实验室综合控制系统，此系统包括教师主控单元、教师电源系统、学生受控电源系统和综合设备单元。标准配置中教师主控单元1套，教师电源系统1套，学生受控电源系统16套和综合设备单元16套。
1.教师主控单元：教师主控单元由10.2寸触摸屏、综合配电柜、终端控制器16套、移动端和人机界面组成。通过人机界面可以控制教师电源系统、学生受控电源系统和综合设备单元。2.教师电源系统：由教师端4.3寸触摸屏、输入输出接口和人机界面组成。教师通过人机界面控制教师端电源输出和学生端电源输出。3.学生受控电源系统：由学生端4.3寸触摸屏、输入输出接口和人机界面组成。通过接受教师电源控制电源输出，以及在教师端解锁的情况下自主进行电源输出控制。4.综合设备单元：由排风系统、供水系统、排水系统、照明系统、电机系统、220V电源系统、状态显示系统组成。通过教师主控控制排风、供水，通过教师主控与终端控制器通信控制排水、照明、电机、220电源系统动作，通过教师主控显示各个系统状态，通过学生端4.3寸触摸屏显示各个系统状态，通过学生端4.3寸触摸屏控制该区域照明系统。二、详述：1.综合设备单元1.1排风设备参数：5.5KW离心风机。功能：1）三挡调速、无极调速。（三挡调速值可以预设）2）检测风机转速，所处状态，异常情况显示及报警，异常情况处理意见。1.2供水系统参数：40W常闭电磁阀，直流供电功能：1）打开、关闭2）所处状态，异常情况显示及报警，异常情况处理意见。1.3排水系统参数：180W隔膜水泵，直流供电功能：1）方式1：通过水位传感器控制隔膜水泵的工作，水位传感器设置3个水位（高、中、低）；中水位时水泵打开，开启排水；低水位时，水泵延时5S后关闭（具体时间可以修改）；高水位时，关闭进水电磁阀，打开相应位置隔膜水泵。（正常情况下不会达到高水位，若达到高水位，即视为此处故障，故障原因：水泵故障或传感器故障。）方式2：通过教师主控单元人机界面手动控制排水，可以全选、分选、一键排水。2）所处状态，异常情况显示及报警，并且显示故障水泵的编号和所处位置，异常情况处理意见。1.4照明系统参数：3组LED灯，每组2根LED灯，每根灯功率12W，直流供电功能：1）教师主控端可以手动控制LED灯的通断，可以全选、分选、一键开起；控制屏上设置开灯、关灯按键；灯的亮度分为3档，按下“开灯”，打开第一档即每组打开2盏灯，再次按下“开灯”，打开第二档即每组打开4盏灯，第三次按下“开灯”，打开第三档及每组打开6盏灯，第四次按下“开灯”，灯光全部关闭，第五次按下“开灯”，打开第一档，如此循环；按下“关灯”后，即刻关闭灯光。2）同时灯光亮度可以无极调整。3）学生端4.3寸屏幕上设置“灯光按钮”，功能与教师主控端功能一致，教师主控端设置“灯光解锁”按钮，灯光解锁按钮不被按下的情况下，学生端4.3寸屏幕不可对灯光进行操作。4）关机重启后复位学生操作状态。1.5电机系统参数：80W，直流供电功能：1）教师主控端手动控制电机正反转，可以全选、分选、一键控制；2）电机需要在需求位置停止；3）悬臂上升过程中碰到障碍物达到一定的力度需要停止运转；5）当悬臂上水管快接处于连接状态情况下电机不能启动；6）状态显示、异常情况显示、报警及处理意见显示，碰撞到障碍物提示，上升时水管未断开提示。1.6220V电源参数：220V5A插座功能：1）手动控制插座通断，可以全选、分选、一键开起；2）过载时断开相应插座并提示报警，同时显示过载插座位置。2.教师电源系统2.1教师交流输出（U标，分档输出的电压标称值）1）交流输出范围：0-30V输出，分辨率为1V，额定电流8A（6A），带有过载保护。2）分档输出的空载电压应不大于（1.05U标-0.2）V。