CN109697910A - 一种电气自动化教学实验实训综合装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电气自动化教学实验实训综合装置，包括支撑台，所述支撑台的上部靠近其后部边缘设有容纳槽，所述容纳槽的内部设有实验实训单元，且所述容纳槽靠近所述支撑台前部的外侧壁上设有控制单元，所述支撑台的上部靠近其前部边缘还设有编程单元。本发明，其设计合理，安全可靠，运行稳定，便于移动，具备较好的减震性能，不易损坏，解决了传统的电气自动化教学实验实训装置功能单一的缺陷，有效提高了教学效果，能够协助教师通过实践与理论相结合对学生进行实训，不仅可以提高学生的电气自动化综合知识水平，更能够让学生感悟到自己对电气自动化知识的欠缺，有利于学生后期通过努力学习弥补自己的短板。

Description

一种电气自动化教学实验实训综合装置

技术领域

本发明涉及电气自动化技术领域，更具体地说，它涉及一种电气自动化教学实验实训综合装置。

背景技术

电气自动化技术专业主要培养掌握电气技术、电力自动化技术、各种电气设备及自动化设备的基本原理和分析方法，能够从事供用电、各类电气设备、电气控制及自动化系统的安装、设计、调试、维护、技术改造、产品开发和技术管理的高级技术应用性专门人才。因此在电气自动化技术专业的学生在学习期间，教师一般会通过电气自动化教学实验实训装置对学生进行实训，以帮助学生掌握电气自动化知识。

但是传统的电气自动化教学实验实训装置，其设计不合理，安全性能差，运行不稳定，不便于移动，减震性能较差，容易损坏，功能单一，影响教学效果，不能提高学生对电气设备安装接线和调试的操作技能水平，偏向理论对学生进行实训，不仅难以提高学生的电气自动化综合知识水平，还使得学生失去学习乐趣，也不能够让学生感悟到自己对电气自动化知识的欠缺，不利于学生后期通过努力学习弥补自己的短板，同时也不能为后期学生走上工作岗位奠定扎实的电气自动化知识，为培养电气自动化专业技术人才起到的推进作用微乎其微，为此，提出一种电气自动化教学实验实训综合装置。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种电气自动化教学实验实训综合装置，其设计合理，安全可靠，运行稳定，便于移动，具备较好的减震性能，不易损坏，解决了传统的电气自动化教学实验实训装置功能单一的缺陷，有效提高了教学效果，有效提高了学生对电气设备安装接线和调试的操作技能水平，能够协助教师通过实践与理论相结合对学生进行实训，不仅可以提高学生的电气自动化综合知识水平，还能让学生从中找到学习乐趣，更能够让学生感悟到自己对电气自动化知识的欠缺，有利于学生后期通过努力学习弥补自己的短板，同时也为后期学生走上工作岗位奠定扎实的电气自动化知识，为培养电气自动化专业技术人才起到积极的推进作用，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种电气自动化教学实验实训综合装置，包括支撑台，所述支撑台的上部靠近其后部边缘设有容纳槽，所述容纳槽的内部设有实验实训单元，且所述容纳槽靠近所述支撑台前部的外侧壁上设有控制单元，所述支撑台的上部靠近其前部边缘还设有编程单元，所述控制单元分别与所述实验实训单元和所述编程单元电性连接。

通过采用上述技术方案，支撑台用作安装整个装置的基础支撑，实验实训单元用于教师指导学生利用所学的电气自动化理论知识安装调试电气设备，以便学生将理论知识应用到实践中去，进而提高学生对电气设备安装接线和调试的操作技能水平，通过实践与理论相结合的教学方式，可有效提高教学效果，同时利用控制单元控制实验实训单元进行自动化工作，可以大幅提高学生对电气自动化的认知程度，另外，利用编程单元进行在线编译控制程序，可大幅提高学生掌握编程的熟练程度，以上，通过实践与理论相结合对学生进行实训，不仅可以提高学生的电气自动化综合知识水平，还能让学生从中找到学习乐趣，更能够让学生感悟到自己对电气自动化知识的欠缺，有利于学生后期通过努力学习弥补自己的短板，同时也为后期学生走上工作岗位奠定扎实的电气自动化知识。

进一步的，所述实验实训单元包括凸台、第一箱体、第二箱体、水泵和第一液位传感器以及第二液位传感器，所述凸台居中固定安装在所述容纳槽的内部底部，所述第一箱体和所述第二箱体以及所述水泵均固定安装在所述凸台的上部，所述水泵的进水口通过管道与所述第一箱体的内部底部相连通，且所述水泵的出水口通过管道与所述第二箱体的内部上部相连通，所述第一液位传感器固定安装在所述第一箱体的内部，所述第二液位传感器固定安装在所述第二箱体的内部。

通过采用上述技术方案，第一箱体用作储水箱，第二箱体用作盛水箱，水泵用于将第一箱体内部的水抽入第二箱体的内部，第一液位传感器用于感应第一箱体内部的水位，第二液位传感器用于感应第二箱体内部的水位，凸台的设置可防止第一箱体或第二箱体漏水时，将水泵淹没，同时便于观察第一箱体或第二箱体内部的水位情况，容纳槽的设置，可防止第一箱体或第二箱体漏水时，造成支撑台的上部到处都是水，从而保护支撑台上的编程单元不会受到水的破坏。

