CN103136994B - 基于安全电压的开放式plc电工实习装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于安全电压的开放式PLC电工实习装置，该实习装置用于控制三相交流36V异步电动机；所述的实习装置包括柜体；两块元器件面板，分别对称安装在柜体前后两侧；笔记本电脑，安装在两块元器件面板之间的柜体上；元器件，裸露安装在元器件面板上；开关电源，固定在柜体上并于元器件连接；两个220V交流插座，一个与笔记本电脑连接，另一个和开关电源连接。与现有技术相比，本发明具有实践性强、开放性好、安全性高、创新性强等优点。

Description

基于安全电压的开放式PLC电工实习装置

技术领域

本发明涉及一种电工实习装置，尤其是涉及一种基于安全电压的开放式PLC电工实习装置。

背景技术

在高等学校的电工技术教学中，除了要让学生掌握一定的理论知识外，更多的是要学生具备较强的动手操作能力、工程实践能力以及创新能力，通过电工技术理论与实践学习的学生，必须能较好的掌握电工技术理论及较熟练的掌握电工工程实践。然而，在现有的学校实践教学中，多是由教师根据教学的需要购买现成的电工实习模块供学生动手学习一些控制线路的接线。

而且一般电工装置的实习操作台的实习器件封闭在操作面板下，只留出专用插线端口。存在问题：

1)组成该面板的实习器件以高电压380V或220V为主，由于装置采用高电压才能工作，所以操作不当会引发危险。

2)这种装置，采用台式结构，器件封闭在面板后。在学生实习时，器件没有完整的“暴露”在面板上，学生对元件得不到全面认识。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实践性强、开放性好、安全性高、创新性强的基于安全电压的开放式PLC电工实习装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于安全电压的开放式PLC电工实习装置，该实习装置用于控制三相交流36V异步电动机；其特征在于，所述的实习装置包括

柜体；

两块元器件面板，分别对称安装在柜体前后两侧；

笔记本电脑，安装在两块元器件面板之间的柜体上；

元器件，裸露安装在元器件面板上；

开关电源，固定在柜体上并于元器件连接；

两个220V交流插座，一个与笔记本电脑连接，另一个和开关电源连接。

所述的元器件面板为绝缘板，并设有用于元器件固定的导轨。

所述的元器件包括PLC、断路器、熔断器、接触器、继电器、变频器、空气开关、按钮板、限位开关和接线排，所述的PLC与笔记本电脑连接，其余元器件可根据需要接入实验电路。

所述的继电器包括时间继电器、热过载继电器和中间继电器。

所述的开关电源为AC/DC转换器，将220V交流电转换为24V直流电。

还包括三相交流变压器，该变压器将三相交流380V变压为三相交流36V电压，并在实验室中安装若干36V配电箱，给三相交流36V异步电动机主电路供电。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)实践性强。实验平台采用真实的电气元件，直观性很强。学生通过对各类电气元件的认识、接线、组装、编程和调试，需要进行大量的实际操作，从而提高了自身的动手能力和解决实际问题的能力。首先要熟悉电机控制原理，绘制电路图和安装接线图，完成主电路和控制电路的连接，然后PLC软件编程、组态设计、通信连接，最后整体调试，从而可以熟悉并掌握低压电气控制的常用电路、工作原理和设计过程。学生从中可以很清楚地看到理论与实际的具体结合，因此具有更强的实践性。

2)开放性好、安全性高。整个实习装置是开放的，所有元器件看得见、摸得着，既方便认识实物又便于参数测试和功能观测，实训装置模拟了工厂控制柜的实际使用环境。另一方面，电气系统采用直流24V和三相交流36V工作电压，安全性非常高，给学生提供很好的调试实验环境。因此装置用电安全性高且可操作性强。

3)创新性强。电工实习内容紧密结合生产实践，学生可在实验台上自主设计调试出各种电气控制线路和PLC应用程序，以及利用组态软件设计出各种控制系统监控模型，提高创新能力。更重要的是，学生掌握了PLC及电气控制系统的设计调试方法，可以应用到其它创新活动及工程实践中去。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的侧视结构示意图；

