可编程控制器实验系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了可编程控制器实验系统，解决了现有的可编程控制器实验系统整合性不强、且成本高的问题。该系统包括继电器交流控制实训台和直流目标系统实训实验箱，所述继电器交流控制实训台包括底板和安装于底板上并可拆卸的控制模块，所述控制模块包括：PLC模块、空开模块、交流接触器模块、行程开关、直流接触器模块、输入模块、通信端口、PLC接线端子、普通接线端子。本实用新型在教学过程中可根据具体实训项目自由组合模块，任意更换电气元件，它可以紧密结合教学实际和生产实际，完全可以模拟和仿真企业实际工作过程，且运行成本低，维修更换元器件方便，在培养学生的创新精神和实践能力，调动学生的积极性等方面具有十分重要的意义。
【专利说明】可编程控制器实验系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种实验系统，具体涉及可编程控制器实验系统。
【背景技术】
[0002]可编程控制器(PLC)是一种新型的通用自动控制装置。它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体专门为工业控制而设计，具有功能强、通用灵活、可靠性高、环境适应性好、编程简单、使用方便以及体积小、功耗低等一系列优点。
[0003]传统的可编程控制器实验系统设备由多而散的各种元器件组合而成，成本较高，而且同一实验设备难以实现不同层次学生以及不同实训项目的技能训练，限制了可编程控制器系统在教学中的使用与推广。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供可编程控制器实验系统，解决了现有的可编程控制器实验系统整合性不强，且成本高的问题。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]可编程控制器实验系统，包括继电器交流控制实训台和直流目标系统实训实验箱，所述继电器交流控制实训台包括底板和安装于底板上并可拆卸的控制模块，所述控制模块包括:
[0007]PLC模块，执行用户的指令，并通过输入/输出控制各种类型的负载；
[0008]空开模块，用于接通或断开PLC模块与负载的电源；
[0009]交流接触器模块，控制三相交流电动机的启动与停止；
[0010]行程开关，用于实训过程中的位置控制；
[0011]直流接触器模块，用于负载或电源系统控制；
[0012]输入模块，用于PLC模块控制信号的输入；
[0013]通信端口，用于用户程序的写入与读出；
[0014]PLC接线端子，用于PLC模块的输入输出接线；
[0015]普通接线端子，用于将PLC接线端子引出与外部元器件相连；
[0016]彩灯控制模块，用于彩灯的亮灭或闪烁控制；
[0017]备用端子排，在输入或输出点不足时用于扩展或在其他端子出现故障时用于更换；
[0018]线槽，用于将线材规范的整理。
[0019]具体地，所述PLC模块、空开模块、交流接触器模块、行程开关、直流接触器模块、PLC接线端子、普通接线端子、备用端子排、线槽安装于底板的上端面。
[0020]进一步地，所述彩灯控制模块、输入模块、通信端口安装于底板的侧端面。
[0021]更进一步地，所述直流目标系统实训实验箱包括操作面板和安装于操作面板上的控制部分，所述控制部分包括:
[0022]十字路口交通灯模块，用于模拟按钮式人行道与十字路口交通灯的控制；
[0023]霓虹灯模块，用于模拟七彩霓虹灯的显示；
[0024]数码管模块，用于数码管控制显示；
[0025]电源模块，为各个模块提供直流电源；
[0026]蜂鸣器模块，根据程序要求，在需要时发出蜂鸣，用于提醒或警示；
[0027]B⑶码模块，用于B⑶码的显示与切换；
[0028]电源开关模块，用于接入电源并提供短路保护。
[0029]再进一步地，所述通信端口连接有编程电缆，该编程电缆与操作面板连接。
[0030]实训时根据不同的课题将相应的模块连接在一起，本实用新型可完成六类基本指令实验:基本指令实验、定时器及计数器指令实验、移位寄存器指令实验、置位/复位及脉冲指令实验、跳转指令实验、常用功能指令实验。
[0031]本实用新型可完成九个控制实验项目:交通信号灯的自动控制、加工中心刀库捷径方向选择控制、驱动步进电机的控制、舞台艺术灯饰的控制、LED数码管显示控制实验、交流电机Y/ Δ形起动的控制、液体混合装置的自动控制、水塔水位自动控制。