进一步的，所述控制单元包括固定安装在所述容纳槽靠近所述支撑台前部外侧壁上的盒体和固定安装在所述盒体内部的接线端子排、PLC控制器、第一继电器、第二继电器、第三继电器以及固定安装在所述盒体前部的触摸屏、电源开关。

通过采用上述技术方案，PLC控制器是电气自动化技术中重要的控制元件，采用PLC控制器控制电气设备比较符合电气自动化教学实验实训的课程，利用触摸屏输入控制信号比较方便简单，同时触摸屏可显示水泵和第一液位传感器以及第二液位传感器的工作状态，接线端子排的设置，便于训练学生的接线能力，同时也使得接线比较整齐不会杂乱，同时第一继电器、第二继电器、第三继电器与PLC控制器相配合控制其他电气设备，可增加PLC控制器的使用寿命与工作稳定性。

进一步的，所述编程单元包括计算机主机、显示屏、机械键盘和鼠标以及鼠标垫，所述计算机主机安装在第一安装槽的内部，所述第一安装槽开设在所述支撑台的前部一侧，所述显示屏通过固定座安装在所述支撑台的上部，所述机械键盘和所述鼠标垫均放置在所述支撑台的上部，所述鼠标放置在所述鼠标垫的上部，所述显示屏和所述机械键盘以及所述鼠标均通过串口线与所述计算机主机电性连接。

通过采用上述技术方案，可通过计算机主机、显示屏、机械键盘和鼠标相配合对PLC控制器进行在线编程，并调试正确的控制程序。

进一步的，所述第二箱体的内部靠近其底部还固定安装有电加热管和温度传感器，且所述第二箱体的底部还连通设有第一排放管，所述第一排放管上安装有电磁阀，所述凸台的上部边缘处还开设有用于容纳所述第一排放管的穿插槽，所述容纳槽靠近所述支撑台后部的外侧壁上还连通设有第二排放管，所述第二排放管上安装有球阀。

通过采用上述技术方案，电加热管用于对第二箱体内部的水进行加热，温度传感器用于对第二箱体内部的水温进行检测，第一排放管用于排放第二箱体内部的水，PLC控制器可控制电磁阀进行放水，第二排放管用于排放容纳槽内部的水，球阀用于手动控制排水。

进一步的，所述计算机主机通过串口线与所述PLC控制器电性连接，所述第一液位传感器和所述第二液位传感器以及所述温度传感器的信号输出端均通过信号线与所述PLC控制器的信号输入端电性连接，所述水泵、所述电加热管以及所述电磁阀的电控端均通过导线和所述接线端子排相配合与所述PLC控制器的控制输出端电性连接，所述第一继电器串接在所述PLC控制器与所述水泵之间，所述第二继电器串接在所述PLC控制器与所述电加热管之间，所述第三继电器串接在所述PLC控制器与所述电磁阀之间，所述触摸屏通过数据线与所述PLC控制器双向电性连接，所述电源开关串接在为所述控制单元和所述实验实训单元供电的电源线上。

通过采用上述技术方案，可实现在线对PLC控制器内部的程序进行编译和修改，可实现PLC控制器控制水泵、电加热管以及所述电磁阀自动化运转。

进一步的，所述第一箱体和所述第二箱体的顶部居中均设有加水口，所述加水口的上端均螺接有端盖，所述端盖的顶壁上均开设有通孔。

通过采用上述技术方案，便于手动向第一箱体和第二箱体的内部加水，端盖可防止第一箱体和所述第二箱体落入灰尘，通孔起到排气的作用，可保证第一箱体和第二箱体内部的气压与外界气压相同，可避免第一箱体和第二箱体内部的气压大于外界气压或者产生负压。

进一步的，所述盒体的内部贯穿其顶壁和其底壁开设有第一圆孔，所述支撑台的台面上开设有与所述第一安装槽相连通的第二圆孔。

通过采用上述技术方案，第一圆孔和第二圆孔均用于穿插导线、串口线和信号线以及数据线，使得该装置接线时走线比较方便。

进一步的，所述支撑台的前部另一侧还开设有第二安装槽，所述第二安装槽的内部固定安装有隔板，且所述第二安装槽的外侧通过铰链铰接有盖板，所述盖板远离所述第二安装槽的侧面上固定安装有拉手，所述支撑台的前部位于所述第一安装槽和所述第二安装槽之间开设有缺口。

通过采用上述技术方案，第二安装槽用于储物，可以用来备用电气自动化教学的用具或书本，隔板的设置，使得第二安装槽内部可分类存放电气自动化教学的用具或书本，盖板可防止第二安装槽内部存放的电气自动化教学用具或书本掉落，拉手的设置方便开关盖板，缺口用于学生或者教师坐在支撑台前时容纳学生或者教师的腿部。

进一步的，所述支撑台为方形支撑台，且所述支撑台的底部拐角处通过减震件对称安装有四个万向轮，四个所述万向轮均为自锁式万向轮，所述减震件包括筒体、弹簧和导向板以及连接杆，所述弹簧和所述导向板以及所述连接杆从上至下依次活动安装在所述筒体的内部，所述弹簧的上端与所述筒体的内顶壁相抵触，且所述弹簧的底端与所述导向板的上部相抵触，所述导向板的底部与所述筒体的内底壁相抵触，所述连接杆的上端与所述导向板的底部固定连接，且所述连接杆的底端贯穿所述筒体的底壁与所述万向轮的上部固定连接。

