一种应用于教学的PLC防接错实训设备制造技术

本发明专利技术涉及一种应用于教学的PLC防接错实训设备，属于实训设备制造领域。技术方案：包括实训台、电气安装执行区和嵌入式电脑编程及检测区，所述电气安装执行区主要实训功能为接线训练，嵌入式电脑编程及检测区主要实训功能为程序编写及接线状态检测，当实训设备完成接线后可以启动接线状态检测系统，能够完成电气设备接线状态的采集，并能够与预先输入系统的正确接线关系进行比对，从而完成实训设备所有接线状态的检验，若存在接线错误，系统将启动报警功能，提示操作者，以防在错误接线情况下电气设备上电造成电气设备损坏及危及人员安全，减小了经济损失和造成的社会影响。减小了经济损失和造成的社会影响。减小了经济损失和造成的社会影响。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于教学的PLC防接错实训设备


[0001]本专利技术涉及一种应用于教学的PLC防接错实训设备，属于实训设备制造领域。

技术介绍

[0002]在我国高等职业教育方面，为了让学生更全面的了解掌握PLC、变频器、电机等等各电器部件的功能及接线原理，各高校为在校生提供了大量的实训设备，以供学生练习接线、控制、调试练习，授权公告号为：CN211857812U的专利公开了“一种应用于教学的PLC电气控制编程及应用实训台”，能够完成常用经典电路的接线、编程、上电调试等实训练习。
[0003]但是在实训课程上课期间，因班级容量较大，一般都是由教师提供学习任务的接线图及任务要求，而后学生自行接线，老师不可能随时都能照看到每个学生和每台设备，一但学生接线时出错，上电后轻则烧毁限流元器件，重则导致如PLC、变频器等核心贵重器件烧毁，乃至危及人身安全，我国高等职业教育方面每年因维修实训设备需要一笔不菲的资金。且维修需要时间，设备一旦故障，直接导致设备使用率下降，学生练习不充分等情况。
[0004]以上情况不仅仅导致设备损坏造成经济损失，更危及操作人员安全，造成不良社会影响，影响生产、实训效率。
[0005]针对以上问题，在对目前常规电气控制系统及校内常用实训设备进行研究后，提出了一种应用于教学的PLC防接错实训设备。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种应用于教学的PLC防接错实训设备，通过对现有设备的分析及研究，设计了一种带有接线状态检测的实训设备，当实训设备完成接线后可以启动接线状态检测系统，完成实训设备所有接线状态的检验，并与录入的正确接线状态进行比对，若存在接线错误，系统将启动报警功能，提示操作者，以防在错误接线情况下实训设备通电造成电气设备损坏及危及人员安全，避免了潜在安全隐患，提高了实训设备寿命和使用率，解决了
技术介绍
中存在的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种应用于教学的PLC防接错实训设备，包括实训台、电气安装执行区和嵌入式电脑编程及检测区，所述实训台包括台面顶部、底部，所述台面顶部的左侧固定安装有电气安装执行区，所述台面顶部的右侧固定安装接有嵌入式电脑编程及检测区，所述台面的底部设置有底箱，所述台面底部的左侧设置有抽屉。
[0008]所述电气安装执行区主要实训功能为接线训练，将电气安装执行区各电器元件按照接线图完成接线，若此区域学生在接线练习中接线错误，上电后往往造成零件烧毁，乃至造成安全事故，所述电气安装执行区包括PID实训单元、电磁阀、V配电端子排、编码器、步进驱动器、步进电机、异步电机、直流电机、真空发生器、断路器、地线端子、熔断器、实训料槽、香蕉插座、指示灯、按钮、光电开关、光纤传感器、步进气动机械手、接近开关、同步带、直线导轨滑块和同步带轮。
[0009]嵌入式电脑编程及检测区主要实训功能为程序编写及接线状态检测，通过计算机
编写PLC及变频器程序，结合电气安装执行区元器件接线，最终通过执行机构如直流电机的转速、传感器的信号验证接线及程序编写正确与否，嵌入式电脑编程及检测区包括微型计算机主机、输入控制模块、输出控制模块、键盘、显示屏、电脑鼠标、双线检测端子、蜂鸣器、固态继电器、PLC、变频器和报警灯，所述双线检测端子包括冷压端子、输入信号线和输出信号线，输入信号线、输出信号线与冷压端子固连且导通。
[0010]输出控制模块接收微型计算机主机指令并向微型计算机主机反馈操作信息，输出控制模块每一个输出端口均通过信号线及固态继电器与双线检测端子的输入信号线相连，在微型计算机主机发出指令后输出控制模块开始工作。
[0011]输入控制模块接收微型计算机主机指令并向微型计算机主机反馈检测信息，输入控制模块每一个输入端口均通过信号线及固态继电器与双线检测端子的输出信号线相连，在微型计算机主机发出指令后输入控制模块开始工作。