[0032]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0033](I)本实用新型在教学过程中可根据具体实训项目自由组合模块，任意更换电气元件，它可以紧密结合教学实际和生产实际，完全可以模拟和仿真企业实际工作过程，并且运行成本低，维修更换元器件方便；
[0034](2)本实用新型将PLC的接线端子引到普通接线端子上，即保留PLC硬件本来面目，又保护PLC的接线端子，节约成本；
[0035](3)本实用新型改进了教学仪器厂使用插接件进行模拟实训的模式，硬件接线完全按照企业生产线工作现场的实际情况进行设计，学生根据任务要求，选择所需元器件及耗材，绘制电路图并完成硬件组装、通电试车与故障排除，真正实现工学一体化；
[0036](4)本实用新型把PLC的通信端口用厂家的编程电缆(另一端是为与计算机串口连接的标准接口)引到操作面板上，学生用普通串口线与计算机相连，进行程序的传输，即使频繁的插拔学生永远不会动编程电缆，那就不会损坏它；
[0037](5)本实用新型综合了目前国内各类中等职业学校PLC课程的全部实训项目，且适应性强，普及与提高可根据教学的进程做有机地结合，实验的深度与广度可根据需要做灵活调整，既能满足中级工培训对基本指令的学习要求，又能供高级工、预备技师完成实用电路的设计与调试；
[0038](6)本实用新型整套性强，从仪器仪表、专用电源到实训连接专用导线等均配套齐全，仪器仪表的性能、精度、规格等均密切可结合实训的需要进行配套，且一致性强，实验器件选择合理、配套完整，便于教师组织和指导实验教学，为联机演示、模拟演示、实物现场控制提供了条件；
[0039](7)本实用新型针对教学中的重点、难点和急需解决的问题而设计制作，融教师的教法与学生的学法为一体，在培养学生的创新精神和实践能力，调动学生的积极性等方面具有十分重要的意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]图1为本实用新型-实施例的继电器交流控制实训台的底板上端面图。
[0041]图2为本实用新型-实施例的继电器交流控制实训台的底板侧端面图。
[0042]图3为本实用新型-实施例的直流目标系统实训实验箱的操作面板结构示意图。
[0043]其中，图中附图标记对应的零部件名称为:
[0044]1-空开模块，2-交流接触器模块，3-线槽，4-PLC接线端子，5-PLC模块，6_喇叭，7-行程开关，8-备用端子排，9-直流接触器模块，10-彩灯控制模块，11-输入模块，12-通信端口，13-十字路口交通灯模块，14-霓虹灯模块，15-数码管模块，16-电源模块，17-蜂鸣器模块，18-BCD码模块，19-电源开关模块。
【具体实施方式】
[0045]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
[0046]实施例
[0047]如图1至图3所示，可编程控制器实验系统，包括继电器交流控制实训台和直流目标系统实训实验箱，所述继电器交流控制实训台包括底板和安装于底板上的控制模块，所述控制模块包括:
[0048]PLC模块5，即可编程的存储器，执行用户的指令，并通过输入/输出控制各种类型的负载；
[0049]空开模块1，用于接通或断开PLC模块与负载的电源；
[0050]交流接触器模块2，控制三相交流电动机的启动与停止；
[0051]行程开关7，用于实训过程中的位置控制；
[0052]直流接触器模块9 (24V)，用于相应的负载或电源系统控制；
[0053]输入模块11，用于PLC模块控制信号的输入；
[0054]通信端口 12，用于用户程序的写入与读出；
[0055]PLC接线端子4，用于PLC模块的输入输出接线；
[0056]普通接线端子6，用于将PLC接线端子引出与外部元器件相连；
[0057]彩灯控制模块10，用于3盏彩灯的亮灭或闪烁控制；
[0058]备用端子排8，在输入或输出点不足时用于扩展或在其他端子出现故障时用于更换；
[0059]线槽3，用于将电源线、数据线等线材规范的整理。
[0060]在本实施例中，所述PLC模块、空开模块、交流接触器模块、行程开关、直流接触器模块、PLC接线端子、普通接线端子、备用端子排、线槽安装于底板的上端面。所述彩灯控制模块、输入模块、通信端口安装于底板的侧端面。将PLC的接线端子从操作板上引到普通接线端子上，即保留PLC硬件本来面目，又保护PLC的接线端子，节约成本。