通过采用上述技术方案，使得该装置便于移动，同时在减震件的作用下使得该装置具备较好的减震性能，可有效防止在移动该装置的过程中，第一箱体和第二箱体内部的水溢出，同时可防止因震动导致实验实训单元、控制单元和编程单元损坏。

进一步的，所述容纳槽的表面还设有防护层，所述防护层由如下方法制备：

取以下原料按重量份称量：环氧树脂18-25份、聚乙烯醇8-12份、氧化铜粉末10-12份、纳米银粉12-16份、云母粉8-10份、聚氨酯15-20份、丙烯酸乳液13-15份、醇酯十二2-4份、三乙醇胺2-4份、乳化硅油1-3份和乙醇30-50份；

S1、将称量好的丙烯酸乳液、醇酯十二、三乙醇胺、乳化硅油和乙醇加入搅拌机中进行搅拌24-30min，搅拌速度为600-700r/min,制得混合溶液；

S2、将环氧树脂、聚乙烯醇、氧化铜粉末、纳米银粉、云母粉和聚氨酯加入粉碎机中进行粉碎，直至物料颗粒直径不大于100nm，制得混合粉末物料；

S3、将步骤S1中制得的混合溶液和步骤S2中制得的混合粉末物料加入反应釜中进行搅拌20-30min，所述反应釜的搅拌速度设置为700-800r/min，温度设置60-80℃，以此制得防护涂料；

S4、将容纳槽的表面利用砂纸进行抛光处理，然后利用高压水枪冲洗干净；

S5、将步骤S4清洗后的容纳槽采用热风机吹干，然后利用高压喷雾器喷枪将步骤S3制得的防护涂料均匀的喷涂在吹干后的容纳槽的表面；

S6、将步骤S5喷涂有防护涂料的容纳槽放在干燥室中进行干燥固化，干燥固化温度设置为100-120℃，时间设置为30-40min，即在容纳槽的表面制得防护层。

通过采用上述技术方案，制备防护涂料的工艺步骤简单，容易实现，制备的防护涂料粘度适中、不易分层、便于喷涂、无气泡产生、各组分充分结合，综合性能较好，使得防护涂料在喷涂后能够形成较好的涂膜，不易产生裂纹，成膜效果较好，制备的防护层具备较好的防腐、防渗水、防菌、抗老化的性能，附着性较好，不易脱落，可有效增加容纳槽的防腐、防渗水、防菌、抗老化的性能，从而使得该装置使用寿命较长，尤为重要的是可防止容纳槽渗出的水导致控制单元和编程单元遭到破坏。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

1、本发明，协助教师通过实践与理论相结合对学生进行实训，不仅可以提高学生的电气自动化综合知识水平，还能让学生从中找到学习乐趣，更能够让学生感悟到自己对电气自动化知识的欠缺，有利于学生后期通过努力学习弥补自己的短板，同时也为后期学生走上工作岗位奠定扎实的电气自动化知识，为培养电气自动化专业技术人才起到积极的推进作用；

2、本发明,设计合理，安全可靠，运行稳定，解决了传统的电气自动化教学实验实训装置功能单一的缺陷，有效提高了教学效果，有效提高了学生对电气设备安装接线和调试的操作技能水平；

3、本发明,便于移动，同时在减震件的作用下使得其具备较好的减震性能，可有效防止在其移动的过程中，第一箱体和第二箱体内部的水溢出，同时可防止因震动导致实验实训单元、控制单元和编程单元损坏，有效保证其使用寿命。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的结构示意图；

图2为本发明一种实施方式的拆去盖板后的结构示意图；

图3为本发明一种实施方式的不同视角的结构示意图；

图4为图3中A处的放大结构示意图；

图5为本发明一种实施方式的实验实训单元的结构示意图；

图6为图5中B处的放大结构示意图；

图7为本发明一种实施方式的实验实训单元的剖视结构示意图；

图8为本发明一种实施方式的控制单元的结构示意图；

图9为本发明一种实施方式的控制单元的剖视结构示意图；

图10为本发明一种实施方式的减震件的结构示意图；

图11为本发明一种实施方式的电性连接关系示意图。

图中：1、支撑台；2、容纳槽；3、实验实训单元；4、控制单元；5、编程单元；6、减震件；7、万向轮；8、鼠标；9、固定座；10、机械键盘；11、显示屏；12、计算机主机；13、鼠标垫；14、缺口；15、第二圆孔；16、第一安装槽；17、盖板；18、拉手；19、凸台；20、第一箱体；21、第二箱体；22、第一液位传感器；23、第二液位传感器；24、加水口；25、端盖；26、通孔；27、水泵；28、电加热管；29、温度传感器；30、第一排放管；31、电磁阀；32、穿插槽；33、盒体；34、PLC控制器；35、第一继电器；36、第二继电器；37、第三继电器；38、第一圆孔；39、触摸屏；40、电源开关；41、接线端子排；42、第二排放管；43、球阀；44、筒体；45、连接杆；46、导向板；47、弹簧；48、第二安装槽；49、隔板。

具体实施方式

以下结合附图1-11对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种电气自动化教学实验实训综合装置，如图1-3所示，包括支撑台1，所述支撑台1的上部靠近其后部边缘设有容纳槽2，所述容纳槽2的内部设有实验实训单元3，且所述容纳槽2靠近所述支撑台1前部的外侧壁上设有控制单元4，所述支撑台1的上部靠近其前部边缘还设有编程单元5，所述控制单元4分别与所述实验实训单元3和所述编程单元5电性连接。

