[實用新型]一種開放式工業控制技術綜合實驗裝置

無效

• 申請號: 200720097107.8
• 申請日: 2007-08-16
• 公開（公告）號: CN201111765Y
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 趙影;趙剛;吳作明
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00;G09B25/02
• 代理公司: 國嘉律師事務所
• 代理人: 盧楓

(一)技術領域：

本實用新型涉及一種教學實驗裝置，特別是一種開放式工業控制技術綜合實驗裝置。

(二)背景技術：

目前，電氣工程及自動控制方法和應用模式有了很大的改變，新技術的出現導致了傳統控制系統結構的改革，導致目前生產的自動化儀表、集散控制系統、可編程序控制器在產品的體系結構、功能結構方面的較大變革，使工業現場級儀表、設備面臨著更新換代的挑戰，已成為世界范圍內的自控技術熱點。目前，全局自動化技術的應用及推廣是不爭的事實，是企業競爭的必然結果。而且應用中有相關的技術、器件支持。特別是近來并行控制概念，工業控制組態技術及總線技術的快速發展將使全局自動化步入快車道。因而營建符合現代化教育要求的實踐教學平臺是當務之急。

(三)發明內容：

本實用新型的目的在于設計一種開放式工業控制技術綜合實驗裝置，它借助實驗手段的多樣性，實現對學生的創造性思維培養，增強實驗項目開放性，為強化學生動手能力的培養提供條件，是一種創新性強的新型工業控制技術實驗裝置。

本實用新型的技術方案：一種開放式工業控制技術綜合實驗裝置，其特征在于它是由常規電器技術實驗單元、變頻器技術實驗單元、智能控制器技術實驗單元、人機界面技術實驗單元、PC總線技術實驗單元、計算機PC或工PC、工業控制網絡技術單元、可編程序控制器技術單元以及包括工業控制典型環節實驗模板、交流電動機、工業控制典型模型構成的控制對象所組成；所說的常規電器技術實驗單元、變頻器技術實驗單元、人機界面技術實驗單元的輸出端口與控制對象單向連接，傳遞控制信號；智能控制器技術實驗單元、PC總線技術實驗單元、工業控制網絡技術單元、可編程序控制器技術單元與控制對象雙向連接，傳遞控制信號與反饋信號；計算機的數據采集輸入端以及數據處理的輸出端都與PC總線技術實驗單元、工業控制網絡技術單元連接；上述各單元依次安裝在實驗臺的控制器模板安裝架上，安裝架上配有相應的電源箱。

上述所說的常規電器技術實驗單元是由至少一塊以上常規控制電器實驗模板、LOGO智能控制器實驗模板組成，LOGO控制器的輸出端、外部開關量信號都連接到控制對象上，控制對象對外輸出開關量作為反饋信號。

上述所說的變頻器技術實驗單元是由變頻器控制模板，三相交流電動機組成，外部開關量輸入連接到控制模板上，控制模板與交流電動機雙向連接，傳遞輸入信號和反饋信號。

上述所說的典型工業控制模板系列是一種包括電機控制實驗、天塔之光實驗、搶答器實驗、交通燈自控與手控實驗、水塔水位自動控制實驗、自動成型機實驗、自控軋鋼機實驗、多種液體自動混合實驗、自動送料裝車系統實驗、郵件分揀機實驗、電梯控制實驗、斷路器操作機構實驗、多級供電線路繼電保護及供電橋型主接線運行模式實驗的模板集合；該單元作為系統中可模擬出工業與生活實際中典型控制的控制器的控制對象，即能滿足多種控制器的要求又可滿足基于PC總線的控制要求。

上述所說的可編程序控制器單元配備可編程序控制器控制實驗模板，計算機作為上位機與PLC模板連接傳遞信號，并可實現PC/PPI通訊，PLC模板可以直接與控制對象連接傳遞控制反饋信號，也可以通過接口板與控制對象連接。

上述所說的人機界面技術實驗單元由計算機硬件、觸摸屏和人機界面技術組成，計算機硬件與PLC模板連接傳遞信號，同時觸摸屏也與PLC模板連接傳遞信號，PLC模板連接控制對象傳遞控制及反饋信號。

上述所說的PC總線技術實驗單元由計算機主機、PC總線板卡以及由組態軟件構成的人機界面組成，計算機通過ISA或PCI卡以及I/O適配板與控制對象連接，傳遞控制信號及反饋信號。

上述所說的工業控制網絡技術單元，由先進的現場可編程Ethernet總線適配器組成，其數據傳送速率為10M?bit/s，配置現場組合式I/O；開關量I/O：8/8(24V)；模擬量：4路AD、2路DA(0-10V)；本網絡具有兩層網絡結構，上層計算機通過現場可編程Ethernet總線適配器與下層網絡連接，下層網絡為配置現場組合式I/O。

上述所說的適配模板系列及連接導線產品提供各種控制器與實際控制電器、控制器與應用模板、控制器與控制模型間的適配模板，以供搭接應用實驗系統，其間模板、導線及安全插頭應滿足應用實驗系統的適配關系。