一种基于PLC、模拟量控制交直流电机联动的教具

一种基于plc、模拟量控制交直流电机联动的教具
技术领域
1.本实用新型涉及一种教具，特别是涉及一种基于plc、模拟量控制交直流电机联动的教具，属于plc教具技术领域。


背景技术：

2.可编程逻辑控制器是种专门为在工业环境下自动化控制而设计的数字运算操作电子系统，可编程控制器由内部cpu模块，指令及数据存储器、输入输出单元、电源模块、数字模拟等单元所模块化组合成，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
3.plc因其可靠性高、抗干扰能力强、采用模块化结构、编程语言简单和安装简单等特点，已被广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。
4.但是，目前高校在涉及电气、机电、机器人控制等课程教学过程中时，不能有效地将plc编程、模拟量输入输出模块的设置，交流电机、直流电机运行状态在教学过程中表达出来，学生难以理解如何将书本中所学的相关理论知识应用于实际工程中，因此非常有必要在课程教学过程中加入相关操作课程。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种基于plc、模拟量控制交直流电机联动的教具，上底板和下底板之间的空气可以流动，同时配合下底板上的透气孔降低教具支架内部的温度，提升装置的使用寿命，直流电机和交流电机在教具支架的同一侧，既方便电机的散热，又能直观的观察电机的转速和转向，使用方便，增强实践教学环节，提高学生的实际动手能力。
6.为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：
7.一种基于plc、模拟量控制交直流电机联动的教具，包括教具支架，所述教具支架的两端设置有对称分布的支撑架，所述教具支架的底部固定设置下底板，所述下底板上开设有若干个均匀分布的透气孔，所述支撑架上固定设置有上底板，所述上底板上设置有操作面板，所述操作面板上设置有外部输入传感器和外部输入按钮；
8.所述下底板上固定设置有plc组件、主空气开关以及开关电源，所述主空气开关的一侧固定设置有直流电机和交流电机，所述直流电机和所述交流电机均通过螺栓固定在所述下底板上，所述主空气开关通过导线与外界电源电性连接，所述主空气开关的输出端连接有主电源和控制电源，所述直流电机和所述交流电机均通过导线与所述主电源的输出端电性连接，所述控制电源的输出端与所述开关电源通过导线电性连接，所述开关电源的输出端通过导线与所述plc组件电性连接。
9.优选的，所述plc组件包括模拟模块、cpu模块、数字模块，所述数字模块与所述模拟模块均与所述操作面板通过导线电性连接。
10.优选的，所述数字模块、所述模拟模块均与所述cpu模块建立通信连接。
11.优选的，所述直流电机和所述交流电机均与所述plc组件通过导线电性连接。
12.优选的，所述教具支架和所述支撑架上均开设有安装槽，所述下底板和所述上底板上均固定设置有与所述安装槽卡合连接的安装块。
13.优选的，所述教具支架的底侧面的四角处均固定设置有防滑圈，所述防滑圈为橡胶制成的圆形结构。
14.优选的，所述支撑架上开设有把手槽，所述把手槽上设置有防滑纹。
15.本实用新型至少具备以下有益效果：
16.上底板和下底板之间形成的空间空气可以流动，流动空气会带走装置工作时产生的部分热量，降低支架内部温度，同时配合下底板上的透气孔降低教具支架内部的温度，提升装置的使用寿命，直流电机和交流电机在教具支架的同一侧，既方便电机的散热，又能直观的观察电机的转速和转向，使用方便，增强实践教学环节，提高学生的实际动手能力。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
18.图1为本实用新型的立体图；
19.图2为本实用新型的支撑架立体图；
20.图3为本实用新型的教具支架立体图；
21.图4为本实用新型的上底板立体图；
22.图5为本实用新型的教具支架仰视图；
23.图6为本实用新型的电气原理图。
24.图中，1
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教具支架，101
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支撑架，102
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安装槽，2
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plc组件，3
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开关电源，4
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模拟模块，41
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数字模块，42
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cpu模块，5
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主空气开关，51
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控制电源，52
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主电源，6
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直流电机，7
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交流电机，8
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下底板，9
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上底板，10
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操作面板，11
