ZR-FGB500C风光互补微网机电实训系统

ZR-FGB500C风光互补微网机电实训系统系统装置由太阳能光伏电板、双轴跟踪控制模块、蓄电池模块、太阳能控制器模块、太阳能逆变器模块、模拟风洞发电模块、开关控制模块、环境监测模块、上位机监控模块，仪表显示部分,（各功能转换接口模块）等组成；各控制系统集成于风能发电、光伏发电为一体的教学实训台；各系统通过连接电缆进行连接，形成一套可完成风力及光伏发电、同步并网、离网电源的实验及教学演示。帮助学生理解太阳能并网、离网及风力发电系统的原理，从而起到学习工程实际应用技能的作用。 各部件接口采用安全插口式设计，各模块通过实验线缆连接，实验方便、操作灵活。 ZR-FGB500C风光互补微网机电实训系统应用范围：主要面向职高、大学、研究生、企业技工以风力发电和太阳能离网、并网发电为主课题的研究和培训。 一、ZR-FGB500C风光互补微网机电实训系统主要技术规格参数： 1、系统规格 ◆ 系统最大电压：DC12V，AC220V ◆ 系统最大电流：10A ◆ 系统最大功率：300W 2、太阳光电实习教学模块 太阳能电池规格：单晶硅太阳能电池 ◆ 元件尺寸(L*W*H)：621*281*25mm*2 ◆ 最佳功率：25W ◆ 最佳工作电压：17.05±0.5V ◆ 最佳工作电流：1.20±0.10A， ◆ 短路电流：1.34±0.10A， ◆ 开路电压：21.0±0.5V ◆ 模拟光源模块：1000W 3、风力发电机实习教学模块 ◆ 风洞调速范围：0～13 m/s，功率5.0KW ◆ 风力发电机额定输出电压：12VDC，功率：400W ◆ 风机类型；永磁同步发电机，上风式 ◆ 启动风速；2.5m/s ◆ 风叶材质：碳光纤化合物 4、风光互补专用控制器： ◆ 充电方式：PWM脉宽调制 ◆ 充电最大电流 35A ◆ 过放保护电压 10.6V ±0.5 ◆ 过放恢复电压 12.6V ±0.5 ◆ 输出保护电压 16V ±0.5 ◆ 卸载开始电压（出厂值）15.5V ±0.5 ◆ 卸载开始电流（出厂值） 15A ◆ 保护功能：蓄电池过充电、蓄电池过放电、蓄电反接、负载过载、防雷、风机限流、风机自动刹车和手动刹车。 ◆ 使用32们高速单片机，实现智能控制，自动识别12/24V系统。 采用串联式PWM充电控制方式，使充电回路的电压损失较原二极管充电方式降低一半，充电效率较非PWM高3－6%;过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式有利于提高蓄电池寿命。 ◆ 多种保护功能，包括蓄电池反接、蓄电池过、欠压保护、太阳能电池组件短路保护，具有自动恢的输出过流保护功能，输出短路保护功能。 ◆ 具有丰富的工作模式，如光控，光控＋延时，通用控制等模式。 ◆ 具有直流输出或1Hz频闪输出2种输出选择，频闪输出特别适用于LED交通警示灯等。在频闪输出模式，负载可以使用感性负载。浮充电温度补偿功能。使用数字LED显示及设置，采用一键式操作完成所有设置。 ◆ 大屏幕LCD显示，太阳能电池、蓄电池、负载电流、电压等电参数。 5、并网逆变器 ◆ 输出电压：AC 180-260V ◆ 工作电压：10.8 - 28V， ◆ 额定输出功率≥200W ◆ 输出波形：正弦波(失真度≤3﹪) ◆ 输出频率：47-55Hz， ◆ LED方式显示工作状态， 并网逆变器具有DC－DC和DC－AC两级能量变换的结构。DC－DC变换环节调整光伏阵列的工作点使其跟踪最大功率点；DC－AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位，同时获得单位功率因数。 6、离网逆变器 ◆ 纯正弦波输出(失真率<4%) ◆ 输入输出完全隔离设计 ◆ 能快速并行启动电容、电感负载 ◆ 三色指示灯显示，输入电压,输出电压，负载水准和故障情形 ◆ 负载控制风扇冷却 ◆ 过压/欠压/短路/过载/超温保护 ◆ 输出电压：AC220V ◆ 工作电压：9.7 - 15V， ◆ 额定输出功率≥200W ◆ 输出波形：正弦波(失真度≤3﹪) ◆ 输出频率：50±3Hz， ◆ LED方式显示工作状态， ◆ 静态电流：≤0.3A， 具有输出短路、过温、过载、欠压保护及保护具有自动恢复功能，采用风机冷却方式，输入输出完全隔离设计，能快速并行启动电容、电感负载，三色指示灯显示，输入电压,输出电压，负载水准和故障情形，负载控制风扇冷却，过压/欠压/短路/过载/超温保护 7、西门子S7-200PLC S7-200 PLC是模拟式中小型PLC，电源、CPU和其他模块都是独立的，可以通过U形总线把电源（PS）、CPU和其他模块紧密固定在西门子S7-200的标准轨道上。每个模块都有一个总线连接器，后者插在各模块的背后。电源模块总是安装在机架的最左边，CPU模块紧靠电源模块。CPU的右边是可以选择的IM接口模块，如果只用主架导轨而没有使用扩展支架可以不选择IM接口模块。 S7编程软件组态主架导轨硬件时，电源，CPU和IM分别放在导轨的1号槽、2号槽和3号槽上。