[发明专利]一种通用性多电机控制综合实验教学系统

说明书

技术领域

本发明属于实验教学技术领域，涉及电机控制实验教学系统，尤其涉及一种通用性多台电机控制实验教学系统。

背景技术

在与电机控制相关的实验教学中，往往涉及到多种电机，不仅包括普通的三相交流异步电动机、直流电动机、还有直流无刷电动机、开关磁阻电机、永磁同步电机及步进电机等。而不同年级、不同学科对电机控制的实验要求也各不相同。本科生一般只需要简单的电机控制实验，而研究生则对电机控制实验有更高的要求，往往要求实验系统具有很高的开放性和灵活性，能进行二次开发。

同时，随着工业自动化水平的迅速提高和计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高。组态控制软件和触摸屏控制技术已经成为自动化控制领域中重要的一个部分，而且正突飞猛进地发展着。作为今后要从事自动化相关行业的技术人员，了解和掌握组态软件和触摸屏技术是必须的。

目前实验室里配置的电机控制实验装置有的是采用模拟为主，有的是采用模拟和数字混合式，还有采用微型计算机控制式。但是无论采用何种控制方式的实验装置，基本都是单台运行的，而且大多都是针对一种电机类型。如果要更换电机，就需要更换新装置。而且即使采用微型计算机控制式的电机控制实验装置，为了节约成本，几乎都是采用简单的液晶屏和键盘结合的方式进行控制。

发明内容

针对目前实验室教学中电机控制实验装置普遍存在的功能较单一，通用性差、不能实现联网集中控制的问题，本发明提出了一种通用性多电机控制综合实验教学系统，通过触摸屏实现对多台电机的控制。

本发明采用以下技术方案实现：

一种通用性多电机控制综合实验教学系统，包括触摸屏、PLC、DSP控制装置、整流逆变装置；DSP控制装置包括电机传感器接口、仿真器、TMS320C2812/TMS320C28335控制板、液晶屏及键盘，整流逆变装置包括可调变压器、二极管不可控整流器、多相逆变桥、检测与保护系统；DSP控制装置和整流逆变装置可以实现对单台多种类型电机的控制，触摸屏通过PLC与DSP控制装置进行通讯实现对多台电机的集中控制。

本发明不仅可以通过DSP控制装置实现对单台电机的控制，而且整流逆变装置的多相逆变桥可以实现对多种类型电机的控制，同时采用触摸屏通过PLC实现对多台电机的联网控制，可以进行组态软件、触摸屏与PLC技术的相关实验，可以大大提高实验装置的实用性。

为使本发明的目的、技术方案更加清楚明白，以下将通过相关附图对本发明进行详细说明。

附图说明

附图为本发明的结构原理图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明做出详细的说明。

如附图所示，一种通用性多电机控制综合实验教学系统，包括：整流逆变装置、DSP控制装置、PLC、触摸屏。

所述整流逆变装置包括可调变压器、二极管不可控整流器、多相逆变桥、检测与保护系统；可调变压器可以将220V单相交流电转换为0～250V交流电以适应不同的电机，二极管不可控整流器将可调变压器输出的交流电转换为直流电，多相逆变桥为5相全桥逆变器以适应不同相数的电机驱动需要，检测与保护系统可以对母线电压、各相电压和电流进行检测并具有过压、欠压、过流和上电保护。

所述DSP控制装置包括电机传感器接口、仿真器、TMS320C2812/TMS320C28335控制板、液晶屏及键盘；电机传感器接口可以提供霍尔传感器和正交编码器接口以便与不同的电机传感器相连，仿真器为通用DSP仿真器可以支持TMS320C2000、TMS320C3000、TMS320C5000及部分TMS320C6000系列，TMS320C2812/TMS320C28335控制板的管脚可以兼容TMS320C2812和TMS320C28335两种DSP芯片，液晶屏和键盘可以实现对本地电机的控制指令输入、参数和简单图形显示。

所述PLC与DSP之间通过485串口连接，采用半双工工作模式，PLC与DSP之间的通信协议使用Modbus RTU，PLC为主站，DSP为从站，即DSP只有在接收到PLC发送的报文之后，才返回应答报文。PLC以一定频率持续向DSP发送报文，可以读写Modbus RTU从站(即DSP)的寄存器。PLC的路数可以根据所控制电机的数量进行增减。

所述触摸屏通过PLC与DSP相连，可以实现对各台电机的状态显示、远程控制。