一种恒压供水群教学系统技术方案

本发明专利技术公开了一种恒压供水群教学系统，包括供水监控中心及至少一供水站，所述供水监控中心包括通信模块、可编程逻辑器件、网络模块、触摸屏和计算机，通过网络模块与校园网和Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网相连，供水监控中心的可编程逻辑器件、触摸屏和计算机依次相连，所述供水站包括模拟供水系统和实训操作平台，实训操作平台包括可编程逻辑器件、变频器、触摸屏、计算机、模数处理模块和通信模块，供水监控中心及供水站通过其各自的通信模块相连。本发明专利技术提供了一套高水平、实物化、多功能的实践教学平台，也为区域性恒压供水提供了新的解决方案，实现了供水方式从水塔供水到恒压供水、从分散式控制向多级分布式控制集中管理的跨越。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及一种教学系统，尤其是一种基于网络控制的恒压供水群教学系统。
技术介绍
随着变频调速技术的发展，基于PLC、变频器控制的恒压供水系统已逐渐取代原有的水塔供水系统。恒压供水已广泛应用于厂矿企业及生活、消防等供水系统，然而，恒压供水的培训装置种类较少，进行区域性供水的恒压供水群的综合实践教学系统在国内则更加匮乏，这正是大学生综合分析与解决问题的能力较弱的原因之一。现有的恒压供水教学设备主要存在以下问题技术含量不高，或对新技术的集成度较低，学生对新技术的综合应用没有全面深入地了解；未能从教学角度出发，未进行二次开发，而是简单地将实际恒压供水设备完整地、原封不动地搬入实验室中，能供学生操作的仅仅只有一个启动按钮和一个停止按钮，这样的设备只能给学生演示，不能供学生实际动手操作，学生的动手能力得不到提高；有的设备开发商已经意识到了学生实际动手操作的需要，但是，由于开发人员不是一线教师，未针对教学实际进行二次开发，有的做成了单纯的教具，而没有了实际设备的特征，有的仍然是实际的设备，不适合学生操作，学生每完成一个教学项目，就相当于一次设备的安装、调试，这样势必造成教学效率低，不利于灵活地组织教学；没有找到实际设备和教学设备的本质区别，学生只能在实际零配件的端子上进行反复的连接，结果造成设备的故障率高，维修费用大，使用寿命短，严重影响教学的正常进行；电气图纸与控制系统实物之间存在很大差距，学生不易在短时间内了解和掌握各信息点的功能作用、分布位置、接点出处等，这样势必造成教学效率低下；不能组成群组，不能连接成网络，不能实现远程监控和Internet超远程监控；设备的功能单一，能开出的实训项目少，因此设备的利用率低，不能使有限教学资源发挥最大的社会和经济效益；设备各模块之间的通信是通过插拔通信电缆来实现，电缆的插拔只能在停电的情况下进行，这样的操作即费时费力，又容易造成热插拔，损坏通信接口，降低实训的效率，影响教学的正常进行。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种恒压供水群教学系统，其操作方便，实训教学效果好。为了解决上述技术问题，本专利技术采取如下技术方案一种恒压供水群教学系统，包括供水监控中心及至少一供水站，所述供水监控中心包括通信模块、可编程逻辑器件、网络模块、触摸屏和计算机，通过网络模块与校园网和Internet网相连，供水监控中心的可编程逻辑器件、触摸屏和计算机依次相连，所述供水站包括模拟供水系统和实训操作平台，所述实训操作平台包括可编程逻辑器件、变频器、触摸屏、计算机、模数处理模块和通信模块，供水监控中心及供水站通过其各自的通信模块相连。本专利技术所采取的技术方案还包括所述供水监控中心的通信模块及供水站通信模块通过CC-Link或RS485相连。本专利技术所采取的技术方案还包括所述恒压供水群教学系统还包括两个终端电阻，所述供水监控中心的通信模块与一个终端电阻相连，供水站中最后一个供水站的通信模块与另一个终端电阻相连。本专利技术所采取的技术方案还包括所述模拟供水系统包括供水泵、供水管网、上水箱及下水箱，供水管网上设有磁触点压力表、压力传感器、温度传感器、单向阀、电磁阀、手动球阀和承压箱，供水泵进水端与下水箱相连，出水端通过单向阀和流量传感器、温度传感器、承压箱及至少2个模拟用户相连。本专利技术所采取的技术方案还包括所述下水箱采用不锈钢结构，下水箱箱体上有进水口、出水口、液位传感器和发热管，上水箱用透明有机玻璃制成，设有溢流水管、排水管、液位传感器和防冲击档板。本专利技术所采取的技术方案还包括所述实训操作平台包括控制电器部分、通信软切换、信息分布图、信号源及仪表。