[實用新型]一種精簡組態教學實驗裝置

有效

• 申請號: 201220171048.5
• 申請日: 2012-04-20
• 公開（公告）號: CN202502639U
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 包天悅;劉素娟;孫振興
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: G09B19/00
• 分類號: G09B19/00
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 李建華

技術領域

?本實用新型涉及一種教學專用實驗裝置。具體地說是一種用于工業監控組態軟件教學的精簡型實驗裝置。

背景技術

隨著工業自動化水平的迅速提高，組態仿真技術已經在工業控制領域得到廣泛應用。為了適應這一特點，很多高校都開設了工業監控組態軟件課程。但在教學過程中由于現場設備種類繁多、工藝復雜，監控系統無法搬到課堂上演示。雖然有些高校購買了一些大型設備，但由于其體積龐大、價格昂貴，一般買的臺數較少，但使用的頻率很高，同時，軟件操作每一步必須設置正確并且和硬件操作對應起來才能執行下一步，這對學生來說更加困難，很容易弄壞設備，造成了理論和實踐的嚴重脫節，學生不能解決實際問題，教學效果很差。

發明內容

為了解決背景技術中所提到的技術問題，本實用新型提供了一種精簡組態教學實驗裝置，該種教學實驗裝置體積小、功能全面，配套的實驗內容具有較寬的拓展性和較高的實用價值，可以為學生創造一種接近工程實際的“情景”，使軟件的理論教學和工程實踐有機地結合起來。

本實用新型的技術方案是：該種精簡組態教學實驗裝置，包括一個金屬材料制成的框架，其獨特之處在于：所述框架的底部有若干對稱分布的行走輪；所述框架內嵌有一塊絕緣板，絕緣板上開有若干插入孔，在所述絕緣板上插入帶有8路數字量輸入通道和8路數字量輸出通道的開關量采集模塊，以及帶有8路模擬量輸入通道和2路模擬量量輸出通道的模擬量采集模塊，此外，在所述絕緣板上插入若干執行元件；所述開關量采集模塊、模擬量采集模塊和若干執行元件上均開有端子排插接口，前述元件之間通過與端子排插接口相配合的連接線相連接。

此外，為實現對整個組態過程的直觀顯示，在所述絕緣板上還固定有一塊液晶顯示模塊。同時，為實現上位機的控制指令傳輸，在所述絕緣板上還固定有RS232/485轉換器。

本實用新型具有如下有益效果：本種實驗裝置具體使用時，可以采用若干個非自鎖按鈕、LED指示燈、電位器、溫度傳感器、水泵、變頻器或電動調節閥等常見電子設備作為執行元件。以非自鎖按鈕為例，非自鎖按鈕的開、關兩種狀態通過8路數字量輸入通道采集到開關量模塊；電位器輸出的電壓信號通過8路模擬量輸入通道采集到模擬量模塊，開關量模塊通過RS232/485轉換器與上位機建立數據的雙向通訊。在組態軟件中編輯程序，利用采集到的按鈕的開關狀態來控制開關量模塊輸出的八路通道中LED指示燈的亮滅規律，如8路燈同時亮滅，也可隔幾秒亮一盞燈，亮滅規律可以讓學生自由發揮。同時，按鈕的開關狀態還可以通過控制模擬量輸出通道的電流來控制LED指示燈的亮度。同理，通過模擬量輸入通道采集到的電位器的輸入信號，也可以同時控制模擬量和開關量的輸出。當然，利用教學中常用的工程設備，也可以設計多個實驗讓學生實際操作。例如設計一個溫度自動控制系統：通過模擬量模塊的輸入通道采集熱電偶變送器測得的室內溫度，通過RS232/485轉換器與上位機建立數據的雙向通訊，并在人機界面上顯示溫度。當溫度高于某一個值時，通過編程把信號下傳給開關量模塊的輸出使電扇自動運行給室內降溫；反之當溫度低于某一數值時，使電扇自動停止，達到自動控制溫度的目的。

各高校也可在實驗室現有設備基礎上擴展其它簡單易行、應用廣泛的工業應用實例，使學生輕松地掌握組態軟件如何和現場紛繁復雜的硬件設備建立聯系，如何達到對工程實際中眾多對象的監視和控制。把理論和實踐接軌達到舉一反三的效果，從工業實用的角度掌握組態軟件的使用，較好地解決了高校組態課程的教學中理論和實踐脫軌的教學瓶頸，具有很高的針對性和實用價值。本裝置成本低廉，易于維護，非常適合在高校投入使用。

附圖說明：

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖中1-絕緣板，2-開關量采集模塊，3-端子排插接口，4-模擬量采集模塊，5-連接線，6-執行元件，7-行走輪，8-液晶顯示模塊，9-插入孔，10-框架。

具體實施方式：

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：