一种工控实验机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种工控实验机，该工控实验机包括实验机体，以及设于所述实验机体上的控制器、开关电路板、指示灯电路板、数/模转换传送板、模拟量电压信号板、人机界面、电流电压转化电路板；本实用新型专利技术所提供的工控实验机中内部电路采用电路板形式，并且将各部分进行模块化电路板处理，通过电路板模块化的形式实现了实验机的各项功能，电路板具有高度集成化处理能力，可以减少内部电路之间的大量接线，不仅大大减少了故障发生的几率，而且实验机内部电路比较整洁，并且电路板之间的组合比较灵活。

Industrial control experiment machine

The utility model discloses an industrial experiment machine, the industrial experiment machine including the body, and a controller, which is arranged on the body of the experimental circuit board, switch indicator circuit board, DAC transfer board, analog voltage signal board, man-machine interface, current voltage conversion circuit board; internal circuit control experiment the machine provided by the utility model in the form of a circuit board, and each part of the modular circuit board, circuit board through a modular form to achieve the functions of the machine, has the ability to handle highly integrated circuit board, can reduce the amount of wiring between the internal circuit, not only greatly reduce the probability of failure the internal circuit and experimental machine is clean, and the combination between the flexible circuit board.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及实验测试
，特别涉及一种工控实验机。
技术介绍
工业自动化的发展正在向全面信息化、集成化发展。在工业自动化系统中，核心组成部分之一是可编程逻辑控制器(PLC)。现如今的PLC已经从原先单纯逻辑控制逐渐向通信、信息化发展。在现有技术中，涉及可编程逻辑控制器的实验装置有如下不足：第一、现有工控实验装置所采用的PLC型号比较陈旧，只能实现基本的逻辑控制。在控制性能、通信方面、工业总线、Web功能、配套组态软件方面均已不能够满足当今技术发展的需求；第二、现有工控实验装置的开孔和外形设计只适应老型号控制器，可扩展性和适应性不足。最新面世的控制器和控制模块无法应用于现有存量的试验台或实验设备；第三、现有工控实验装置内部设计基本上采用直接接线方式。内部接线较为复杂混乱、容易出现故障且不方便维护。一旦出现内部电缆接触不良，很难排查问题；第四、现有工控实验装置由于内部设计封闭，只能作为实验装置，实验装置无法实现控制现场实际设备，即：其配备的控制器只能与此装置配套的实验装置(如开关量、电位器、电压表等)进行关联控制，无法实现一机两用，实用性较差；第五、现有工控实验装置几乎未配备PID实验功能，无法仿真被控对象。而少有的配置此控制功能，其成本也将较为高昂。PID控制是工业控制中非常重要的控制功能，也是工业自动化领域里非常核心的控制功能。现有装置无法实现较为经济的PID实验环境和装置。第六、现有工控实验装置重量和体积都偏大，便携性差。对于实验功能较全的装置大都设计成为实验台。此类实验台只能用于实验室或工作室，无法实现便携操作。对于可装在手提箱内的实验台，由于无法达到高集成度，从而在功能上受限，只能完成基本的数字量开关控制，或模拟量的简单模拟控制。