通过采用上述技术方案，支撑台1用作安装整个装置的基础支撑，实验实训单元3用于教师指导学生利用所学的电气自动化理论知识安装调试电气设备，以便学生将理论知识应用到实践中去，进而提高学生对电气设备安装接线和调试的操作技能水平，通过实践与理论相结合的教学方式，可有效提高教学效果，同时利用控制单元4控制实验实训单元3进行自动化工作，可以大幅提高学生对电气自动化的认知程度，另外，利用编程单元5进行在线编译控制程序，可大幅提高学生掌握编程的熟练程度，以上，通过实践与理论相结合对学生进行实训，不仅可以提高学生的电气自动化综合知识水平，还能让学生从中找到学习乐趣，更能够让学生感悟到自己对电气自动化知识的欠缺，有利于学生后期通过努力学习弥补自己的短板，同时也为后期学生走上工作岗位奠定扎实的电气自动化知识。

较佳地，如图2和5以及7所示，所述实验实训单元3包括凸台19、第一箱体20、第二箱体21、水泵27和第一液位传感器22以及第二液位传感器23，所述凸台19居中固定安装在所述容纳槽2的内部底部，所述第一箱体20和所述第二箱体21以及所述水泵27均固定安装在所述凸台19的上部，所述水泵27的进水口通过管道与所述第一箱体20的内部底部相连通，且所述水泵27的出水口通过管道与所述第二箱体21的内部上部相连通，所述第一液位传感器22固定安装在所述第一箱体20的内部，所述第二液位传感器23固定安装在所述第二箱体21的内部。

通过采用上述技术方案，第一箱体20用作储水箱，第二箱体21用作盛水箱，水泵27用于将第一箱体20内部的水抽入第二箱体21的内部，第一液位传感器22用于感应第一箱体20内部的水位，第二液位传感器23用于感应第二箱体21内部的水位，凸台19的设置可防止第一箱体20或第二箱体21漏水时，将水泵27淹没，同时便于观察第一箱体20或第二箱体21内部的水位情况，容纳槽2的设置，可防止第一箱体20或第二箱体21漏水时，造成支撑台1的上部到处都是水，从而保护支撑台1上的编程单元5不会受到水的破坏。

较佳地，如图2、8和9所示，所述控制单元4包括固定安装在所述容纳槽2靠近所述支撑台1前部外侧壁上的盒体33和固定安装在所述盒体33内部的接线端子排41、PLC控制器34、第一继电器35、第二继电器36、第三继电器37以及固定安装在所述盒体33前部的触摸屏39、电源开关40。

通过采用上述技术方案，PLC控制器34是电气自动化技术中重要的控制元件，采用PLC控制器34控制电气设备比较符合电气自动化教学实验实训的课程，利用触摸屏39输入控制信号比较方便简单，同时触摸屏39可显示水泵27和第一液位传感器22以及第二液位传感器23的工作状态，接线端子排41的设置，便于训练学生的接线能力，同时也使得接线比较整齐不会杂乱，同时第一继电器35、第二继电器36、第三继电器37与PLC控制器34相配合控制其他电气设备，可增加PLC控制器34的使用寿命与工作稳定性。

较佳地，如图2所示，所述编程单元5包括计算机主机12、显示屏11、机械键盘10和鼠标8以及鼠标垫13，所述计算机主机12安装在第一安装槽16的内部，所述第一安装槽16开设在所述支撑台1的前部一侧，所述显示屏11通过固定座9安装在所述支撑台1的上部，所述机械键盘10和所述鼠标垫13均放置在所述支撑台1的上部，所述鼠标8放置在所述鼠标垫13的上部，所述显示屏11和所述机械键盘10以及所述鼠标8均通过串口线与所述计算机主机12电性连接。

通过采用上述技术方案，可通过计算机主机12、显示屏11、机械键盘10和鼠标8相配合对PLC控制器34进行在线编程，并调试正确的控制程序。

较佳地，如图4、6和7所示，所述第二箱体21的内部靠近其底部还固定安装有电加热管28和温度传感器29，且所述第二箱体21的底部还连通设有第一排放管30，所述第一排放管30上安装有电磁阀31，所述凸台19的上部边缘处还开设有用于容纳所述第一排放管30的穿插槽32，所述容纳槽2靠近所述支撑台1后部的外侧壁上还连通设有第二排放管42，所述第二排放管42上安装有球阀43。

通过采用上述技术方案，电加热管28用于对第二箱体21内部的水进行加热，温度传感器29用于对第二箱体21内部的水温进行检测，第一排放管30用于排放第二箱体21内部的水，PLC控制器34可控制电磁阀31进行放水，第二排放管42用于排放容纳槽2内部的水，球阀43用于手动控制排水。

较佳地，如图11所示，所述计算机主机12通过串口线与所述PLC控制器34电性连接，所述第一液位传感器22和所述第二液位传感器23以及所述温度传感器29的信号输出端均通过信号线与所述PLC控制器34的信号输入端电性连接，所述水泵27、所述电加热管28以及所述电磁阀31的电控端均通过导线和所述接线端子排41相配合与所述PLC控制器34的控制输出端电性连接，所述第一继电器35串接在所述PLC控制器34与所述水泵27之间，所述第二继电器36串接在所述PLC控制器34与所述电加热管28之间，所述第三继电器37串接在所述PLC控制器34与所述电磁阀31之间，所述触摸屏39通过数据线与所述PLC控制器34双向电性连接，所述电源开关40串接在为所述控制单元4和所述实验实训单元3供电的电源线上。