图3为本发明的电气示意图；

图4为本发明的室内电源网络图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1、图2所示，基于安全电压的开放式PLC电工实习装置，包括柜体1；

两块元器件面板2，分别对称安装在柜体1前后两侧；

笔记本电脑3，安装在两块元器件面板2之间的柜体1上；

元器件，裸露安装在元器件面板2上；

开关电源4，固定在柜体1上并于元器件连接；

两个220V交流插座5，一个与笔记本电脑3连接，另一个和开关电源4连接。

所述的元器件面板2为绝缘板，并设有用于元器件固定的导轨。所述的元器件包括PLC23、断路器21、熔断器22、接触器24、继电器25、变频器27、空气开关、按钮板26、限位开关29和接线排28，所述的PLC23与笔记本电脑3连接，其余元器件可根据需要接入实验电路。所述的继电器25包括时间继电器、热过载继电器和中间继电器。所述的开关电源4为AC/DC转换器，将220V交流电转换为24V直流电。

本发明装置采用柜式结构，元器件裸露在元器件面板上。让学生对电气器件全面认知以及学生进行电工工艺技能训练。柜体1采用对称形式，两侧安装裸露器件，中间安装笔记本电脑2。装置柜面选用高绝缘加厚板，面板与机架焊成一体，用于元器件的安装与线槽的固定，多数元器件采用导轨和机架固定，开放式安装，便于组装、拆卸和扩展和识别、测试元件及其参数。

驱动对象采用定制三相交流36V交流异步电动机。实现学生实习的安全操作。将实验室电源进行如下改造，采用三相交流380V变压为三相交流36V电压。并在每个实习工位上配备有2个交流220V供笔记本和开关电源使用，在实验室中安装若干36V配电箱，给三相交流36V异步电动机主电路供电。电气系统连接图如图3所示。

采用笔记本对可编程控制器进行编程。可以配合软件实现学生考勤自动化，编程设计以及组态监控软件设计的实训。

实习内容涉及以PLC核心电气系统软硬件实习训练；以组态软件为核心的监控及软件设计实习训练；以及PLC工业网络实习训练。实习达到设计、创新与工艺技能训练的相互交叉融合。可以根据不同专业需要和不同教学层次修改上述实训内容深浅。

在该实习装置中学生可以完成的实习内容：

本发明首先对实习房间电源网络进行改造，将实验室电源三相交流380V变压为三相交流36V电压，并在实验室中安装若干36V配电箱，给三相交流36V异步电动机主电路供电；将实验室220V电源线槽配线引至柜体给220V交流插座供电，室内电源网络如图4所示。其次装置采用柜式结构，多数元器件采用导轨和机架固定，开放式安装，器件尽可能使用直流24V工作电压(变频器除外)，驱动对象采用三相交流36V交流异步电动机。其中进行变频器实验时需要用到220V交流电。

每个实习柜上配备的主要器件如下：

Claims (3)

1.一种基于安全电压的开放式PLC电工实习装置，该实习装置用于控制三相交流36V异步电动机；其特征在于，所述的实习装置包括

柜体；

两块元器件面板，分别对称安装在柜体前后两侧；

笔记本电脑，安装在两块元器件面板之间的柜体上；

元器件，裸露安装在元器件面板上；

开关电源，固定在柜体上并与元器件连接；

两个220V交流插座，一个与笔记本电脑连接，另一个和开关电源连接；

所述的元器件面板为绝缘板，并设有用于元器件固定的导轨；

所述的开关电源为AC/DC转换器，将220V交流电转换为24V直流电。

还包括三相交流变压器，该变压器将三相交流380V变压为三相交流36V电压，并在实验室中安装若干36V配电箱，给三相交流36V异步电动机主电路供电。

2.根据权利要求1所述的一种基于安全电压的开放式PLC电工实习装置，其特征在于，所述的元器件包括PLC、断路器、熔断器、接触器、继电器、变频器、空气开关、按钮板、限位开关和接线排，所述的PLC与笔记本电脑连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于安全电压的开放式PLC电工实习装置，其特征在于，所述的继电器包括时间继电器、热过载继电器和中间继电器。