CN109801530B - 积件码云式plc实训柜及基于码云的plc实训方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于码云的PLC实训方法，包括以下步骤：步骤S1：在数据库内建立积件ID，并将积件的原理、拆装、维修的文字信息和视频信息储存在数据库中并关联在积件ID下；步骤S2：赋予每个积件二维码，并将二维码与对应的积件ID关联；步骤S3：用户终端扫描二维码，向服务器发送信息获取指令；步骤S4：服务器获得指令，从数据库中调用二维码关键的积件ID下的文字信息和视频信息，并发送至用户终端。

Description

积件码云式PLC实训柜及基于码云的PLC实训方法

技术领域

本发明属于教学培训技术领域，具体涉及积件码云式PLC实训柜及基于码云的PLC实训方法。

背景技术

实训柜是一种模拟设备，用于模拟真实的工业环境，对人员进行教学、培训，较为广泛应用在教学、电气等领域。

PLC（可编程逻辑控制器），是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。因此，现在对各个机械自动化进行模拟训练的大多为PLC实训柜。

现在市面上的PLC实训柜主要缺点有：

各个积件（电气元件）的原理、拆装、及维修还是由老师现场口述讲解，让学生的学习仍然对老师的依赖度比较高。

发明内容

本发明的第一目的是提供积件码云式PLC实训柜，使得在学生对PLC实训柜对各个积件的原理、拆装、维修等方面的学习能够更为自主。

本发明的第二目的是提供基于码云的PLC实训方法，基于积件码云式PLC实训柜的基础上实现的学习方便的一种PLC实训方法。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

积件码云式PLC实训柜，包括柜体，柜体内设有安装板，安装板上设有包括若干从上到下设置的中空的口字型框的安装框架，安装框架将安装板分割为从上到下的安装区域，每个安装区域内皆设有安装滑槽，安装滑槽上安装若干积件，每个积件上皆设二维码。

作为一种优选技术方案，积件包括断路器、熔断器、欧姆龙CP1H-XA40DT-D CPU单元、CPM1A-40EDR I/O单元、CPM1A-TS002温度模块、森兰70型变频器、通讯模块、接触器、LED组、按钮开关组、自锁开关组、交流接触器、热继电器、行程开关、时间继电器。

作为一种优选技术方案，安装板被安装框架从上到下被划分成四个区域，分别为第一~第四区域。

第一区域的安装滑槽上安装有电源部，电源部包括断路器、电源变压和直流电源组成；

第二区域的安装滑槽上安装有控制部，控制部包括欧姆龙CP1H-XA40DT-D CPU单元、CPM1A-40EDR I/O单元和CPM1A-TS002温度模块；

第三区域的安装滑槽上安装有变频及基本指令实训单元，变频及基本指令实训单元包括森兰70型变频器、通讯模块和接触器；

第四区域的安装滑槽上安装有低压电器，包括交流接触器、热继电器、行程开关、时间继电器。

作为一种优选技术方案，安装滑槽内可拆卸连接有若干安装滑块，安装滑块固定在积件上；安装滑槽内设有紧固装置，紧固装置包括由驱动机构带动可在安装滑槽内上下移动的可压紧安装滑块的压板；安装框架的线孔为横向长条孔，可供积件的导线在其中滑动。

作为一种优选技术方案，驱动机构包括旋转把手、锥齿轮A、锥齿轮B、两个带有螺母的螺杆、主动齿轮、从动齿轮；

旋转把手可旋转安装在安装滑槽的一端，旋转把手上设有锥齿轮A、锥齿轮A与锥齿轮B啮合，锥齿轮B的轴线位于竖直方向，且套装可旋转设置安装滑槽内的螺杆上，此螺杆上还设有螺母和主动齿轮；安装滑槽另一端内可旋转设置有竖向的螺杆，此螺杆上设有螺母和从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮之间通过链条连接。两个螺母之间固定连接压板。

作为一种优选技术方案，安装滑槽结构为由正面板、后面板、顶面板、底面板构成的两端开口的空心立方体结构，且在正面中部上开有滑槽口，此滑槽口顶部与顶面板紧邻，而底部与底面板之间具有一定距离；未开有滑槽口的两端则为端部，开有滑槽口的中部则为槽部；安装滑块为倒L型。

作为一种优选技术方案，在每个口型框的上方和下方的安装框架内皆设有导电滑槽、导电滑槽内设有若干导电滑块，口型框架上方的导电滑槽开口朝下，口型框架下方的导电滑槽开口向上，导电滑槽为C型槽，导电滑块为T型安装滑块，积件的导线焊接或通过导电胶粘结在导电滑块上。