3）输入电压保持220V不变，负载电流在0至额定电流范围内变化，输出电压应不小于（0.95U标-0.2）V2.2教师直流稳压输出1）输出范围：0-30V输出，分辨率0.1V，额定电流6A，带有过载保护。100V 6A2）分档输出的空载电压误差不大于（2%U标+0.1）V；3）输入电压在198V-242V间变化，在额定电流输出时电压变化量不大于（2%U标+0.1）V；4）输入电压保持220V不变，负载电流在0至额定电流范围变化，输出电压变化量不大于（2%U标+0.1）V；5）电源电压保持220V，达到额定电流时纹波电压不大于5mV。2.3教师直流高压输出1）输出电压在240V-300V，输出电流为100mA，带有过载保护。2.4教师直流大电流1）输出9V40A大电流，8S后自动关断，实现时间无误差。30V40A2.5学生交流控制教师电源可以分组或独立控制学生受控电源的交流输出，控制范围0-30V，分辨率为1V。2.6学生直流控制教师电源可分组或独立控制学生受控电源的直流输出，控制范围为0-30V，分辨率为0.1V。2.7锁定功能1）教室电源可以通过锁定按钮取消学生受控电源对电源输出电压的调节控制，学生受控电源的输出电压仅能接受教师电源或教师主控系统的控制。2）教师电源可以设定学生受控电源的电压调节范围，学生受控电源仅能在该电压范围内进行电压调节。2.8输入输出接口针对教师交流、教师直流、教师直流高压、教师直流大电流分别设置4组输出接口；教师电源与受控学生电源和教师主控之间通过485口MODBUS协议通信2.9过载保护1）除直流大电流短时输出外，当教室电源的交流输出和直流稳压输出的电流等于或小于其额定输出电流时，电源应正常工作；当输出电流在额定电流值的1.05倍-1.1倍时电源应能过载保护。2）交流输出和直流稳压输出电路短路时应能自动关断。3）过载保护后，将输出空载，按下复位键或重新开启电源，电源应能恢复输出。4）设置可外接保险丝，需要方便更换。2.10人机界面1）人机界面可以实现上述2.1-2.7内容的控制，所有的电压输出值的设定直接通过键入电压数值来实现，同时添加“+”、“-”按钮，可以进行调整；2）设置“复位”按钮，可以通过该按钮实现上述2.9中的控制；3）设置“通信”指示组件，显示通信状态；4）设置“信息”按钮，显示设备信息；过载或短路时，进行语音报警并给出正确操作提示；语音功能可以手动关闭。5）设置“帮助按钮”，显示操作说明。3.学生受控电源系统3.1学生交流输出1）交流输出范围：0-30V输出，分辨率为1V，额定电流3A（2A），带有过载保护。2）在教师电源按下锁定按钮后，学生受控电源不再具备自主调压功能；当教室电源设定调压范围后，学生受控电源仅能在范围内进行调压设置。3）分档输出的空载电压应不大于（1.05U标-0.3）V。4）输入电压保持220V不变，负载电流在0至额定电流范围内变化，输出电压应不小于（0.95U标-0.3）V。3.2学生直流稳压输出1）输出范围：0-30V输出，分辨率0.1V，额定电流2A，带有过载保护。2）在教师电源按下锁定按钮后，学生受控电源不再具备自主调压功能；当教室电源设定调压范围后，学生受控电源仅能在范围内进行调压设置。3）分档输出的空载电压误差不大于（2%U标+0.1）V；4）输入电压在198V-242V间变化，在额定电流输出时电压变化量不大于（2%U标+0.1）V；5）输入电压保持220V不变，负载电流在0至额定电流范围变化，输出电压变化量不大于（2%U标+0.1）V；6）电源电压保持220V，达到额定电流时纹波电压不大于10mV。