因此，如何提供一种工控实验机，该工控实验机具有完善的功能、最新的技术集成、便于维护、扩展性强，便携性强，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的为提供一种工控实验机，该工控实验机集成化程度比较高，功能完善，且组合灵活、体积比较小，便于携带。为解决上述技术问题，本技术提供一种工控实验机，该工控实验机包括实验机体，以及设于所述实验机体上的控制器、开关电路板、指示灯电路板、数/模转换传送板、模拟量电压信号板、人机界面、电流电压转换电路板；开关电路板，设有用于模拟工业实际信号的若干开关，并集成有与各所述开关连接的电路，所述电路将所述开关的模拟信号传递于所述控制器；指示灯电路板，设置有用于标识所述开关电路板的开关状态的指示灯，以及集成有与各所述指示灯连接的电路，所述电路将所述控制器的控制指令传递于各所述指示灯；控制器，用于接收所述开关电路板的模拟信号并根据内部加载模块发出相应控制指令；数/模转换传送板，集成有转换电路，所述转换电路用于实现所述开关电路板与所述控制器、所述控制器与所述指示灯电路板之间数字量信号和模拟量信号的转换和传递；模拟量电压信号板，集成有电位器、电压表以及电阻电路，所述电阻电路用于将所述电位器的阻值转化为电压信号传递于所述控制器，并将所述控制器的电压显示指令传递于电压表；所述电流电压转换电路板集成有运算放大器电路，用于将外界电压信号转化为电流信号，以及将外界电流信号转化为电压信号，转化后的所述电流信号和所述电压信号为实验机内部元件正常工作的电流信号或电压信号。人机界面，根据所述控制器的控制指令显示所述模拟信号或数据，以及实现控制画面。优选地，所述电流电压转换电路板上还设置有旁通电路，所述旁通电路与控制运算放大器电路并行设置，还设置有切换开关，当所述切换开关位于第一状态时，所述外界电压信号或所述外界电流信号经所述运算放大器电路转化后输送至所述实验机内部相应元件；当所述切换开关位于第二状态时，所述外界电压信号或所述外界电流信号经所述旁通电路直接传递至所述实验机内部相应元件，无需经过所述运算放大器电路转换。优选地，所述数/模转换传送板、所述控制器、所述开关电路板、所述指示灯电路板、所述模拟量电压信号板均设置有排线座，各连接部件之间通过排线插接连接；并且，所述数/模转化模块中排线座的组数大于所述开关电路板的组数。优选地，所述开关电路板中开关的功能至少包括置位功能和自复位功能，其中，处于所述自复位功能的开关用于模拟脉冲信号。优选地，所述人机界面为人机交互界面，设置有与所述控制器进行相互通信的所述虚拟操作单元。优选地，还包括PID温度调控模块，所述PID温度调控模块包括以下部件温控目标、温控部件以及温控电路板；所述温控部件，用于检测所述温控目标的温度；所述温控电路板，集成有功率放大电路，所述控制器的电压控制信号通过所述功率放大电路转换为适合所述温控部件工作的功率。优选地，所述温控目标为温控对象电路板所述温控部件设于所述温控对象电路板上，用于调节所述温控对象电路板内的温度。优选地，所述温控部件包括加热电阻和散热风扇，所述加热电阻集成于所述温控对象电路板的内部，所述散热风扇安装于所述温控对象电路板上，通过所述温控对象电路板内部设置的电路连接所述温控电路板。优选地，还包括设置于所述实验机体上的温度显示表，所述温控对象电路板上还设置有温度检测器，所述温度检测器通过所述温控对象电路板内设置的电路连接外部的所述温度显示表。优选地，所述温控目标为温控盒，所述温控部件设置与所述温控盒的内部，用于调节诶所述温控盒的内部温度。优选地，所述温控电路板上设置有连接信号线的端子和排线座，所述温控电路板通过所述端子与所述控制器连接；或所述温控电路板通过所述排线座连接所述数/模转换电路板，进而与所述控制器连接。优选地，所述实验机体为盒体结构，所述开关电路板、指示灯电路板、数/模转换传送板、模拟量电压信号板、电流电压转换电路板置于所述盒体内，所述盒体的前面板设置有凹陷部，所述控制器固定于所述凹陷部；所述盒体的前面板上开设有所述人机界面匹配的安装孔，以及各所述指示灯的显示孔、各所述开关的安装孔。优选地，所述盒体的后面板也设置有凹陷部，所述凹陷部的侧壁设置有排线座开口，所述凹陷部的底壁设置有第二开口，所述第二开口对应所述切换开关。优选地，所述盒体的下底面由前表面朝向后上方倾斜设置。本技术所提供的工控实验机中内部电路采用电路板形式，并且将各部分进行模块化电路板处理，通过电路板模块化的形式实现了实验机的各项功能，电路板具有高度集成化处理能力，可以减少内部电路之间的大量接线，不仅大大减少了故障发生的几率，而且实验机内部电路比较整洁，并且电路板之间的组合比较灵活。