可编程序控制器编程与应用实训设备制造技术

本实用新型专利技术属于光机电一体化教学实训装置领域，具体涉及一种可编程序控制器编程与应用实训设备，其特征在于包括各自相互独立的PLC控制单元及扩展模块、模拟量控制器、传送带模型、变频器电机控制单元，所述模拟量控制器、传送带模型、变频器电机控制单元均与PLC控制单元及扩展模块连接。本实用新型专利技术具有结构合理、拆装简单方便、模块化任意组合、拓展性强、教学效果好的优点。本实用新型专利技术的所有电气元件、线路全部标准化、模块化，可以实现所有模块的方便更换与组合，实现系统的拓展性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光机电一体化教学实训装置领域，具体涉及一种可编程序控制器编程与应用实训设备。
技术介绍
可编程序控制器(PLC)是20世纪60年代以来发展极为迅速的一种新型工业控制装置。现代PLC应用综合了计算机技术、自动控制技术和网络通信技术，其应用越来越广泛、深入，已进入到系统的过程控制、运动控制、通信网络、人机交互等领域。可编程序控制系统设计师是指从事可编程序控制器(PLC)选型、编程，并对应用系统进行设计、整体集成和维护的人员。随着我国经济的发展，这一职业的社会需求日益加大。可编程序控制系统设计师的培养，理论结合实践尤其重要，但是目前的可编程序控制系统设计师的培养，大都重理论，轻实践，采用“只说不做，只看不练”的教学模式，其主要原因是没有配备专业化的实训考核鉴定装置。目前通用的实训考核鉴定装置已经与实际的工业环境不相匹配，采用这样的实训考核鉴定装置进行实训考核，效果极差。以往的实训设备都是采用插拔式的接线方式及采用指示灯等手段来模拟PLC的接线与控制，这样的实训手段学员无法真正的接触PLC控制系统的安装与调试，因而很难使学员实现对PLC控制系统的设计与调试。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有实训教学装置与实际的工业环境不相匹配，教学效果差的缺陷，提供一种可编程序控制器编程与应用实训设备，其选用实际的工业控制元件替代原有的以指示灯模拟元件，用工业级接线端子替代插拔式接线方式，该设备设计科学合理，拆装组合简单方便，设备内的部件可拆装/组合为标准的模块形式，可单独编程控制，可系统集成控制，该设备与实际的工业环境相同，教学效果好。本技术是通过如下技术方案来实现的即一种可编程序控制器编程与应用实训设备，其特征在于包括各自相互独立的PLC控制单元及扩展模块、模拟量控制器、传送带模型、变频器电机控制单元，所述模拟量控制器、传送带模型、变频器电机控制单元均与PLC控制单元及扩展模块连接。作为本技术的一个优选方案PLC控制单元及扩展模块包括架体，架体下部设有接线端子和接线端子排，架体中部设有线槽，架体上部设有PLC控制器，PLC控制器上部设有人机界面。本技术的PLC控制器优选采用西门子S7-200系列PLC。作为本技术的一个优选方案模拟量控制器包括方形的壳体，壳体的正面一侧设有多个钮子开关、钮子开关的一侧设有与钮子开关对应数量的发光二极管，壳体的正面中部设有数码显示屏，数码显示屏下方设有拨轮开关、壳体的正面另一侧上部设有指针式电压表，下部设有多个连接插座，推针式电压表和连接插座之间设有精密电位器和拨段开关，壳体的侧面设有针式D型插座和圆形航空插座。作为本技术的一个优选方案传送带模型包括壳体，壳体一侧设有架体，架体两端分别设有同步带轮，两同步带轮之间通过同步带连接，壳体内设有与其中一个同步带 轮连接的直流电机，同步带一侧的架体上从左向右依次设有多个传感器，壳体另一侧设有与传感器位置对应的多个传感器指示灯，每个传感器指示灯的一侧分别设有一个电机按钮开关。作为本技术的一个优选方案直流电机的输出轴设有输出轴斜齿轮，与之连接的同步带轮的轮轴向外延伸，端部设有轮轴斜齿轮，输出轴斜齿轮和轮轴斜齿轮啮合形成斜齿轮副。直流电机也可以通过传送带、传送链条等方式与同步带轮连接。作为本技术的一个优选方案变频器电机控制单元包括变频器、三相交流电动机、钮子开关和精密电位器，所述三相交流电动机固定在基座上，变频器固定在竖立的面板上，变频器与三相交流电动机连接，钮子开关和精密电位器安装在基座上，分别与变频器连接。作为本技术的一个优选方案变频器自带PR0FIBUS模块。本技术可以采用西门子公司生产的带PR0FIBUS模块的MM420型号变频器。本技术具有结构合理、拆装简单方便、模块化任意组合、拓展性强、教学效果好的优点。本技术的所有电气元件、线路全部标准化、模块化，可以实现所有模块的方便更换与组合，实现系统的拓展性。