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外部输入传感器，12
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外部输入按钮，14
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安装块，15
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防滑圈，16
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透气孔，17
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把手槽。
具体实施方式
25.以下将配合附图及实施例来详细说明本技术的实施方式，借此对本技术如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
26.如图1
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图6所示，本实施例提供的基于plc、模拟量控制交直流电机联动的教具，包括教具支架1，教具支架1为400*600mm的铝制长方形的支架，镂空的结构，一方面可以提升整个装置的稳定性，另一方面可以提升整个装置的散热性，进而可以提升装置的使用寿命，教具支架1的两端设置有对称分布的支撑架101，教具支架1的底部固定设置下底板8，下底板8上开设有若干个均匀分布的透气孔16，支撑架101上固定设置有上底板9，上底板9上设置有操作面板10，操作面板10上设置有外部输入传感器11和外部输入按钮12，上底板9和下底板8之间的空气可以流动，同时下底板8上开设有若干个均匀分布的透气孔16，空气可以由透气孔16进入到教具支架1的内部，进而可以同步降低教具支架1内部的温度，提升装置的使用寿命，操作面板10上的外部输入传感器11和外部输入按钮12方便对装置进行操作，提升使用的便捷性；
27.下底板8上固定设置有plc组件2、主空气开关5以及开关电源3，模拟模块4的型号为m001 2p4m，plc组件3为s7
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1200，plc组件2包括模拟模块4、cpu模块42、数字模块41，数字模块41与模拟模块4均与操作面板10通过导线电性连接，数字模块41、模拟模块4均与cpu模块42建立通信连接，cpu模块42型号为s7
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200 6es7
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216，主空气开关5的一侧固定设置有直流电机6和交流电机7，直流电机6和交流电机7均通过螺栓固定在下底板8上，主空气开关5通过导线与外界电源电性连接，主空气开关5的输出端连接有主电源52和控制电源51，直流电机6和交流电机7均通过导线与主电源52的输出端电性连接，可以直观的进行观察电机的转速和转向，使用方便，便于观察，控制电源51与开关电源3通过导线电性连接，开关电源3的输出端通过导线与plc组件2电性连接，主空气开关5外部连接电源，内部分为主电源52和控制电源51，主电源52为交流电机7和直流电机6供电，控制电源51供电给开关电源3，开关电源3为plc组件2供电，直流电机6和交流电机7均与plc组件2通过导线电性连接，plc组件2的数字模块41和与模拟模块4接收外部输入信号，外部信号包括外部输入传感器11和外部输入按钮12，操作面板10和cpu模块42建立通讯连接，同时，cpu模块42程序对操作面板10上的信号进行处理，然后发送信息给交流电机7或直流电机6，从而控制外部电机的启动、停止、转速，交流电机7、直流电机6运行状态在教学过程中更加具象的表达，增强实践教学环节，提高学生的实际动手能力，为培养出具有综合职业能力的学生奠定教学基础。
28.在本实施例中，如图3所示，教具支架1和支撑架101上均开设有安装槽102，下底板8和上底板9上均固定设置有与安装槽102卡合连接的安装块14，卡合连接的安装块14和安装槽102，方便将下底板8和上底板9在教具支架1上进行拆卸组装，使用起来方便快捷，便于后期的维修和保养。
29.在本实施例中，如图5所示，教具支架1的底侧面的四角处均固定设置有防滑圈15，防滑圈15为橡胶制成的圆形结构，防滑圈15可以增大与桌面之间的摩擦，防止教具支架1在使用的过程中产生欢晃动，避免因晃动而引起的侧翻等问题，提升教具支架1的稳定性。
30.支撑架101上开设有把手槽17，把手槽17上设置有防滑纹，通过把手槽17方便对教具支架1进行搬运和运输，提升使用的便捷性。
31.如图1
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图6所示，本实施例提供的基于plc、模拟量控制交直流电机联动的教具的控制方法，包括以下步骤：
32.步骤一：检查实训设备器材，主空气开关5合闸，检查plc组件2、开关电源3上电后是否正常；
33.步骤二：用pc
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adapter通讯编程电缆连接计算机usb口与plc组件2通讯口；
34.步骤三：打开控制程序，进行编译，下载程序至plc组件2中；
35.步骤四：下载完毕后将通讯编程电缆从plc组件2通信口上取下，再将profibus通信电缆连接触摸屏设备通信口与plc组件2通讯口，最后将plc组件2的“run/stop”开关拨至“run”状态；
36.步骤五：按下外部输入按钮12，选择相应的模式开关，调节交流电机7和直流电机6的转速，并保存数据。
37.步骤六：再次按下外部输入按钮12，退出运行。
38.如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名
称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。
39.需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
40.上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。