可編程控制器實驗系統的製作方法
2023-05-29 10:48:46 2
可編程控制器實驗系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了可編程控制器實驗系統，解決了現有的可編程控制器實驗系統整合性不強、且成本高的問題。該系統包括繼電器交流控制實訓臺和直流目標系統實訓實驗箱，所述繼電器交流控制實訓臺包括底板和安裝於底板上並可拆卸的控制模塊，所述控制模塊包括：PLC模塊、空開模塊、交流接觸器模塊、行程開關、直流接觸器模塊、輸入模塊、通信埠、PLC接線端子、普通接線端子。本實用新型在教學過程中可根據具體實訓項目自由組合模塊，任意更換電氣元件，它可以緊密結合教學實際和生產實際，完全可以模擬和仿真企業實際工作過程，且運行成本低，維修更換元器件方便，在培養學生的創新精神和實踐能力，調動學生的積極性等方面具有十分重要的意義。
【專利說明】可編程控制器實驗系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種實驗系統，具體涉及可編程控制器實驗系統。
【背景技術】
[0002]可編程控制器(PLC)是一種新型的通用自動控制裝置。它將傳統的繼電器控制技術、計算機技術和通訊技術融為一體專門為工業控制而設計，具有功能強、通用靈活、可靠性高、環境適應性好、編程簡單、使用方便以及體積小、功耗低等一系列優點。
[0003]傳統的可編程控制器實驗系統設備由多而散的各種元器件組合而成，成本較高，而且同一實驗設備難以實現不同層次學生以及不同實訓項目的技能訓練，限制了可編程控制器系統在教學中的使用與推廣。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在於提供可編程控制器實驗系統，解決了現有的可編程控制器實驗系統整合性不強，且成本高的問題。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型採用的技術方案如下:
[0006]可編程控制器實驗系統，包括繼電器交流控制實訓臺和直流目標系統實訓實驗箱，所述繼電器交流控制實訓臺包括底板和安裝於底板上並可拆卸的控制模塊，所述控制模塊包括:
[0007]PLC模塊，執行用戶的指令，並通過輸入/輸出控制各種類型的負載；
[0008]空開模塊，用於接通或斷開PLC模塊與負載的電源；
[0009]交流接觸器模塊，控制三相交流電動機的啟動與停止；
[0010]行程開關，用於實訓過程中的位置控制；
[0011]直流接觸器模塊，用於負載或電源系統控制；
[0012]輸入模塊，用於PLC模塊控制信號的輸入；
[0013]通信埠，用於用戶程序的寫入與讀出；
[0014]PLC接線端子，用於PLC模塊的輸入輸出接線；
[0015]普通接線端子，用於將PLC接線端子引出與外部元器件相連；
[0016]彩燈控制模塊，用於彩燈的亮滅或閃爍控制；
[0017]備用端子排，在輸入或輸出點不足時用於擴展或在其他端子出現故障時用於更換；
[0018]線槽，用於將線材規範的整理。
[0019]具體地，所述PLC模塊、空開模塊、交流接觸器模塊、行程開關、直流接觸器模塊、PLC接線端子、普通接線端子、備用端子排、線槽安裝於底板的上端面。
[0020]進一步地，所述彩燈控制模塊、輸入模塊、通信埠安裝於底板的側端面。
[0021]更進一步地，所述直流目標系統實訓實驗箱包括操作面板和安裝於操作面板上的控制部分，所述控制部分包括:
[0022]十字路口交通燈模塊，用於模擬按鈕式人行道與十字路口交通燈的控制；
[0023]霓虹燈模塊，用於模擬七彩霓虹燈的顯示；
[0024]數碼管模塊，用於數碼管控制顯示；
[0025]電源模塊，為各個模塊提供直流電源；
[0026]蜂鳴器模塊，根據程序要求，在需要時發出蜂鳴，用於提醒或警示；
[0027]B⑶碼模塊，用於B⑶碼的顯示與切換；
[0028]電源開關模塊，用於接入電源並提供短路保護。
[0029]再進一步地，所述通信埠連接有編程電纜，該編程電纜與操作面板連接。
[0030]實訓時根據不同的課題將相應的模塊連接在一起，本實用新型可完成六類基本指令實驗:基本指令實驗、定時器及計數器指令實驗、移位寄存器指令實驗、置位/復位及脈衝指令實驗、跳轉指令實驗、常用功能指令實驗。
[0031]本實用新型可完成九個控制實驗項目:交通信號燈的自動控制、加工中心刀庫捷徑方向選擇控制、驅動步進電機的控制、舞臺藝術燈飾的控制、LED數碼管顯示控制實驗、交流電機Y/ Δ形起動的控制、液體混合裝置的自動控制、水塔水位自動控制。