本专利技术配有多个模块单元，每一个单元都是一个独立的项目，各个单元之间可以进行多元化组合，具有很强的开发性和拓展性，学员可进行单元练习，也可以进行多单元的组合实训。本技术所有机械部件表面进行了多层氧化处理，增强了表面硬度及美观效果，多次重复拆装也不会影响其外观效果。本专利技术克服了传统教学系统中“只说不做，只看不练”的教学模式，通过本技术可以通过实际的项目课题，由学员自己动手设计项目方案，做到了理论与实践的完美结合，加强了学员的动手能力，培养学员的自主创新能力，大大提高教学效果。本技术适用于普通高等院校、高职院校及中职学校的机电工程专业的实训考核，使用本技术可以实现可编程序控制器编程、变频器控制、电气安装、传感器技术、机械设计、机械传动、机械装配的多学科实训系统。附图说明图I为本技术的结构示意图；图2为本技术PLC控制单元及扩展模块的结构示意图；图3为本技术传送带模型的结构示意图；图4为去除壳体后的传送带模型的结构示意图图5为本技术模拟量控制器的结构示意图；图6为本技术变频器电机控制单元的结构示意图。如图中所示IPLC控制单元及扩展模块；1-1箱体；1-2接线端子排；1-3架体；1_4接线端子；1-5线槽；1_6PLC控制器；1-7人机界面；2传送带模型；2-1壳体；2-2同步带轮；2-3同步带；2-4传感器；2-5传感器指示灯；2-6电机按钮开关；2_7架体；2_8同步带轮；2-9电源指示灯；2-10电源开关；2-11直流电机；2-12输出轴斜齿轮；2-13轮轴斜齿轮；3模拟量控制器；3_1壳体；3-2钮子开关；3-3发光二极管；3-4针式D型插座；3_5针式D型插座；3-6数码显示屏；3-7航空插座；3-8指针式电压表；3-9精密电位器；3_10拨段开关；3-11精密电位器；3-12连接插座；3-13拨轮开关；4变频器电机控制单元；4-1面板；4_2三相交流电动机；4_3基座；4-4钮子开关；4-5精密电位器；4-6变频器。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式本技术做进一步阐述。如图I所示本技术由相互独立的PLC控制单元及扩展模块I、模拟量控制器3、传送带模型2、变频器电机控制单元4组成，模拟量控制器3、传送带模型2、变频器电机控 制单元4均与PLC控制单元及扩展模块I连接，受其控制，学员可进行单元练习，也可以进行多单元的组合实训。如图2所示PLC控制单元及扩展模块I包括安装在箱体1-1上的架体1-3，架体1-3的下部设有3个接线端子1-4和I个接线端子排1-2，中部设有一排线槽1-5，上部设有3个PLC控制器1-6，PLC控制器1-6的型号为西门子S7-224，PLC控制器1_6的上方设有人机界面1-7，人机界面1-7为西门子触摸屏。该模块是本技术的控制核心，其他模块所有的信号都通过相应的连接线接入接线端子1-4或接线端子排1-2，然后在该模块上编写相应的PLC控制程序，来控制其他模块的运行。人机界面1-7是用来显示模块运行状态的窗口，也是通过通信方式来控制其他模块的操作界面。如图3、图4所示传送带模型2包括方形的壳体2-1，壳体2_1的上侧设有架体2-7，架体2-7两端分别设有同步带轮2-2、同步带轮2-8，同步带轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可编程序控制器编程与应用实训设备，其特征在于包括各自相互独立的PLC控制単元及扩展模块、模拟量控制器、传送带模型、变频器电机控制単元，所述模拟量控制器、传送带模型、变频器电机控制単元均与PLC控制单元及扩展模块连接。2.根据权利要求I所述的可编程序控制器编程与应用实训设备，其特征在于PLC控制単元及扩展模块包括架体，架体下部设有接线端子和接线端子排，架体中部设有线槽，架体上部设有PLC控制器，PLC控制器上部设有人机界面。3.根据权利要求I所述的可编程序 控制器编程与应用实训设备，其特征在于模拟量控制器包括方形的壳体，壳体的正面一侧设有多个钮子开关、钮子开关的一侧设有与钮子开关对应数量的发光二极管，壳体的正面中部设有数码显示屏，数码显示屏下方设有拨轮开关、壳体的正面另ー侧上部设有指针式电压表，下部设有多个连接插座，推针式电压表和连接插座之间设有精密电位器和拨段开关,壳体的侧面设有针式D型插座和圆形航空插座。4.根据权利要求I所述的可编程序控制器编程与应用...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔智，朱建忠，翟辉，冯鹏，
申请(专利权)人：山东莱茵科技设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：