3.3过载保护1）除直流大电流短时输出外，当教室电源的交流输出和直流稳压输出的电流等于或小于其额定输出电流时，电源应正常工作；当输出电流在额定电流值的1.05倍-1.1倍时电源应能过载保护。2）交流输出和直流稳压输出电路短路时应能自动关断。3）过载保护后，将输出空载，按下复位键或重新开启电源，电源应能恢复输出。4）设置可外接保险丝，需要方便更换。3.4人机界面1）人机界面可以实现上述3.1-3.2内容的控制，所有的电压输出值的设定直接通过键入电压数值来实现，同时添加“+”、“-”按钮，可以进行调整；2）设置“复位”按钮，可以通过该按钮实现上述3.3中的控制；3）设置“通信”指示组件，显示通信状态；4）设置“信息”按钮，显示设备信息；过载或短路时，进行语音报警并给出正确操作提示；语音功能可以手动关闭。5）设置“帮助按钮”，显示操作说明。4.教师主控系统4.1综合控制柜1）电路设计符合相关标准，安全性有保障；2）总控制柜设置启动按钮、停止按钮；启动按钮开启后总控制柜带电，屏幕开启；停止按钮由急停代替，即可以正常使用情况下切断电源，也可以在危急情况下断电；3）预留至少3个220V市电插座，有相应的冗余设计；4）变频器、电磁阀、终端控制器（控制器供电及控制的设备的供电)需要有空开控制整体通断以方便检修；5）可选配应急电源；6）断电重新来电时保证所有功能复位至关闭状态，但是电机在任何情况下均需保持原有状态不可动作；7）控制柜内预留交换机空间，至少4个网线接口；8）控制柜内嵌入安装触摸屏。4.2终端控制器1）尺寸尽可能小巧；2）终端控制器外部预留急停按钮，当任何一位使用者按下急停开关时切断该位电源；3）设置485MODBUS通信接口，与教师主控触摸屏进行通讯；4）终端控制器通过和教师主控触摸屏通信控制排水、照明、电机、220电源系统动作；终端控制器负责对上述功能配件及学生端4.3寸触摸屏的供电。4.3人机界面1）界面分为主界面、给排水界面、排风界面、电机旋转界面、照明界面、220V电源界面；报警信息界面；通信开关界面；电源控制界面；界面分为状态显示区域，功能操作区域，功能界面选择区域；2）排风界面：调速控制按钮、状态显示、风量显示；3）给排水：给水控制按钮、排水控制按钮、状态显示；4）电机界面：悬臂控制按钮、状态显示；5）照明界面：灯通断控制按钮、状态显示；6）220V电源界面：供电控制按钮、状态显示，220V电源负载功率显示；7）主界面：各功能工作状态，一键下课功能按钮，一键下课倒计时，手动复位功能按钮；按下按钮后废水排空3~5s，关闭LED灯，关闭风机，关闭给水电磁阀，关闭市电插座；在某些情况下发生程序错误，按下此按钮将各个功能复位重置，注意推杆不可以复位。8）报警信息界面：故障详细信息，故障所处位置，故障处理意见；9）通信开关界面：控制与终端控制器间通信通断；10）电源控制界面：功能与教师电源人机界面一致；增加电源通断控制按钮，可以控制教室电源及学生受控电源的通断控制，可以实现分组、全部控制。11）各个界面简洁美观、醒目大方；字体合适，提供多个样板。4.44.3寸触摸屏界面1）电源控制界面：与3.4功能一致；2）综合设备单元控制界面：显示给排水通断状态、排风风量、照明亮度、220V电源通断及功率显示；照明控制按钮。4.5移动端与教师主控系统人机界面内容一致，可通过局域网连接，可通过互联网连接。5.其他功能5.1语音助手，可以通过语音提示故障信息，故障所在位置及故障处理意见，进行语音操作打开排水、220V电源；5.2环境检测功能，可以实时检测空气质量，并将数据同步到教师主控触摸屏、学生端4.3寸触摸屏和移动端上。
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