并且，电路板模块化高度集成的形式，在一定程度上大大减小了实验机的体积，便于携带。另外，本文所提供的工控实验机中设置有电流电压转换电路板，该电流电压转换电路板集成有电源电路，用于将外界电压转化为适应实验机内部元件的直流供电电压；该方式可以方便使用。附图说明图1为本技术一种具体实施例中工控实验机的结构示意图；图2为图1所示工控实验机的后视图；图3为图1所示工控实验机的实验机体的结构示意图；图4为本技术一种具体实施例中工控实验机的工作原理图；图5为本技术一种具体实施例中PID温度调控模块的控制对象装置图；图6为一种具体实施例中电流电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工控实验机，其特征在于，该工控实验机包括实验机体，以及设于所述实验机体上的控制器、开关电路板、指示灯电路板、数/模转换传送板、模拟量电压信号板、人机界面、电流电压转换电路板；开关电路板，设有用于模拟工业实际信号的若干开关，并集成有与各所述开关连接的电路，所述电路将所述开关的模拟信号传递于所述控制器；指示灯电路板，设置有用于标识所述开关电路板的开关状态的指示灯，以及集成有与各所述指示灯连接的电路，所述电路将所述控制器的控制指令传递于各所述指示灯；控制器，用于接收所述开关电路板的模拟信号并根据内部加载模块发出相应控制指令；数/模转换传送板，集成有转换电路，所述转换电路用于实现所述开关电路板与所述控制器、所述控制器与所述指示灯电路板之间数字量信号和模拟量信号的转换和传递；模拟量电压信号板，集成有电位器、电压表以及电阻电路，所述电阻电路用于将所述电位器的阻值转化为电压信号传递于所述控制器，并将所述控制器的电压显示指令传递于电压表；电流电压转换电路板，集成有运算放大器电路，用于将外界电压信号转化为电流信号，以及将外界电流信号转化为电压信号，转化后的所述电流信号和所述电压信号为实验机内部元件正常工作的电流信号或电压信号；人机界面，根据所述控制器的控制指令显示所述模拟信号或数据，以及实现控制画面。...

【技术特征摘要】
1.一种工控实验机，其特征在于，该工控实验机包括实验机体，以及设于所述实验机体上的控制器、开关电路板、指示灯电路板、数/模转换传送板、模拟量电压信号板、人机界面、电流电压转换电路板；开关电路板，设有用于模拟工业实际信号的若干开关，并集成有与各所述开关连接的电路，所述电路将所述开关的模拟信号传递于所述控制器；指示灯电路板，设置有用于标识所述开关电路板的开关状态的指示灯，以及集成有与各所述指示灯连接的电路，所述电路将所述控制器的控制指令传递于各所述指示灯；控制器，用于接收所述开关电路板的模拟信号并根据内部加载模块发出相应控制指令；数/模转换传送板，集成有转换电路，所述转换电路用于实现所述开关电路板与所述控制器、所述控制器与所述指示灯电路板之间数字量信号和模拟量信号的转换和传递；模拟量电压信号板，集成有电位器、电压表以及电阻电路，所述电阻电路用于将所述电位器的阻值转化为电压信号传递于所述控制器，并将所述控制器的电压显示指令传递于电压表；电流电压转换电路板，集成有运算放大器电路，用于将外界电压信号转化为电流信号，以及将外界电流信号转化为电压信号，转化后的所述电流信号和所述电压信号为实验机内部元件正常工作的电流信号或电压信号；人机界面，根据所述控制器的控制指令显示所述模拟信号或数据，以及实现控制画面。2.如权利要求1所述的工控实验机，其特征在于，所述电流电压转换电路板上还设置有旁通电路，所述旁通电路与控制运算放大器电路并行设置，还设置有切换开关，当所述切换开关位于第一状态时，所述外界电压信号或所述外界电流信号经所述运算放大器电路转化后输送至所述实验机内部相应元件；当所述切换开关位于第二状态时，所述外界电压信号或所述外界电流信号经所述旁通电路直接传递至所述实验机内部相应元件，无需经过所述运算放大器电路转换。3.如权利要求2所述的工控实验机，其特征在于，所述数/模转换传送板、所述控制器、所述开关电路板、所述指示灯电路板、所述模拟量电压信号板、所述电流电压转换电路板均设置有排线座，各连接部件之间通过排线插接连接；并且所述数/模转化模块中排线座的组数大于所述开关电路板的组数。4.如权利要求2所述的工控实验机，其特征在于，所述开关电路板中开关的功能至少包括置位功能和自复位功能，其中，处于所述自复位功能的开关用于模拟脉冲信号。5.如权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王添艺，何安，刘红艳，郭俊豪，
申请(专利权)人：北京贝恩斯特电气科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11