[0032]本實用新型與現有技術相比，具有以下優點及有益效果:
[0033](I)本實用新型在教學過程中可根據具體實訓項目自由組合模塊，任意更換電氣元件，它可以緊密結合教學實際和生產實際，完全可以模擬和仿真企業實際工作過程，並且運行成本低，維修更換元器件方便；
[0034](2)本實用新型將PLC的接線端子引到普通接線端子上，即保留PLC硬體本來面目，又保護PLC的接線端子，節約成本；
[0035](3)本實用新型改進了教學儀器廠使用插接件進行模擬實訓的模式，硬體接線完全按照企業生產線工作現場的實際情況進行設計，學生根據任務要求，選擇所需元器件及耗材，繪製電路圖並完成硬體組裝、通電試車與故障排除，真正實現工學一體化；
[0036](4)本實用新型把PLC的通信埠用廠家的編程電纜(另一端是為與計算機串口連接的標準接口)引到操作面板上，學生用普通串口線與計算機相連，進行程序的傳輸，即使頻繁的插拔學生永遠不會動編程電纜，那就不會損壞它；
[0037](5)本實用新型綜合了目前國內各類中等職業學校PLC課程的全部實訓項目，且適應性強，普及與提高可根據教學的進程做有機地結合，實驗的深度與廣度可根據需要做靈活調整，既能滿足中級工培訓對基本指令的學習要求，又能供高級工、預備技師完成實用電路的設計與調試；
[0038](6)本實用新型整套性強，從儀器儀表、專用電源到實訓連接專用導線等均配套齊全，儀器儀表的性能、精度、規格等均密切可結合實訓的需要進行配套，且一致性強，實驗器件選擇合理、配套完整，便於教師組織和指導實驗教學，為聯機演示、模擬演示、實物現場控制提供了條件；
[0039](7)本實用新型針對教學中的重點、難點和急需解決的問題而設計製作，融教師的教法與學生的學法為一體，在培養學生的創新精神和實踐能力，調動學生的積極性等方面具有十分重要的意義。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0040]圖1為本實用新型-實施例的繼電器交流控制實訓臺的底板上端面圖。
[0041]圖2為本實用新型-實施例的繼電器交流控制實訓臺的底板側端面圖。
[0042]圖3為本實用新型-實施例的直流目標系統實訓實驗箱的操作面板結構示意圖。
[0043]其中，圖中附圖標記對應的零部件名稱為:
[0044]1-空開模塊，2-交流接觸器模塊，3-線槽，4-PLC接線端子，5-PLC模塊，6_喇叭，7-行程開關，8-備用端子排，9-直流接觸器模塊，10-彩燈控制模塊，11-輸入模塊，12-通信埠，13-十字路口交通燈模塊，14-霓虹燈模塊，15-數碼管模塊，16-電源模塊，17-蜂鳴器模塊，18-BCD碼模塊，19-電源開關模塊。
【具體實施方式】
[0045]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，本實用新型的實施方式包括但不限於下列實施例。
[0046]實施例
[0047]如圖1至圖3所示，可編程控制器實驗系統，包括繼電器交流控制實訓臺和直流目標系統實訓實驗箱，所述繼電器交流控制實訓臺包括底板和安裝於底板上的控制模塊，所述控制模塊包括:
[0048]PLC模塊5，即可編程的存儲器，執行用戶的指令，並通過輸入/輸出控制各種類型的負載；
[0049]空開模塊1，用於接通或斷開PLC模塊與負載的電源；
[0050]交流接觸器模塊2，控制三相交流電動機的啟動與停止；
[0051]行程開關7，用於實訓過程中的位置控制；
[0052]直流接觸器模塊9 (24V)，用於相應的負載或電源系統控制；
[0053]輸入模塊11，用於PLC模塊控制信號的輸入；
[0054]通信埠 12，用於用戶程序的寫入與讀出；
[0055]PLC接線端子4，用於PLC模塊的輸入輸出接線；
[0056]普通接線端子6，用於將PLC接線端子引出與外部元器件相連；
[0057]彩燈控制模塊10，用於3盞彩燈的亮滅或閃爍控制；
[0058]備用端子排8，在輸入或輸出點不足時用於擴展或在其他端子出現故障時用於更換；
[0059]線槽3，用於將電源線、數據線等線材規範的整理。
[0060]在本實施例中，所述PLC模塊、空開模塊、交流接觸器模塊、行程開關、直流接觸器模塊、PLC接線端子、普通接線端子、備用端子排、線槽安裝於底板的上端面。所述彩燈控制模塊、輸入模塊、通信埠安裝於底板的側端面。將PLC的接線端子從操作板上引到普通接線端子上，即保留PLC硬體本來面目，又保護PLC的接線端子，節約成本。
