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企業信息
TW-SPV03型 光伏發電實訓係統
一、設備組成
TW-SPV03型光伏發電實訓係統主要由光伏供電裝置、光伏供電係統、逆變與負載係統、監控係統四個部分組成，如圖1所示。
1、設備尺寸：光伏供電裝置1610×1010×1550mm
實訓櫃1000×1000×2000mm
2、場地麵積：12平方米
二、各單元介紹
1、 光伏供電裝置
（1）、光伏供電裝置的組成
光伏供電裝置主要由光伏電池組件、投射燈、光線傳感器、光線傳感器控製盒、水平方向和俯仰方向運動機構、擺杆、擺杆減速箱、擺杆支架、單相交流電動機、電容器、直流電動機、接近開關、微動開關、底座支架等設備與器件組成，如下圖所示。
4塊光伏電池組件並聯組成光伏電池方陣，光線傳感器安裝在光伏電池方陣中央。2盞300W的投射燈安裝在擺杆支架上，擺杆底端與減速箱輸出端連接，減速箱輸入端連接單相交流電動機。電動機旋轉時，通過減速箱驅動擺杆作圓周擺動。擺杆底端與底座支架連接部分安裝了接近開關和微動開關，用於擺杆位置的限位和保護。水平和俯仰方向運動機構由水平運動減速箱、俯仰運動減速箱、直流電動機、接近開關和微動開關組成。直流電動機旋轉時，水平運動減速箱驅動光伏電池方陣作向東方向或向西方向的水平移動、俯仰運動減速箱驅動光伏電池方陣作向北方向或向南方向的俯仰移動，接近開關和微動開關用於光伏電池方陣位置的限位和保護。
2、光伏供電係統
(1)、光伏供電係統的組成
光伏供電係統主要由光伏電源控製單元、光伏輸出顯示單元、觸摸屏、光伏供電控製單元、ARM控製單元、接口單元、西門子S7-200PLC、繼電器組、接線排、蓄電池組、可調電阻、斷路器、12V開關電源、網孔架等組成。
（2）、控製方式
光伏電源控製單元主要由斷路器、+24V開關電源、AC220V電源插座、指示燈、接線端子DT1和DT2等組成。
光伏輸出顯示單元主要由直流電流表、直流電壓表、接線端子DT3和DT4等組成。
光伏供電控製單元主要由選擇開關、急停按鈕、帶燈按鈕、接線端子DT5、DT6和DT7等組成。
（3）、ARM控製單元和接口單元
蓄電池的充電過程及充電保護由ARM控製單元、接口單元及程序完成，蓄電池的放電保護由ARM控製單元、接口單元及繼電器完成，當蓄電池放電電壓低於規定值，ARM控製單元輸出信號驅動繼電器工作，繼電器常閉觸點斷開，切斷蓄電池的放電回路。
（4）、蓄電池組
蓄電池組選用4節閥控密封式鉛酸蓄電池
3、逆變與負載係統
（1）、逆變與負載係統的組成
逆變與負載係統主要由逆變電源控製單元、逆變輸出顯示單元、逆變器、逆變器參數檢測模塊、變頻器、三相交流電機、發光管舞台燈光模塊、警示燈、接線排、斷路器、網孔架等組成。
①逆變電源控製單元
逆變電源控製單元主要由斷路器、+24V開關電源、AC220V電源插座、指示燈、接線端子DT14和DT15等組成。
②逆變輸出顯示單元
逆變輸出顯示單元主要由交流電流表、交流電壓表、接線端子DT16和DT17等組成。
（2）、逆變器
逆變器是將低壓直流電源變換成高壓交流電源的裝置，逆變器的種類很多, 各自的具體工作原理、工作過程不盡相同。本實訓裝置使用的逆變器由DC-DC升壓PWM控製芯片單元、驅動+升壓功率MOS管單元、升壓變壓器、SPWM芯片單元、高壓驅動芯片單元、全橋逆變功率MOS管單元、LC濾波器組成。
功能要求
金屬探傷儀要求能實現對被測工件缺陷的自動檢測。
金屬探傷儀由位移傳感器、電渦流傳感器、信號調理電路、A/D轉換電路、微處理器（STM32）、液晶顯示與鍵盤電路、直流減速電機驅動電路等幾部分組成。
金屬探傷儀的前麵板需安裝微處理器核心板（STM32或51單片機、液晶顯示模塊、鍵盤電路）和電源開關。金屬探傷儀由DCP-24金屬探傷儀和二維運動機構兩部分組成，其中二維運動機構如圖五所示。二維運動機構與金屬探傷儀之間按係統接線圖接線。
功能要求
開機後在液晶顯示屏上顯示“電子產品設 計及製作”，可用“p、q、t、u”四個按鍵控製探測線圈的“Y上移、Y下移、X左移、X右移”，按下回車鍵後進入測試界麵。
測試界麵
測試界麵分別有檢測坐標、探頭坐標、探頭狀態及缺陷數量顯示。檢測坐標為定點檢測時可設定的坐標值，坐標值位於被測工件下方的有機玻璃板上，前3位為X軸的坐標值，後3位為Y軸的坐標值，單位為mm，坐標輸入方式由用戶自定；探頭坐標實時顯示探測線圈的坐標值，坐標值定義與檢測坐標定義一致；探頭狀態實時顯示探測線圈位置有/無檢測到缺陷，有缺陷顯示，無缺陷顯示□；缺陷數量顯示累計檢測到的缺陷個數。