本专利技术所采取的技术方案还包括所述控制电器部分包括可编程逻辑器件、A/D模块、D/A模块、AD/DA模块、变频器、触摸屏、计算机，可编程逻辑器负责处理各类逻辑和数字运算；A/D模块用于接收传感器的模拟输入信号，将模拟信号转换为数字信号送给可编程逻辑器件进行处理；D/A模块将可编程逻辑器件用于控制外部设备的数字量转化为模拟量，控制变频器的输出频率；变频器用于模拟供水系统电动机的运行，通过接收D/A模块的控制信号实现模拟供水系统电动机的速度调节；触摸屏作为人机交互界面，用于发送各控制命令、参数设置及运行参数和状态显示；计算机通过组态软件制作各种人机交互界面，用于发送各控制命令、参数设置及运行参数和状态显示。本专利技术所采取的技术方案还包括所述供水监控中心的可编程逻辑器件为Q系列可编程逻辑器件，通信模块采用QJ61BT11N。本专利技术所采取的技术方案还包括所述供水站的通信模块采用FX2N-32CCL-M，可编程逻辑器件采用FX2N-8MR。本专利技术所采取的技术方案还包括所述供水站可扩展到64站。采用上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果1、本专利技术恒压供水群教学系统是培训学生对PLC、变频器等的综合应用能力的一套新型实训设备，可使学生了解过程控制的一般方法和原理，加深对特殊功能模块和传感器等的认识，使学生建立CC-Link概念，掌握CC-Link网络的结构、原理和网络化管理的优势，通过在该设备上进行实践，使学生将所学的知识能够应用到实际工作当中，真正达到学校与企业零距离对接的目的。2、该系统既有实际工程设备的特点，又具有方便教学的特性，是一套具有真实性、直观性、网络性、安全性、多功能的实践教学系统，可用于教育教学，同时，也可用于实际的供水系统；该系统为机电类实践教学和教师科研提供了良好的平台，能较好地兼顾实践教学和科研两方面的需求。3、该系统采用了触摸屏和计算机控制，人机界面友好，可方便地实现现场和远程监控。4、该系统汇集多项先进技术，能完成几十个项目的实训，如CC-Link现场总线实训、PLC的网络实训、PLC与变频器的通信实训以及PLC与变频器的综合控制实训等。5、该系统是实际工程设备的微缩模型，是高水平的实践教学设备，又具有操作方便、使用安全、维护简便、可靠性和耐用性高等特点，稍加改造即可成为实际的供水系统。6、实训操作平台上直观、形象地标识出了各信息的分布、功能、类型及相互关系，可使学生了解机械结构、元器件的布局和各电器的联接，能有效地提高了学生的学习效率。7、各模块之间的通信通过软切换进行，避免了通信电缆的频繁插拔，保证了各电器之间的可靠通信，提高了实训效率。本专利技术的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。附图说明图1表示本专利技术的恒压供水群教学系统的结构示意图；图2表示模拟供水系统的结构示意图；图3表示实训操作平台的示意图。具体实施例方式请参阅图1，为本专利技术的恒压供水群教学系统的结构示意图。本专利技术的恒压供水群教学系统包括供水监控中心、1#供水站、2#供水站、3#供水站。在恒压供水群教学系统中，供水站可扩展到64站。各供水站既可独立工作，实现小系统的压力恒定，又可通过CC-Link或RS485组成控制群，实现区域性供水管网的压力恒定，保证供水的可靠性和供水质量。供水监控中心包括通信模块、网络模块和可编程逻辑器件PLC、计算机及触摸屏940GOT。计算机通过RS232和940GOT相连，940GOT通过RS422和PLC相连。网络模块与校园网和Internet网相连，可以实时进行在线远程查询和控制。通信模块通过CC-Link现场总线分别与1#供水站、2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恒压供水群教学系统，其特征在于：所述系统包括供水监控中心及至少一供水站，所述供水监控中心包括通信模块、可编程逻辑器件、网络模块、触摸屏和计算机，通过网络模块与校园网和Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网相连，供水监控中心的可编程逻辑器件、触摸屏和计算机依次相连，所述供水站包括模拟供水系统、实训操作平台，所述实训操作平台包括可编程逻辑器件、变频器、触摸屏、计算机、模数处理模块和通信模块，供水监控中心及供水站通过其各自的通信模块相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阮友德，邓松，张迎辉，杜江，
申请(专利权)人：深圳职业技术学院，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]