[實用新型]用于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與PLC實驗的模塊化綜合自動化裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320660087.6
• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN203552028U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張玨;張志杰
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種教學實訓裝置，尤其涉及一種支持工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與PLC實驗的多用途模塊化綜合自動化實訓裝置。?

背景技術(shù)

可編程序控制器（以下稱PLC）是廣泛用于現(xiàn)代工業(yè)自動化部門的工業(yè)控制設(shè)備，具有可靠性高、性能強、可擴展性強、通信功能完備且編程方便靈活等特點。PLC相關(guān)課程與實驗是高等院校自動化、電氣工程類專業(yè)的重要學習內(nèi)容。?

目前高等院校普遍使用的PLC實驗裝置主要由PLC控制器、IO模塊、通信模塊、開關(guān)電源以及抽象的數(shù)字量模擬模塊和模擬量模擬模塊組成。PLC控制器、IO模塊、通信模塊安裝在底板上組成主控裝置，主控裝置由開關(guān)電源供電，抽象的數(shù)字量模擬模塊及模擬量模擬模塊分別與對應(yīng)的IO模塊通過信號線相連。

實驗者做實驗的形式為：在計算機上編寫某控制任務(wù)的程序及組態(tài)并編譯下載到PLC，使用數(shù)字量模擬模塊上的按鈕或LED燈模擬控制對象的傳感器或執(zhí)行機構(gòu)的開關(guān)狀態(tài)，使用模擬量模擬模塊上的旋鈕模擬過程控制中的溫度、流量、速度等量，并在組態(tài)中觀察整個控制過程。

這種實驗設(shè)備的缺點一是控制對象不形象，無法讓實驗者在接近自動化控制現(xiàn)場環(huán)境下開展實驗；二是實驗內(nèi)容相對固定，無法較好的支持實驗者自主搭建多種控制系統(tǒng)實驗的同時，保護好昂貴的主控裝置不受損壞。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種支持自動構(gòu)建且更接近現(xiàn)場環(huán)境的PLC實驗裝置。?

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是提供了一種用于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與PLC實驗的模塊化綜合自動化裝置，其特征在于：包括帶玻璃門的框架電氣柜，控制屏、多功能信號模擬器及伺服電機設(shè)于框架電氣柜上，其中，控制屏及多功能信號模擬器位于玻璃門的上方，伺服電機位于玻璃門的下方，在框架電氣柜內(nèi)設(shè)有背板，在背板的中部四周設(shè)有走線槽，多模式切換模塊、開關(guān)電源、至少一個PLC及繼電器模塊位于由走線槽圍成的區(qū)域內(nèi)，在背板上還固定有端子排模塊，其中，開關(guān)電源連接多模式切換模塊、PLC、繼電器模塊、控制屏及多功能信號模擬器，PLC?的IO端口通過繼電器模塊與端子排模塊相連，多模式切換模塊連接PLC?、繼電器模塊、伺服控制器、控制屏及多功能信號模擬器，伺服控制器連接伺服電機。

優(yōu)選地，所述PLC的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信接口通過通信線纜從框架電氣柜底部引出。

優(yōu)選地，所述伺服控制器的信號線與動力線向后穿過位于所述背板上的孔后從背板后方向下連接所述伺服電機。

本實用新型有如下特點：

第一、本實用新型內(nèi)置多種PLC并通過繼電器模塊連至端子排模塊。使用者可以通過多模式切換模塊選配PLC、內(nèi)置控制屏、多功能信號模擬器或伺服控制器，以及通過端子排模塊引出的信號線連接的不同外部對象，搭建多種控制系統(tǒng)。

第二、本實用新型的外形為工業(yè)電氣柜形式，主要設(shè)備固定安裝于電氣柜背板上；控制屏和多功能信號模擬器用于模擬自動化控制現(xiàn)場下的人機交互系統(tǒng)；伺服電機固定安裝于電氣柜下部，并在電氣柜正面下部打孔使其露出主軸與正面，用于模擬自動化控制現(xiàn)場的執(zhí)行機構(gòu)，并起到穩(wěn)定電氣柜重心的作用；電氣柜正面中部為帶鎖玻璃門，實驗者可清除的看到背板上的主要設(shè)備的狀態(tài)與連線。

背板上的多模式切換模塊與PLC、伺服控制器、控制屏、多功能信號模擬器及繼電器模塊相連，通過程序設(shè)置用于控制當前實驗使用哪些模塊；PLC的IO端口通過繼電器模塊與端子排模塊相連，由端子排模塊引出的信號線用于PLC與該裝置內(nèi)外控制對象相連，繼電器模塊同時用于保護PLC免受異常電氣狀況的影響。

單套該裝置可實現(xiàn)根據(jù)具體實驗任務(wù)，讓實驗者自己動手搭建不同PLC連接不同控制對象的多種控制系統(tǒng)。實驗者接線時不直接接觸PLC本身，避免誤操作引起的損壞。而多套該裝置通過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接所組成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，可進一步排列組合搭建更多自動化控制系統(tǒng)實驗。

第三、本實用新型不但有效的降低了控制系統(tǒng)昂貴的主控裝置受到物理和電氣損傷的概率；而且為實驗者提供了接近自動化控制現(xiàn)場的實驗環(huán)境；可以使用不同PLC搭建多種自動化控制系統(tǒng)；多套該設(shè)備可以構(gòu)成復雜的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)。本實用新型具有高度的靈活性和可擴展性。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的一種用于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與PLC實驗的模塊化綜合自動化裝置的外觀示意圖；?

圖2為背板上的模塊布置圖。

具體實施方式

為使本實用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。?