温控实验教学装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种温控实验教学装置，所述教学装置包括：柜体；柜门；箱体；安装在柜体底板上的空气开关和控制器；安装在柜门上的触摸显示屏；安装在所述箱体内的调压模块、被控对象和温度传感器；所述调压模块具有输入端、输出端和控制端，该调压模块根据控制端接收的控制信号调整输出端的输出电压；所述空气开关的输出端连接调压模块输入端；控制器连接温度传感器、触摸显示屏和调压模块，接收温度传感器采集的箱体内实际温度值和触摸显示屏传输过来的温度设定值，并输出控制信号至调压模块的控制端；所述调压模块的输出端连接被控对象。本实用新型专利技术将自动控制领域中的温度控制实现过程形象直观的带进课堂，起到良好的教学示范作用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种教学装置，具体为一种温控实验教学装置。
技术介绍
教育部的“卓越工程师培养计划”提出提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，以培养出一大批创新型工程师；在控制学科的本科教学中，构建一个实际的控制系统作为具体案例贯穿在教学过程中，可以为学生提供一个直观的、可交互的学习环境，激发学生兴趣，提供培养学生创新思维的环境。PID控制器是根据PID控制原理对整个控制系统进行偏差调节，从而使被控变量的实际值与工艺要求的预定值一致，在自动控制中，按偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)进行控制的PID控制器是应用非常广泛的一种自动控制器，不过由于PID控制器对被控对象的动态指标和静态指标难以兼顾，使得在许多场合下PID的控制效果难以尽如人意，因此，控制领域中研究了一种新的更为实用的控制器，即智能轨迹导引控制器(Intelligent Track Guiding Controller)，其中http://www.docin.com/p-903639604.html于2014年8月28日公开了《锅炉智能控制与网络管理的研究》，在该文献中对智能轨迹导引控制器进行了详细说明，智能轨迹导引控制器相对于传统的PID控制器能够实现控制上“稳”、“准”、“快”的要求。PID控制器和智能轨迹导引控制器能够根据接收的被控变量设定值和实际反馈值分别利用PID控制和智能轨迹导引控制输出相应的控制信号；另外，智能控制器如PLC通过驱动输出口开关动作，进而控制继电器线圈的通断的技术已被广泛应用于现有的电气控制中；如何基于现有的自动控制器直观的对某一被控对象的控制实现过程进行演示和教学，现有技术中尚未存在有效的解决方案。
技术实现思路
本技术针对以上问题的提出，而研制一种温控实验教学装置。本技术的技术方案是：一种温控实验教学装置，包括：柜体；通过合页与所述柜体相连接的柜门；置于所述柜体顶部的箱体；安装在柜体底板上的空气开关和控制器；安装在柜门上的触摸显示屏；用户通过对触摸显示屏执行触摸操作输入温度设定值；安装在所述箱体内的调压模块、被控对象和温度传感器；所述调压模块具有输入端、输出端和控制端，该调压模块根据控制端接收的控制信号调整输出端的输出电压；所述空气开关的输入端连接单相220V交流电，输出端连接调压模块输入端；控制器连接温度传感器、触摸显示屏和调压模块，接收温度传感器采集的箱体内实际温度值和触摸显示屏传输过来的温度设定值，并输出控制信号至调压模块的控制端；所述调压模块的输出端连接被控对象；进一步地，所述箱体内还安装有第一中间继电器；所述箱体具有的前面板上还设置有双刀双掷开关；所述双刀双掷开关的两公共端连接所述空气开关输出端；所述第一中间继电器具有两组常开触点；所述双刀双掷开关的两常开端各自经由第一中间继电器的一组常开触点与被控对象相连接；所述双刀双掷开关的两常闭端连接所述调压模块的输入端；第一中间继电器的线圈连接所述控制器；进一步地，所述箱体内还安装有扰动源和第二中间继电器；所述第二中间继电器具有两组常开触点；所述空气开关输出端经由第二中间继电器的两组常开触点连接所述扰动源；第二中间继电器的线圈连接所述控制器；进一步地，所述柜体的底板上还安装有开关电源，该开关电源输入端连接空气开关输出端，输出端连接控制器和触摸显示屏，用于给控制器和触摸显示屏供电；进一步地，所述调压模块采用型号为GJ10-WTKz的集成模块；进一步地，所述被控对象为灯泡；进一步地，所述扰动源为风扇；进一步地，通过双刀双掷开关能够实现被控对象的开关控制方式或连续控制方式，当被控对象工作于连续控制方式下，所述控制器为PID控制器或智能轨迹导引控制器；进一步地，所述教学装置还包括连接触摸显示屏和监控平台，实现触摸显示屏与监控平台之间数据交互的DTU。