一条导轨共有11个槽号：1号槽至11号槽，其中4号槽至11号槽可以随意放置除电源、CPU和IM以外的其他模块。如：DI（数字量输入）、DO（数字量输出）、AI（模拟量输入）、AO（模拟量输出）、FM（功能模块）和CP（通信模块）等 8、监控系统（触摸屏） ◆ 尺寸(英寸) 10.2 ◆ 液晶屏：TFT液晶显示，LED背光 ◆ 显示颜色：真彩，65535色 ◆ 分辨率：800×480 ◆ 液晶屏亮度：200cd/㎡ ◆ 触摸屏：电阻式 ◆ 供电电源：24VDC ◆ 额定功率：5W ◆ CPU主板：ARM CPU，400MHz ◆ 内存：64M ◆ 存储设备：128M FLASH ◆ 组态软件：MCGS嵌入式组态软件（运行版） 环境条件 　 ◆ 工作温度：0℃~45℃ ◆ 工作湿度：5%~90% ◆ 储存温度：-10℃~60℃ ◆ 振动频率：10-57Hz 57-150Hz ◆ 振动加速度：0.075mm 9.8 m/s2 ◆ 振动扫频速率：Oct/min ≤1 产品规格 ◆ 结构：工业塑料结构 ◆ 颜色：工业灰 ◆ 面板尺寸：226.5mm×163mm ◆ 机柜开孔：215mm×152mm 外部接口：　 ◆ 串口：1×RS232、1×RS485 ◆ USB ：1主1从 9、其它 ◆ 系统实验时的备用电源（2路0-30V/2A直流可调稳压电源）； ◆ 有市电互补切换 ◆ LED恒流驱动 ◆ 提供并网、离网逆变器实套件 ◆ 设置电压模块，确保实验过程的安全； ◆ 可变电阻，电阻值调整范围为0～999kΩ ◆ DC/DC：5个DC/DC电源模块 ◆ 支援外接PC计算机量测太阳能电池I-V特性曲线(VB软件or LabView) 10、电表规格： ◆ 电流表：× 2个，DC20A， 显示模式︰0.5”LCD液晶显示 ◆ 电压表：× 2个，DC50V，显示模式︰0.5”LCD液晶显示 ◆ 电流表：× 2个，AC5A， 显示模式︰0.5”LCD液晶显示 ◆ 电压表：× 2个，AC220V，显示模式︰0.5”LCD液晶显示 ◆ 温度表：× 1个，0～99.9℃ ◆ 多功能网络电参数表：×1个，AC220V，显示模式︰0.5”LCD液晶显示，包含RS485，RS232通讯功能， 11、负载： 直流负载 ◆ 风扇：×1个，额定电压：12V，工作电流：0.25A，功率：3W ◆ 交通灯：2组(R,G,B)，额定电压：12V，工作电流：0.25A，功率：3W ◆ LED灯：1组 交流负载 ◆ 节能灯：×1个，额定电压：220V，工作电流：0.15 A ◆ 马达：×1个，额定电压：220V，工作电流：0.2 12、电池： ◆ 太阳能专用阀控式密封胶体蓄电池，额定电压：12V，额定容量(18-20Ah),充电方法（恒压）； ◆ 具有如下特点：自放电率低，使用寿命长，深放电能力强，充电效率高，工作温度范围宽。 13、系统外形尺寸；长1200×宽780×高1800（㎜）附滚轮方便推动至户外教学。 二、实训内容 1、太阳光电实习教学模块实验内容： 实验一 太阳能电池发电原理实验 实验1-1 太阳能光电板能量转换实验 实验1-2 环境对光电转换影响实验 实验二 太阳能电池光电系统直接负载实验 实验三 光电控制型太阳能系统发电实验 实验3-1 光电型控制单元工作原理实验 实验3-2 光电型控制单元充放电保护实验 实验四 交通警示灯模块设计实验 实验五 太阳能系统负载实验 实验六 综合实验 实验七 太阳能电池基本特性测试实验 实验八 外部扩充DC转AC外接电器实验 实验九 单晶太阳能电池I-V特性曲线实验 实验十 离网逆变器设计实验 实验十一 离网逆变器工作特性实验 实验十二 离网逆变器带载及保护实验 实验十三 并网逆变器设计实验 实验十四 并网实验 实验十五 追日原理与追日过程实验 2、风力电实习教学模块实验内容： 实验一、 风速即转速与与出功率关系实验 实验二、发电机转速与输出电压关系实验 实验三、发电机转速与输出电流关系实验 实验四、发电机转速与输出电压频率关系实验 实验五、风速即转速与与出功率关系实验 实验六、发电机转速与输出电压关系实验 实验七、发电机转速与输出电流关系实验 实验八、发电机转速与输出电压频率关系实验 3、ZR-FGB500C风光互补微网机电实训系统PLC实训内容 实验一 STEP 7软件安装及注意事项 实验二 SIMATIC管理器 实验三 SIMATIC Manager自定义 实验四 PG/PC接口设置 实验五 用PLC控制三相交流异步电动机起/停 实验六 PLC系统的硬件组态及程序编制 实验七 基本逻辑指令的应用 实验八 定时器、计数器的应用 实验九 技能训练，人行横道控制 实验十 模拟量的控制 实验十一 顺序控制系统控制方法的设计 实验十二 步与步的动作 实验十三 PLC通信 4、ZR-FGB500C风光互补微网机电实训系统触摸屏实训内容 实验一 组态软件应用及界面设计 实验二 上传、下载上传文件 实验三 曲线图、柱状图、圆形图、动态图 实验四 数字输入和文数字显示 实验五 历史资料显示 实验六 系统控制读写 实验七 控制系统中触摸屏的画面 实验八 状态图 实验九 控制系统中PLC的程序