定點檢測：用按鍵輸入好檢測坐標後，按下F1功能鍵，探測線圈移動到指 定的坐標點檢測有/無缺陷，探頭狀態要求實時顯示，檢測到有缺陷時，缺陷數量自動加1，無缺陷時不需輸出指示。按下F3功能鍵，缺陷數量清零。
自動檢測：按F2功能鍵，探測線圈自動回到坐標零點(000x000)，然後逐行或逐列掃描對被測工件進行自動檢測，要求探頭坐標和探頭狀態實時顯示。當檢測到缺陷時，檢測暫停，缺陷數量加1，按下回車鍵後檢測繼續，直至掃描完畢。在檢測過程中按下F3功能鍵，退出自動檢測狀態，缺陷數量清零。
2）光伏發電跟蹤器的設 計與製作實訓套件
要求該光伏發電跟蹤器由光敏檢測電路、串口A/D轉換電路、主機電路、液晶顯示與鍵盤電路、全橋PWM驅動電路以及模擬太陽能板等幾部分組成，通過光敏檢測電路的感應可實現對光源的自動跟蹤。串口A/D轉換電路：此模塊主要由模擬信號輸入電路、外圍電路、數字信號輸出電路組成，其中輸入部分有放大和偏置功能，功能腳及數字輸出由PMOD口引出，可通過跳線帽調節輸入的單雙極性。
功能要求
光伏發電跟蹤器要求實現對自動跟蹤光伏發電裝置的控製。
光伏發電跟蹤器由光敏檢測電路、ADS1118串口A/D轉換電路、STM32控製電路、液晶顯示與鍵盤電路、DRV8412全橋PWM驅動電路以及模擬太陽能板等幾部分組成，通過光敏檢測電路的感應可實現對光源的自動跟蹤。
通過光伏發電跟蹤器前麵板的按鍵（麵板中標號為S1~S6的按鍵對應於DCP-204-A模塊中的相應按鍵）設置相關參數，可以實現光伏電池瞬時功率測量，發電量測量，太陽光模擬跟蹤功能。
按下模式選擇按鍵，可以切換發電模式和跟蹤模式。開機時，默認狀態為發電模式，按下模式選擇按鍵，進入跟蹤模式；再次按下該按鍵，進入發電模式。
3）電感式位移傳感儀的設 計與製作實訓套件
電感式位移傳感儀產生激勵電壓供給傳感器，接收兩個次級線圈的電壓信號並進行處理後在液晶屏上顯示。整個係統由STM32F103核心板、液晶顯示和鍵盤電路板、串口A/D轉換電路板、多功能萬用板和電源等組成。
功能實現
通過電感式位移傳感儀前麵板的按鍵設置相關參數，可以實現電感式位移傳感儀的位移測量、零點遷移和增益調整。
開機顯示“電感式位移傳感儀”5秒後進入測量模式界麵，電感式位移傳感器可以測量兩個位移值（A和B）和這兩個位移值的差值（A-B）。進入界麵後實際值在測量值A位置顯示，並後麵的“*”符以1Hz閃爍；按確定鍵後測量值A保持，測量值B顯示實際值，其後麵的“*” 符以1Hz閃爍；A-B顯示測量值A和測量值B的差值，最前位顯示差值的符號。再按確定鍵回複到測量值A顯示實際值狀態。
按下模式選擇按鍵，可以切換測量模式和校準模式，進入校準模式時為零點值A校準狀態。
零點值A校準：將螺旋測微頭調節到零位置後，按增加鍵（↑）或減小鍵（↓）可以將此值調整為00.0mm，其後麵的“*”符以1Hz閃爍。按確定鍵後切換到校準值B校準狀態。
校準值B校準：將螺旋測微頭調節到某一個較大的位移值（如20mm），按增加鍵（↑）或減小鍵（↓）將此值調整為測微頭的實際距離值，以調整此電感式位移傳感儀的增益值。調整完畢後按確定鍵可以切換到零點值A校準狀態。按模式鍵後可以回複到測量模式界麵。
9.5.7 基於FPGA的傳感器設 計實驗模塊要求
9.5.7.1 由主芯片EP2C5Q208C8N，有適合實驗開發所需的板載外設：LCD顯示屏、動態數碼管顯示電路、開關輸入電路、按鍵輸入電路、發光二極管顯示電路、50MHz晶振電路、A/D轉換電路、D/A轉換電路、USB接口電路、RS232接口電路、程序下載接口、電源輸入及轉換電路和擴展接口電路等組成。實驗模塊采用透明化構造，方便學生了解的內部構造，有助於增加學生感性認識。
9.5.7.2 要求可完成以下實驗內容：
1）MDCL-FPGA 開發板認識實驗-流水燈實驗
2）MDCL-FPGA 開發板數字邏輯設 計實驗 - 1位全加器實驗
3）MDCL-FPGA 開發板數字邏輯設 計實驗 - 4位全加器實驗
4）1Hz信號發生實驗
5）十進製計數器實驗一
6）七段數碼管顯示實驗
7）十進製計數器實驗二
8）數碼管動態顯示實驗
9）十進製計數器實驗三
10）數字鍾實驗一（綜合實驗1）
11）數字鍾實驗二（綜合實驗2）
12）A/D轉換實驗
13）D/A轉換實驗
該實驗模塊除完成以上基本實驗外，用戶還可基於主芯片及外圍器件電路用於畢業設 計和學生二次開發。
