Стенд обеспечивает возможности выполнения лабораторных работ по электроприводам в многопользовательском режиме с удалённым доступом, а также пригоден для исследований систем электроприводов.

В качестве объектов изучения выбраны три цифровых электропривода фирмы Siemens одинаковой мощности (около 1,5 кВт) разных типов:

• привод постоянного тока Simoreg DC Master с двигателем независимого электромагнитного возбуждения и возможностью двухзонного регулирования скорости до 5000 об/мин;
• привод переменного тока Micromaster 440 на базе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, с энкодером в качестве датчика скорости, с максимальной скоростью 6000 об/мин и с возможностью динамического торможения;
• привод переменного тока Sinamics S120 на базе синхронного двигателя с ротором на постоянных магнитах, с максимальной скоростью 7200 об/мин и с возможностью рекуперативного торможения.

В качестве средства верхнего уровня управления приводами и координации их совместных действий по интерфейсу Profibus-DP применён промышленный контроллер Simatic S7-300, имеющий кроме центрального процессора CPU315, также коммуникационный процессор CP343, который по интерфейсу Ethernet поддерживает взаимодействие с компьютером сервера приводов.

Технологии National Instruments служат основой построения среды для автоматизации исследований и дистанционного взаимодействия со стендом. Возможности контроля сигналов и управления ходом экспериментов аппаратно поддерживаются высокоскоростными многофункциональными платами M-серии типа NI PCI-6251. В качестве средств сопряжения сигналов приводов с входами/выходами платы NI применены блоки SC-2345 с модулями SCС: AI03, AO10, DO01.

Программные средства NI для взаимодействия со стендом включают три уровня: нижний – NI DAQmx – драйверы платы NI PCI-6251; средний – MAX – средства настройки и диагностирования аппаратной части платы; верхний (прикладной уровень) – LabVIEW – среда визуального программирования виртуальных приборов. Для организации удалённого взаимодействия в среде LabVIEW применяется приложение Data Socket Server из состава пакета LabVIEW. Оно обеспечивает доступ клиентской части к компьютеру сервера приводов. В составе клиентской части используется утилита LabVIEW RunTime Engine.

Внешний вид стенда приводов Siemens.

Возможности параметрирования приводов из среды LabVIEW поддерживает программное обеспечение OPC Server фирмы Siemens.

Выбранные приводы являются типичными представителями современных электроприводов, популярны на рынке приводов и перспективны. Приводы рассчитаны на функционирование в двух режимах. Они могут (1) использоваться как независимые отдельные стенды, а также (2) работать совместно по принципу испытуемый привод-нагрузочная машина. За счёт механического сцепления валов муфтами и координации управляющих действий средствами верхнего уровня управления достигается возможность проводить исследования привода с применением программируемого генератора нагрузок. Каждый из приводов связан по сети Profibus-DP с контроллером Simatic, который по сети Ethernet взаимодействует с компьютером, обеспечивая ему возможности как параметрирования так и управления приводами. С другой стороны, компьютер контролирует и визуализирует состояние привода через плату ввода-вывода NI PCI-6251 и устройство согласования сигналов. Этим же путём обеспечивается автоматическое дистанционное управление подачей на привод силового питания.

Экран с приборами при контроле напряжения якоря двигателя.

Работа с стендом поддерживается технологиями NI и типовыми сетевыми компьютерными технологиями. Пользователь, предварительно ознакомившись с методическими указаниями к лабораторной работе, запускает клиентскую программу работы со стендом, выбирает из предлагаемого меню необходимую лабораторную работу и дистанционно по сети подключается к серверу стенда. Перед ним на экране открывается окно выбранной работы. На мнемосхему, раскрывающую изучаемые элементы привода, наложены необходимые виртуальные приборы. Программа в среде LabVIEW поддерживает выполнение заданий работы. Она так построена, что одновременно обеспечиваются: свободный выбор пользователем вариантов действий с приводом; ограничения на некорректные действия; экспертные контекстные подсказки сопровождающие шаги пользователя. Работа в таком режиме с промышленными приводами, даже начинающего пользователя, оказывается абсолютно безопасной, при том, что в работах исследуются достаточно сложные процессы.

Экран с полученной регулировочной характеристикой преобразователя.	Экран с полученной регулировочной характеристикой привода.
Экран с переходными процессами тока и скорости при скачке задания.	Экран с текущим значением статорного тока асинхронного двигателя

Экран с полученной регулировочной
характеристикой синхронного привода.

Стенд спроектирован сотрудниками кафедры РиТК и ООО "Центр инжиниринга". В настоящее время уже разработано два стенда. Первый стенд был создан в 2007 году для Красноярского государственного технического университета (ныне СФУ) и успешно интегрирован в учебный процесс. В 2009 году стенд получил диплом на международной научно-практической конференции «Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW и технологии National Instruments - 2009».

Второй стенд разработан для Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета и сдан в эксплуатацию в сентябре 2009 года.