通过采用上述技术方案，可实现在线对PLC控制器34内部的程序进行编译和修改，可实现PLC控制器34控制水泵27、电加热管28以及所述电磁阀31自动化运转。

较佳地，如图5所示，所述第一箱体20和所述第二箱体21的顶部居中均设有加水口24，所述加水口24的上端均螺接有端盖25，所述端盖25的顶壁上均开设有通孔26。

通过采用上述技术方案，便于手动向第一箱体20和第二箱体21的内部加水，端盖25可防止第一箱体20和所述第二箱体21落入灰尘，通孔26起到排气的作用，可保证第一箱体20和第二箱体21内部的气压与外界气压相同，可避免第一箱体20和第二箱体21内部的气压大于外界气压或者产生负压。

较佳地，如图2和8所示，所述盒体33的内部贯穿其顶壁和其底壁开设有第一圆孔38，所述支撑台1的台面上开设有与所述第一安装槽16相连通的第二圆孔15。

通过采用上述技术方案，第一圆孔38和第二圆孔15均用于穿插导线、串口线和信号线以及数据线，使得该装置接线时走线比较方便。

较佳地，如图1和2所示，所述支撑台1的前部另一侧还开设有第二安装槽48，所述第二安装槽48的内部固定安装有隔板49，且所述第二安装槽48的外侧通过铰链铰接有盖板17，所述盖板17远离所述第二安装槽48的侧面上固定安装有拉手18，所述支撑台1的前部位于所述第一安装槽16和所述第二安装槽48之间开设有缺口14。

通过采用上述技术方案，第二安装槽48用于储物，可以用来备用电气自动化教学的用具或书本，隔板49的设置，使得第二安装槽48内部可分类存放电气自动化教学的用具或书本，盖板17可防止第二安装槽48内部存放的电气自动化教学用具或书本掉落，拉手18的设置方便开关盖板17，缺口用于学生或者教师坐在支撑台1前时容纳学生或者教师的腿部。

较佳地，如图2和10所示，所述支撑台1为方形支撑台，且所述支撑台1的底部拐角处通过减震件6对称安装有四个万向轮7，四个所述万向轮7均为自锁式万向轮，所述减震件6包括筒体44、弹簧47和导向板46以及连接杆45，所述弹簧47和所述导向板46以及所述连接杆45从上至下依次活动安装在所述筒体44的内部，所述弹簧47的上端与所述筒体44的内顶壁相抵触，且所述弹簧47的底端与所述导向板46的上部相抵触，所述导向板46的底部与所述筒体44的内底壁相抵触，所述连接杆45的上端与所述导向板46的底部固定连接，且所述连接杆45的底端贯穿所述筒体44的底壁与所述万向轮7的上部固定连接。

通过采用上述技术方案，使得该装置便于移动，同时在减震件6的作用下使得该装置具备较好的减震性能，可有效防止在移动该装置的过程中，第一箱体20和第二箱体21内部的水溢出，同时可防止因震动导致实验实训单元3、控制单元4和编程单元5损坏。

本实施例中，所述计算机主机12可选用杭州天迪电子技术有限公司生产的型号为TD-IPC710S(871)的计算机主机；所述第一液位传感器22和所述第二液位传感器23均可选用东莞市创辉电子科技有限公司生产的型号为MS5-225的液位传感器；所述温度传感器29可选用兴化市精工自动化仪表厂生产的型号为WRNM的液体专用温度传感器；所述水泵27可选用阳春市凌波机电泵业有限公司生产的型号为DB65的水泵；所述电加热管28可选用深圳市鑫百盛科技有限公司生产的型号为XBS-TAIHEJIN071的电加热管；所述电磁阀31可选用余姚市悦尔阀门有限公司生产的2W系列的电磁阀；所述PLC控制器34可选用型号为FX1N-60MR-001的三菱可编程控制器；所述第一继电器35和所述第二继电器36以及所述第三继电器37均可选用品牌为OMPURON的型号为MY2N-J的继电器。

实施例2

与实施例1的不同之处在于所述容纳槽2的表面还设有防护层，所述防护层由如下方法制备：

取以下原料按重量份称量：环氧树脂18份、聚乙烯醇8份、氧化铜粉末10份、纳米银粉12份、云母粉8份、聚氨酯15份、丙烯酸乳液13份、醇酯十二2份、三乙醇胺2份、乳化硅油1份和乙醇30份；

S1、将称量好的丙烯酸乳液、醇酯十二、三乙醇胺、乳化硅油和乙醇加入搅拌机中进行搅拌24min，搅拌速度为600r/min,制得混合溶液；

S2、将环氧树脂、聚乙烯醇、氧化铜粉末、纳米银粉、云母粉和聚氨酯加入粉碎机中进行粉碎，直至物料颗粒直径不大于100nm，制得混合粉末物料；

S3、将步骤S1中制得的混合溶液和步骤S2中制得的混合粉末物料加入反应釜中进行搅拌20min，所述反应釜的搅拌速度设置为700r/min，温度设置60℃，以此制得防护涂料；