由于采用了上述技术方案，本技术提供的温控实验教学装置，以温度作为被控变量，控制过程构成一个闭环，将自动控制领域中的温度控制实现过程形象直观的带进课堂，便于学生动手作温控实验，有助于提高理解程度，起到良好的教学示范作用，为推进“卓越工程师培养计划”做出贡献。附图说明图1是本技术所述教学装置的电路结构示意图；图2是本技术所述教学装置的机械结构示意图；图3是本技术所述教学装置的配线图。图中：1、柜体，2、箱体，3、柜门，4、空气开关，5、调压模块，6、第一中间继电器，7、被控对象，8、扰动源，9、第二中间继电器，10、控制器，11、触摸显示屏，12、温度传感器，13、双刀双掷开关，14、DTU，15、开关电源，140、RS232接口，141、天线。具体实施方式如图1和图2所示的一种温控实验教学装置，包括：柜体1；通过合页与所述柜体1相连接的柜门3；置于所述柜体1顶部的箱体2；安装在柜体1底板上的空气开关4和控制器10；安装在柜门3上的触摸显示屏11；用户通过对触摸显示屏11执行触摸操作输入温度设定值；安装在所述箱体2内的调压模块5、被控对象7和温度传感器12；所述调压模块5具有输入端、输出端和控制端，该调压模块5根据控制端接收的控制信号调整输出端的输出电压；所述空气开关4的输入端连接单相220V交流电，输出端连接调压模块5输入端；控制器10连接温度传感器12、触摸显示屏11和调压模块5，所述控制器10接收温度传感器12采集的箱体2内实际温度值和触摸显示屏11传输过来的温度设定值，并输出控制信号至调压模块5的控制端；所述调压模块5的输出端连接被控对象7；进一步地，所述箱体2内还安装有第一中间继电器6；所述箱体2具有的前面板上还设置有双刀双掷开关13；所述双刀双掷开关13的两公共端连接所述空气开关4输出端；所述第一中间继电器6具有两组常开触点；所述双刀双掷开关13的两常开端各自经由第一中间继电器6的一组常开触点与被控对象7相连接；所述双刀双掷开关13的两常闭端连接所述调压模块5的输入端；第一中间继电器6的线圈连接所述控制器10；进一步地，所述箱体2内还安装有扰动源8和第二中间继电器9；所述第二中间继电器9具有两组常开触点；所述空气开关4输出端经由第二中间继电器9的两组常开触点连接所述扰动源8；第二中间继电器9的线圈连接所述控制器10；进一步地，所述柜体1的底板上还安装有开关电源15，该开关电源15输入端连接空气开关4输出端，开关电源15输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温控实验教学装置，其特征在于，所述教学装置包括：柜体；通过合页与所述柜体相连接的柜门；置于所述柜体顶部的箱体；安装在柜体底板上的空气开关和控制器；安装在柜门上的触摸显示屏；用户通过对触摸显示屏执行触摸操作输入温度设定值；安装在所述箱体内的调压模块、被控对象和温度传感器；所述调压模块具有输入端、输出端和控制端，该调压模块根据控制端接收的控制信号调整输出端的输出电压；所述空气开关的输入端连接单相220V交流电，输出端连接调压模块输入端；控制器连接温度传感器、触摸显示屏和调压模块，接收温度传感器采集的箱体内实际温度值和触摸显示屏传输过来的温度设定值，并输出控制信号至调压模块的控制端；所述调压模块的输出端连接被控对象。

【技术特征摘要】
1.一种温控实验教学装置，其特征在于，所述教学装置包括：
柜体；
通过合页与所述柜体相连接的柜门；
置于所述柜体顶部的箱体；
安装在柜体底板上的空气开关和控制器；
安装在柜门上的触摸显示屏；用户通过对触摸显示屏执行触摸操作输入温度设定值；
安装在所述箱体内的调压模块、被控对象和温度传感器；所述调压模块具有输入端、输出端和控制端，该调压模块根据控制端接收的控制信号调整输出端的输出电压；
所述空气开关的输入端连接单相220V交流电，输出端连接调压模块输入端；控制器连接温度传感器、触摸显示屏和调压模块，接收温度传感器采集的箱体内实际温度值和触摸显示屏传输过来的温度设定值，并输出控制信号至调压模块的控制端；所述调压模块的输出端连接被控对象。
2.根据权利要求1所述的温控实验教学装置，其特征在于所述箱体内还安装有第一中间继电器；所述箱体具有的前面板上还设置有双刀双掷开关；所述双刀双掷开关的两公共端连接所述空气开关输出端；所述第一中间继电器具有两组常开触点；所述双刀双掷开关的两常开端各自经由第一中间继电器的一组常开触点与被控对象相连接；所述双刀双掷开关的两常闭端连接所述调压模块的输入端；第一中间继电器的线圈连接所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文标，汪思源，葛占元，刘维聪，郑赫，邢倩菲，李琦，
申请(专利权)人：大连海事大学微电脑开发公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21