[0061]本实用新型的直流目标系统实训实验箱包括操作面板和安装于操作面板上的控制部分，所述控制部分包括:
[0062]十字路口交通灯模块13:用于模拟按钮式人行道与十字路口交通灯的控制；
[0063]霓虹灯模块14:用于模拟七彩霓虹灯的显示；
[0064]数码管模块15:用于两位数码管控制显示；
[0065]电源模块16:为各个模块提供24V直流电源；
[0066]蜂鸣器模块17:根据程序要求，在需要时发出蜂鸣，用于提醒或警示；
[0067]B⑶码模块18:用于B⑶码的显示与切换；
[0068]电源开关模块19:用于接入电源并提供短路保护。
[0069]本领域专业技术人员根据本领域的专业知识即可知道直流目标系统实训实验箱的PCB印制电路板的设计或者可根据专业知识设计各模块的连接点位置，在此不做赘述。
[0070]在本实施例中，所述通信端口连接有编程电缆，该编程电缆弓I到操作面板上，学生用普通串口线与计算机相连，进行程序的传输，即使频繁的插拔学生永远不会动编程电缆，那就不会损坏它。
[0071]在教学过程中可根据具体实训项目自由组合模块，任意更换电气元件，它可以紧密结合教学实际和生产实际，完全可以模拟和仿真企业实际工作过程，本实用新型可完成六类基本指令实验:基本指令实验、定时器及计数器指令实验、移位寄存器指令实验、置位/复位及脉冲指令实验、跳转指令实验、常用功能指令实验。
[0072]本实用新型可完成九个控制实验项目:交通信号灯的自动控制、加工中心刀库捷径方向选择控制、驱动步进电机的控制、舞台艺术灯饰的控制、LED数码管显示控制实验、交流电机Y/ Δ形起动的控制、液体混合装置的自动控制、水塔水位自动控制。
[0073]按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本实用新型一样，故其也应当在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.可编程控制器实验系统，其特征在于，包括继电器交流控制实训台和直流目标系统实训实验箱，所述继电器交流控制实训台包括底板和安装于底板上并可拆卸的控制模块，所述控制模块包括: PLC模块(5)，执行用户的指令，并通过输入/输出控制负载； 空开模块(1)，用于接通或断开PLC模块与负载的电源； 交流接触器模块(2)，控制三相交流电动机的启动与停止； 行程开关(7)，用于实训过程中的位置控制； 直流接触器模块(9)，用于负载或电源系统控制； 输入模块(11)，用于PLC模块控制信号的输入； 通信端口(12)，用于用户程序的写入与读出； PLC接线端子(4)，用于PLC模块的输入输出接线； 普通接线端子(6 )，用于将PLC接线端子引出与外部元器件相连。
2.根据权利要求1所述的可编程控制器实验系统，其特征在于，所述控制模块还包括: 彩灯控制模块(10 )，用于彩灯的亮灭或闪烁控制。
3.根据权利要求2所述的可编程控制器实验系统，其特征在于，所述控制模块还包括: 备用端子排(8)，在输入或输出点不足时用于扩展或在其他端子出现故障时用于更换； 线槽(3):用于将线材规范的整理。
4.根据权利要求3所述的可编程控制器实验系统，其特征在于，所述PLC模块、空开模块、交流接触器模块、行程开关、直流接触器模块、PLC接线端子、普通接线端子、备用端子排、线槽安装于底板的上端面。
5.根据权利要求4所述的可编程控制器实验系统，其特征在于，所述彩灯控制模块、输入模块、通信端口安装于底板的侧端面。
6.根据权利要求1所述的可编程控制器实验系统，其特征在于，所述直流目标系统实训实验箱包括操作面板和安装于操作面板上的控制部分，所述控制部分包括: 十字路口交通灯模块(13):用于模拟按钮式人行道与十字路口交通灯的控制； 霓虹灯模块(14):用于模拟七彩霓虹灯的显示； 数码管模块(15):用于数码管控制显示； 电源模块(16):为各个模块提供直流电源； 蜂鸣器模块(17):在需要时发出蜂鸣，用于提醒或警示； B⑶码模块(18):用于码的显示与切换； 电源开关模块(19):用于接入电源并提供短路保护。
7.根据权利要求6所述的可编程控制器实验系统，其特征在于，所述通信端口连接有编程电缆，该编程电缆与操作面板连接。
【文档编号】G09B9/00GK204117393SQ201420540153
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】李建华, 周旭, 韦林, 谭明 申请人:四川机电技术学校