S4、将容纳槽2的表面利用砂纸进行抛光处理，然后利用高压水枪冲洗干净；

S5、将步骤S4清洗后的容纳槽2采用热风机吹干，然后利用高压喷雾器喷枪将步骤S3制得的防护涂料均匀的喷涂在吹干后的容纳槽2的表面；

S6、将步骤S5喷涂有防护涂料的容纳槽2放在干燥室中进行干燥固化，干燥固化温度设置为100℃，时间设置为30min，即在容纳槽2的表面制得防护层。

实施例3

与实施例2的不同之处在于防护层的制备，其具体制备方法如下：

取以下原料按重量份称量：环氧树脂22份、聚乙烯醇10份、氧化铜粉末11份、纳米银粉14份、云母粉9份、聚氨酯18份、丙烯酸乳液14份、醇酯十二3份、三乙醇胺3份、乳化硅油2份和乙醇40份；

S1、将称量好的丙烯酸乳液、醇酯十二、三乙醇胺、乳化硅油和乙醇加入搅拌机中进行搅拌27min，搅拌速度为650r/min,制得混合溶液；

S2、将环氧树脂、聚乙烯醇、氧化铜粉末、纳米银粉、云母粉和聚氨酯加入粉碎机中进行粉碎，直至物料颗粒直径不大于100nm，制得混合粉末物料；

S3、将步骤S1中制得的混合溶液和步骤S2中制得的混合粉末物料加入反应釜中进行搅拌25min，所述反应釜的搅拌速度设置为750r/min，温度设置70℃，以此制得防护涂料；

S4、将容纳槽2的表面利用砂纸进行抛光处理，然后利用高压水枪冲洗干净；

S5、将步骤S4清洗后的容纳槽2采用热风机吹干，然后利用高压喷雾器喷枪将步骤S3制得的防护涂料均匀的喷涂在吹干后的容纳槽2的表面；

S6、将步骤S5喷涂有防护涂料的容纳槽2放在干燥室中进行干燥固化，干燥固化温度设置为110℃，时间设置为35min，即在容纳槽2的表面制得防护层。

实施例4

与实施例2的不同之处在于防护层的制备，其具体制备方法如下：

取以下原料按重量份称量：环氧树脂25份、聚乙烯醇12份、氧化铜粉末12份、纳米银粉16份、云母粉10份、聚氨酯20份、丙烯酸乳液15份、醇酯十二4份、三乙醇胺4份、乳化硅油3份和乙醇50份；

S1、将称量好的丙烯酸乳液、醇酯十二、三乙醇胺、乳化硅油和乙醇加入搅拌机中进行搅拌30min，搅拌速度为700r/min,制得混合溶液；

S2、将环氧树脂、聚乙烯醇、氧化铜粉末、纳米银粉、云母粉和聚氨酯加入粉碎机中进行粉碎，直至物料颗粒直径不大于100nm，制得混合粉末物料；

S3、将步骤S1中制得的混合溶液和步骤S2中制得的混合粉末物料加入反应釜中进行搅拌30min，所述反应釜的搅拌速度设置为800r/min，温度设置80℃，以此制得防护涂料；

S4、将容纳槽2的表面利用砂纸进行抛光处理，然后利用高压水枪冲洗干净；

S5、将步骤S4清洗后的容纳槽2采用热风机吹干，然后利用高压喷雾器喷枪将步骤S3制得的防护涂料均匀的喷涂在吹干后的容纳槽2的表面；

S6、将步骤S5喷涂有防护涂料的容纳槽2放在干燥室中进行干燥固化，干燥固化温度设置为120℃，时间设置为40min，即在容纳槽2的表面制得防护层。

对实施例1-4中的容纳槽2在实验室中在相同的条件下对其渗水性能测试结果如下表：

	将容纳槽2的内部注满清水静置24小时
		实施例1	容纳槽2的表面出现严重的渗水现象
实施例2	容纳槽2的表面出现轻微的渗水现象
		实施例3	容纳槽2的表面出现轻微的渗水现象
实施例4	容纳槽2的表面没有出现渗水现象

从上表测试结果比较分析可知实施例4为最优实施例，通过采用上述技术方案，制备防护涂料的工艺步骤简单，容易实现，制备的防护涂料粘度适中、不易分层、便于喷涂、无气泡产生、各组分充分结合，综合性能较好，使得防护涂料在喷涂后能够形成较好的涂膜，不易产生裂纹，成膜效果较好，制备的防护层具备较好的防腐、防渗水、防菌、抗老化的性能，附着性较好，不易脱落，可有效增加容纳槽2的防腐、防渗水、防菌、抗老化的性能，从而使得该装置使用寿命较长，尤为重要的是可防止容纳槽2渗出的水导致控制单元4和编程单元5遭到破坏。

工作原理：该电气自动化教学实验实训综合装置，支撑台1用作安装整个装置的基础支撑，实验实训单元3用于教师指导学生利用所学的电气自动化理论知识安装调试电气设备，以便学生将理论知识应用到实践中去，进而提高学生对电气设备安装接线和调试的操作技能水平，通过实践与理论相结合的教学方式，可有效提高教学效果，同时利用控制单元4控制实验实训单元3进行自动化工作，可以大幅提高学生对电气自动化的认知程度，另外，利用编程单元5进行在线编译控制程序，可大幅提高学生掌握编程的熟练程度，以上，通过实践与理论相结合对学生进行实训，不仅可以提高学生的电气自动化综合知识水平，还能让学生从中找到学习乐趣，更能够让学生感悟到自己对电气自动化知识的欠缺，有利于学生后期通过努力学习弥补自己的短板，同时也为后期学生走上工作岗位奠定扎实的电气自动化知识。

