制閉環(huán)控制子系統(tǒng)單元，還包括傳感單元和控制單元；
其中，所述傳感單元為光電編碼器，所述控制單元由步進電機、絲杠游標構(gòu)建。
具體的，所述電機測控實訓模擬單元，包括電氣回路、電機保護回路、測控數(shù)傳單元；其中，所述電氣回路包括斷路器、接觸器、熱保護器、手持操作盒，實現(xiàn)電機手動啟停、正反運行；
所述電機保護回路，包括電流互感器、智能保護單元；智能保護單元實現(xiàn)過載保護、斷相保護、三相不平衡保護、堵轉(zhuǎn)保護、欠電壓保護、過電壓保護、漏電保護、接地故障保護、輕載保護、空載保護、短路保護等保護功能。實現(xiàn)直接起動、正反起動、星三角起動、直接旁路起動等控制功能。
所述測控數(shù)傳單元為人機界面觸摸屏；測控數(shù)傳單元支持運行狀態(tài)、三相電流、線電壓、漏電電流、故障信息、電動機工作累計時間、故障次數(shù)等顯示信息。設定額定電流、保護電流曲線、啟動時間、三相不平衡、堵轉(zhuǎn)倍數(shù)、漏電電流值、超欠電壓值等參數(shù)。通過工業(yè)以太網(wǎng)與主控服務器通訊，組成網(wǎng)絡保護監(jiān)控系統(tǒng)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。