[0061]本實用新型的直流目標系統實訓實驗箱包括操作面板和安裝於操作面板上的控制部分，所述控制部分包括:
[0062]十字路口交通燈模塊13:用於模擬按鈕式人行道與十字路口交通燈的控制；
[0063]霓虹燈模塊14:用於模擬七彩霓虹燈的顯示；
[0064]數碼管模塊15:用於兩位數碼管控制顯示；
[0065]電源模塊16:為各個模塊提供24V直流電源；
[0066]蜂鳴器模塊17:根據程序要求，在需要時發出蜂鳴，用於提醒或警示；
[0067]B⑶碼模塊18:用於B⑶碼的顯示與切換；
[0068]電源開關模塊19:用於接入電源並提供短路保護。
[0069]本領域專業技術人員根據本領域的專業知識即可知道直流目標系統實訓實驗箱的PCB印製電路板的設計或者可根據專業知識設計各模塊的連接點位置，在此不做贅述。
[0070]在本實施例中，所述通信埠連接有編程電纜，該編程電纜弓I到操作面板上，學生用普通串口線與計算機相連，進行程序的傳輸，即使頻繁的插拔學生永遠不會動編程電纜，那就不會損壞它。
[0071]在教學過程中可根據具體實訓項目自由組合模塊，任意更換電氣元件，它可以緊密結合教學實際和生產實際，完全可以模擬和仿真企業實際工作過程，本實用新型可完成六類基本指令實驗:基本指令實驗、定時器及計數器指令實驗、移位寄存器指令實驗、置位/復位及脈衝指令實驗、跳轉指令實驗、常用功能指令實驗。
[0072]本實用新型可完成九個控制實驗項目:交通信號燈的自動控制、加工中心刀庫捷徑方向選擇控制、驅動步進電機的控制、舞臺藝術燈飾的控制、LED數碼管顯示控制實驗、交流電機Y/ Δ形起動的控制、液體混合裝置的自動控制、水塔水位自動控制。
[0073]按照上述實施例，便可很好地實現本實用新型。值得說明的是，基於上述結構設計的前提下，為解決同樣的技術問題，即使在本實用新型上做出的一些無實質性的改動或潤色，所採用的技術方案的實質仍然與本實用新型一樣，故其也應當在本實用新型的保護範圍內。
【權利要求】
1.可編程控制器實驗系統，其特徵在於，包括繼電器交流控制實訓臺和直流目標系統實訓實驗箱，所述繼電器交流控制實訓臺包括底板和安裝於底板上並可拆卸的控制模塊，所述控制模塊包括: PLC模塊(5)，執行用戶的指令，並通過輸入/輸出控制負載； 空開模塊(1)，用於接通或斷開PLC模塊與負載的電源； 交流接觸器模塊(2)，控制三相交流電動機的啟動與停止； 行程開關(7)，用於實訓過程中的位置控制； 直流接觸器模塊(9)，用於負載或電源系統控制； 輸入模塊(11)，用於PLC模塊控制信號的輸入； 通信埠(12)，用於用戶程序的寫入與讀出； PLC接線端子(4)，用於PLC模塊的輸入輸出接線； 普通接線端子(6 )，用於將PLC接線端子引出與外部元器件相連。
2.根據權利要求1所述的可編程控制器實驗系統，其特徵在於，所述控制模塊還包括: 彩燈控制模塊(10 )，用於彩燈的亮滅或閃爍控制。
3.根據權利要求2所述的可編程控制器實驗系統，其特徵在於，所述控制模塊還包括: 備用端子排(8)，在輸入或輸出點不足時用於擴展或在其他端子出現故障時用於更換； 線槽(3):用於將線材規範的整理。
4.根據權利要求3所述的可編程控制器實驗系統，其特徵在於，所述PLC模塊、空開模塊、交流接觸器模塊、行程開關、直流接觸器模塊、PLC接線端子、普通接線端子、備用端子排、線槽安裝於底板的上端面。
5.根據權利要求4所述的可編程控制器實驗系統，其特徵在於，所述彩燈控制模塊、輸入模塊、通信埠安裝於底板的側端面。
6.根據權利要求1所述的可編程控制器實驗系統，其特徵在於，所述直流目標系統實訓實驗箱包括操作面板和安裝於操作面板上的控制部分，所述控制部分包括: 十字路口交通燈模塊(13):用於模擬按鈕式人行道與十字路口交通燈的控制； 霓虹燈模塊(14):用於模擬七彩霓虹燈的顯示； 數碼管模塊(15):用於數碼管控制顯示； 電源模塊(16):為各個模塊提供直流電源； 蜂鳴器模塊(17):在需要時發出蜂鳴，用於提醒或警示； B⑶碼模塊(18):用於碼的顯示與切換； 電源開關模塊(19):用於接入電源並提供短路保護。
7.根據權利要求6所述的可編程控制器實驗系統，其特徵在於，所述通信埠連接有編程電纜，該編程電纜與操作面板連接。
【文檔編號】G09B9/00GK204117393SQ201420540153
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月19日 優先權日:2014年9月19日
【發明者】李建華, 周旭, 韋林, 譚明 申請人:四川機電技術學校