使用方法：使用时，先将第一箱体20的内部加入适量的水，然后盖好端盖25，通过电源开关40开机，使得实验实训单元3和控制单元4以及编程单元5通电，通过触摸屏39操作启动控制程序，使得实验实训单元3进入自动化运行模式，第一液位传感器22感应到第一箱体20内部的液位不低于最低液位时，PLC控制器34控制第一继电器35闭合，此时水泵27自动启动将第一箱体20内部的水抽入第二箱体21的内部，当第二箱体21内部的水位达到设定的液位时，第二液位传感器23将感应的液位信号反馈给PLC控制器34，PLC控制器34控制第一继电器35断开，此时水泵27自动停止工作，在第二箱体21内部的水位达到设定的液位时，PLC控制器34控制第二继电器36闭合，此时电加热管28自动启动对第二箱体21内部的水进行加热，当第二箱体21内部的水温达到设定值时，温度传感器29将检测的水温信号反馈给PLC控制器34，PLC控制器34控制第二继电器36断开，此时电加热管28自动停止工作；其次，为了防止水泵27空运转，可通过编程单元5编译程序在第一箱体20内部的液位低于最低液位时水泵27开启无效，为了防止电加热管28干烧，可通过编程单元5编译程序在第二箱体21内部的水位没有达到设定的液位时电加热管28开启无效，在手动模式下，可通过触摸屏39手动控制第三继电器37断开和闭合，以此实现控制电磁阀31开启和关闭对第二箱体21内部的水进行排空，在万一第一箱体20或第二箱体21漏水的情况下，漏的水将会被容纳槽2收集，此时可通过手动操作球阀43对容纳槽2内部的水进行排除；此外，教师可指导学生编程自动控制程序，以及重新接线，通过实践与理论相结合对学生进行实训，不仅可以提高学生的电气自动化综合知识水平，还能让学生从中找到学习乐趣，更能够让学生感悟到自己对电气自动化知识的欠缺，有利于学生后期通过努力学习弥补自己的短板，同时也为后期学生走上工作岗位奠定扎实的电气自动化知识。

安装方法：

第一步、首先组装减震件6，将筒体44的顶壁挖去，在筒体44的底壁上开设孔洞，将连接杆45的上端与导向板46的底部固定连接，将弹簧47和导向板46以及连接杆45从上至下依次活动安装在筒体44的内部，然后将筒体44的顶壁焊接，将组装的减震件6焊接在支撑台1的底部拐角处，然后再将四个万向轮7分别固定安装在连接杆45的底端；

第二步、安装容纳槽2，并在容纳槽2的内部组装实验实训单元3，将凸台19居中固定安装在容纳槽2的内部底部，将第一箱体20和第二箱体21以及水泵27均固定安装在凸台19的上部，将水泵27的进水口通过管道与第一箱体20的内部底部相连通，且将水泵27的出水口通过管道与第二箱体21的内部上部相连通，将第一液位传感器22固定安装在第一箱体20的内部，将第二液位传感器23固定安装在第二箱体21的内部；

第三步、组装控制单元4，将盒体33固定安装在容纳槽2靠近支撑台1的前部外侧壁上，将接线端子排41、PLC控制器34、第一继电器35、第二继电器36、第三继电器37固定安装在盒体33内部的以及将触摸屏39和电源开关40固定安装在盒体33前部；

第四步、组装编程单元5，将计算机主机12安装在第一安装槽16的内部，将第一安装槽16开设在支撑台1的前部一侧，将显示屏11通过固定座9安装在支撑台1的上部，将机械键盘10和鼠标垫13均放置在支撑台1的上部，将鼠标8放置在鼠标垫13的上部，将显示屏11和机械键盘10以及鼠标8均通过串口线与计算机主机12电性连接；

第五步、接线编程调试，将计算机主机12通过串口线与PLC控制器34电性连接，将第一液位传感器22和第二液位传感器23以及温度传感器29的信号输出端均通过信号线与PLC控制器34的信号输入端电性连接，将水泵27、电加热管28以及电磁阀31的电控端均通过导线和接线端子排41相配合与PLC控制器34的控制输出端电性连接，将第一继电器35串接在PLC控制器34与水泵27之间，将第二继电器36串接在PLC控制器34与电加热管28之间，将第三继电器37串接在PLC控制器34与电磁阀31之间，将触摸屏39通过数据线与PLC控制器34双向电性连接，将电源开关40串接在为控制单元4和实验实训单元3供电的电源线上，通过计算机主机12、显示屏11、机械键盘10和鼠标8相配合对PLC控制器34进行在线编程，并调试正确的控制程序，即安装完毕。

本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种电气自动化教学实验实训综合装置，包括支撑台(1)，其特征在于：所述支撑台(1)的上部靠近其后部边缘设有容纳槽(2)，所述容纳槽(2)的内部设有实验实训单元(3)，且所述容纳槽(2)靠近所述支撑台(1)前部的外侧壁上设有控制单元(4)，所述支撑台(1)的上部靠近其前部边缘还设有编程单元(5)，所述控制单元(4)分别与所述实验实训单元(3)和所述编程单元(5)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种电气自动化教学实验实训综合装置，其特征在于：所述实验实训单元(3)包括凸台(19)、第一箱体(20)、第二箱体(21)、水泵(27)和第一液位传感器(22)以及第二液位传感器(23)，所述凸台(19)居中固定安装在所述容纳槽(2)的内部底部，所述第一箱体(20)和所述第二箱体(21)以及所述水泵(27)均固定安装在所述凸台(19)的上部，所述水泵(27)的进水口通过管道与所述第一箱体(20)的内部底部相连通，且所述水泵(27)的出水口通过管道与所述第二箱体(21)的内部上部相连通，所述第一液位传感器(22)固定安装在所述第一箱体(20)的内部，所述第二液位传感器(23)固定安装在所述第二箱体(21)的内部。