[0012]微型计算机主机控制输出控制模块、输入控制模块，并能够接收输出控制模块、输入控制模块上报的信息，微型计算机主机能够接收键盘的输入信息，并将输出控制模块、输入控制模块上报的接线信息与键盘的输入的正确接线信息进行比对，完成接线状态的判断，并在接线有误的情况下控制报警灯、蜂鸣器发出声光报警信号。
[0013]键盘完成信息的输入，使用人员将电气系统正确的的接线信息在键盘完成输入，上报至微型计算机主机。
[0014]显示屏接收微型计算机主机的信息，显示微型计算机主机发出的接线状态等信息。
[0015]固态继电器串联于输出控制模块、输入控制模块与双线检测端子的输入信号线、输出信号线，在接线状态检测时，固态继电器闭合，完成检测回路的联通，测试无误后断开，电气设备通电工作，因电气设备工作电压较大，固态继电器断开后能有效隔离接线状态检测系统与电气设备，防止接线状态检测系统因电压过高而损坏。
[0016]报警灯和蜂鸣器与微型计算机主机相连，在接线有误时间断闪烁，提醒设备安装调试人员，以免在接线有误的情况下为设备上电，为设备及工作人员带来安全隐患。
[0017]该实训设备基本满足通用型教学实训，当教学需要或社会用人需求某一项特定技能时，结合实训设备功能，设计实训项目，完成实训练习。
[0018]实训设备出厂前，将电气安装执行区及嵌入式电脑编程区及检测区所有元器件的所有接线端均固定连接一枚双线检测端子，并将接线端与所连接的双线检测端子统一编号，并以此编号标记该双线检测端子对应的输出控制模块的输出端口、输入控制模块的输入端口，将编号后的各双线检测端子的输出控制模块的输出端口、输入控制模块的输入端口及电气设备接线端子对应信息通过键盘输入上传至微型计算机主机，输入过程中在显示屏实时显示输入信息，以防信息有误。
[0019]使用实训装置时，教师将实验任务的正确接线关系以及编号对应关系通过键盘上传至微型计算机主机，学生按照实训任务接线图接线，待接线人员完成接线后，启动接线状态检测，首先固态继电器闭合，输出控制模块接收微型计算机主机指令后输出控制模块编号1的输出端口输出高电平，其他输出端口输出低电平，输入控制模块检测除编号1的输入端口以外的所有输入端口，若其他输入端口存在高电平，则证明编号1的输入端口对应的电气设备接线端子与高电平输出端口编号对应的电气设备接线端子有导线连接，依次将输出
控制模块及输入控制模块所有端口遍历以上过程，便可得到当前状态下真实的接线状态。微型计算机主机将真实接线关系与录入的正确接线关系进行对比，完成接线关系的判断，若接线正确，通过显示屏显示接线成功，固态继电器断开，实训设备上电正常工作，观察实训现象，若接线有误，则驱动报警灯，蜂鸣器发出声光报警信号，并在显示屏显示错误接线的接线端子号码。
[0020]本实训设备能够完成实训设备接线状态的采集，并能够与预先输入系统的正确接线关系进行比对，从而完成电气设备所有接线状态的检验，若存在接线错误，系统将启动报警功能，提示操作者，以防在错误接线情况下电气设备上电造成设备损坏及危及人员安全，减小了经济损失本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于教学的PLC防接错实训设备，包括实训台、电气安装执行区（1000）和嵌入式电脑编程及检测区（2000），所述实训台包括台面顶部、底部，所述台面顶部的左侧固定安装有电气安装执行区（1000），所述台面顶部的右侧固定安装接有嵌入式电脑编程及检测区（2000），所述台面的底部设置有底箱（3000），所述台面底部的左侧设置有抽屉（4000），所述电气安装执行区（1000）包括PID实训单元（1001）、电磁阀（1002）、V配电端子排（1003）、编码器（1004）、步进驱动器（1005）、步进电机（1006）、异步电机（1007）、直流电机（1008）、真空发生器、断路器、地线端子、熔断器、实训料槽、香蕉插座、指示灯、按钮、光电开关、光纤传感器、步进气动机械手、接近开关、同步带、直线导轨滑块和同步带轮，其特征在于：所述嵌入式电脑编程及检测区（2000）包括微型计算机主机（2001）、输入控制模块（2002）、输出控制模块（2003）、键盘（2004）、显示屏（2005）、电脑鼠标（2006）、双线检测端子（2007）、蜂鸣器（2011）、固态继电器（2012）、PLC（2013）、变频器（2014）和报警灯（2015），所述双线检测端子（2007）包括冷压端子（2008）、输入信号线（2009）和输出信号线（2010），输入信号线（2009）、输出信号线（201...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴琨，张洪国，张雨新，王震生，苏宏振，张雪涛，王昆，张新华，张成举，范鸿源，解俊峰，刘梦成，梁爽，
申请(专利权)人：唐山工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：