3.根据权利要求1所述的一种电气自动化教学实验实训综合装置，其特征在于：所述控制单元(4)包括固定安装在所述容纳槽(2)靠近所述支撑台(1)前部外侧壁上的盒体(33)和固定安装在所述盒体(33)内部的接线端子排(41)、PLC控制器(34)、第一继电器(35)、第二继电器(36)、第三继电器(37)以及固定安装在所述盒体(33)前部的触摸屏(39)、电源开关(40)。

4.根据权利要求1所述的一种电气自动化教学实验实训综合装置，其特征在于：所述编程单元(5)包括计算机主机(12)、显示屏(11)、机械键盘(10)和鼠标(8)以及鼠标垫(13)，所述计算机主机(12)安装在第一安装槽(16)的内部，所述第一安装槽(16)开设在所述支撑台(1)的前部一侧，所述显示屏(11)通过固定座(9)安装在所述支撑台(1)的上部，所述机械键盘(10)和所述鼠标垫(13)均放置在所述支撑台(1)的上部，所述鼠标(8)放置在所述鼠标垫(13)的上部，所述显示屏(11)和所述机械键盘(10)以及所述鼠标(8)均通过串口线与所述计算机主机(12)电性连接。

5.根据权利要求2所述的一种电气自动化教学实验实训综合装置，其特征在于：所述第二箱体(21)的内部靠近其底部还固定安装有电加热管(28)和温度传感器(29)，且所述第二箱体(21)的底部还连通设有第一排放管(30)，所述第一排放管(30)上安装有电磁阀(31)，所述凸台(19)的上部边缘处还开设有用于容纳所述第一排放管(30)的穿插槽(32)，所述容纳槽(2)靠近所述支撑台(1)后部的外侧壁上还连通设有第二排放管(42)，所述第二排放管(42)上安装有球阀(43)。

6.根据权利要求5所述的一种电气自动化教学实验实训综合装置，其特征在于：所述计算机主机(12)通过串口线与所述PLC控制器(34)电性连接，所述第一液位传感器(22)和所述第二液位传感器(23)以及所述温度传感器(29)的信号输出端均通过信号线与所述PLC控制器(34)的信号输入端电性连接，所述水泵(27)、所述电加热管(28)以及所述电磁阀(31)的电控端均通过导线和所述接线端子排(41)相配合与所述PLC控制器(34)的控制输出端电性连接，所述第一继电器(35)串接在所述PLC控制器(34)与所述水泵(27)之间，所述第二继电器(36)串接在所述PLC控制器(34)与所述电加热管(28)之间，所述第三继电器(37)串接在所述PLC控制器(34)与所述电磁阀(31)之间，所述触摸屏(39)通过数据线与所述PLC控制器(34)双向电性连接。

7.根据权利要求2所述的一种电气自动化教学实验实训综合装置，其特征在于：所述第一箱体(20)和所述第二箱体(21)的顶部居中均设有加水口(24)，所述加水口(24)的上端均螺接有端盖(25)，所述端盖(25)的顶壁上均开设有通孔(26)。

8.根据权利要求4所述的一种电气自动化教学实验实训综合装置，其特征在于：所述盒体(33)的内部贯穿其顶壁和其底壁开设有第一圆孔(38)，所述支撑台(1)的台面上开设有与所述第一安装槽(16)相连通的第二圆孔(15)。

9.根据权利要求4所述的一种电气自动化教学实验实训综合装置，其特征在于：所述支撑台(1)的前部另一侧还开设有第二安装槽(48)，所述第二安装槽(48)的内部固定安装有隔板(49)，且所述第二安装槽(48)的外侧通过铰链铰接有盖板(17)，所述盖板(17)远离所述第二安装槽(48)的侧面上固定安装有拉手(18)，所述支撑台(1)的前部位于所述第一安装槽(16)和所述第二安装槽(48)之间开设有缺口(14)。

10.根据权利要求1所述的一种电气自动化教学实验实训综合装置，其特征在于：所述支撑台(1)为方形支撑台，且所述支撑台(1)的底部拐角处通过减震件(6)对称安装有四个万向轮(7)，四个所述万向轮(7)均为自锁式万向轮，所述减震件(6)包括筒体(44)、弹簧(47)和导向板(46)以及连接杆(45)，所述弹簧(47)和所述导向板(46)以及所述连接杆(45)从上至下依次活动安装在所述筒体(44)的内部，所述弹簧(47)的上端与所述筒体(44)的内顶壁相抵触，且所述弹簧(47)的底端与所述导向板(46)的上部相抵触，所述导向板(46)的底部与所述筒体(44)的内底壁相抵触，所述连接杆(45)的上端与所述导向板(46)的底部固定连接，且所述连接杆(45)的底端贯穿所述筒体(44)的底壁与所述万向轮(7)的上部固定连接。