基于码云的PLC实训方法，包括以下步骤：

步骤S1：在数据库内建立积件ID，并将积件的原理、拆装、维修的文字信息和视频信息储存在数据库中并关联在积件ID下；

步骤S2：赋予每个积件二维码，并将二维码与对应的积件ID关联；

步骤S3：用户终端扫描二维码，向服务器发送信息获取指令；

步骤S4：服务器获得指令，从数据库中调用二维码关键的积件ID下的文字信息和视频信息，并发送至用户终端。

作为一种优选技术方案，在上述步骤S3中，还包括以下过程：

服务器获得用户终端发送的指令，同时获得用户ID，若用户ID在数据库中学生档案数据中，则执行步骤S4，否则，则服务器则发送错误提醒给用户终端。

作为一种优选技术方案，在上述步骤S4中，文字信息和视频信息以列表形式在用户终端呈现，便于用户终端的调用。

附图说明

图1为本发明所述方法的流程示意图；

图2为实施例1的PLC实训柜的结构示意图；

图3为实施例2中安装滑槽的立体结构图；

图4为实施例2中安装滑槽槽部的侧面剖视图；

图5为实施例2中安装滑槽设有紧固装置的端部的侧面剖视图；

图6为实施例2中设有紧固装置的安装滑槽的正视图；

图7为实施例2中导电滑槽的结构示意图；

图8为实施例2中为导电滑槽的侧视图。

其中，附图标记如下所示：

1-柜体，2-二维码，3-安装框架，4-安装滑槽，41-槽部，42-端部，5-安装滑块，61-旋转把手，62-锥齿轮A,63-锥齿轮B，64-螺杆，65-主动齿轮，66-螺母，67-压板，68-从动齿轮，69-链条，71-导电滑槽，72-导电滑块，73-导电片。其中，附图标记如下所示：1-液体腔，2-吸头，3-连接头。

具体实施方式

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供基于码云的PLC实训方法，下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

积件码云式PLC实训柜，包括柜体1，柜体1内设有安装板，安装板上设有包括若干从上到下设置的中空的口字型框的安装框架3，安装框架3将安装板分割为从上到下的安装区域，每个安装区域内皆设有安装滑槽4，安装滑槽4上安装若干积件。

积件上皆设有二维码2，用户通过手机扫描二维码2可获取此积件的相关信息。

以下对PLC实训柜的积件的布局进行描述：

具体的说，柜体1上设有可打开的门，即为面板；面板朝向外界的正面上设有TPC1062K触摸显示屏、指示灯组和开关组。面板超向柜内的背面设有触摸显示屏背面、指示灯组和开关组的接线端子。接线端子用于连接指示灯组的指示灯和开关组的开关。

安装板被安装框架3从上到下被划分成四个区域，分别为第一~第四区域。

第一区域的安装滑槽4上安装有电源部，电源部由断路器、电源变压和直流电源组成。

断路器和熔断器，断路器分别控制实训柜中各个用电电气元件。熔断器用于对超过电流规定的用电气元件电路断开。预留断路器、熔断器接口，用于扩展使用。

第二区域的安装滑槽4上安装有控制部，控制部包括欧姆龙CP1H-XA40DT-D CPU单元、CPM1A-40EDR I/O单元和CPM1A-TS002温度模块。

第三区域的安装滑槽4上安装有变频及基本指令实训单元，变频及基本指令实训单元包括森兰70型变频器、通讯模块和接触器。

第四区域的安装滑槽4上安装有低压电器，包括交流接触器、热继电器、行程开关、时间继电器，用于维修电工初级教学、培训、考核的需要。本实施例中，有4个交流接触器、3个热继电器、2个行程开关、1个时间继电器。每个输出继电器由20个24V直流继电器构成。

上述布局中的各个电气元件即为带有二维码2的积件，各电气元件的连接关系，为PLC实训柜的常规方式，不属于本发明的改进范畴，因此，不作说明。由于多个积件上皆设有二维码2，因此，也就形成了规模码云。

基于码云的PLC实训方法，包括以下步骤:

步骤S1：在数据库内建立积件ID，并将积件的原理、拆装、维修的文字信息和视频信息储存在数据库中并关联在积件ID下；

步骤S2：赋予每个积件二维码，并将二维码2与对应的积件ID关联；

步骤S3：用户终端扫描二维码，向服务器发送信息获取指令，服务器获得用户终端发送的指令，同时获得用户ID，若用户ID在数据库中学生档案数据中，则执行步骤S4，否则，则服务器则发送错误提醒给用户终端。

步骤S4：服务器从数据库中调用二维码关键的积件ID下的文字信息和视频信息，并发送至用户终端，文字信息和视频信息以列表形式在用户终端呈现，便于用户终端的调用。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，由于PLC实训柜与一般的PLC柜有一定区别，是教学使用，因此，会有频率相对较高的对PLC实训柜进行扩展的需求。因此，对PLC实训柜的结构进行一定改进。

各积件上设有安装滑块5，通过安装滑块5，积件设置在安装滑槽4内，且可在安装滑槽4内滑动。

具体，本安装滑槽4的结构如图所示，包括两端的端部42和端部42之间的槽部41，槽部41正面开滑槽，端部42不开滑槽。为了对安装滑槽4结构做清楚说明，稍作繁复描述，即安装滑槽4整体结构为由正面板、后面板、顶面板、底面板构成的两端开口的空心立方体结构，且在正面中部上开有滑槽口，此滑槽口顶部与顶面板紧邻，而底部与底面板之间具有一定距离。未开有滑槽口的两端则为端部42，开有滑槽口的中部则为槽部41。

为了配合滑槽的结构，因此，安装滑块5为倒L型。

上述结构的设置目的是为了使得安装滑块5可以直接从安装滑槽4正面的滑槽口取出和放入，而由于滑槽口与底部板之间有距离，相对于正面板起到一个抵挡作用，因此安装滑块5可以相对稳定的防止在滑槽内。使用时，将倒L型安装滑块5从滑槽口放入，然后，向下落下防止安装滑块5，取出时，将安装滑块5抬起，即可从滑槽口取出。

进一步的，由于安装滑块5与积件连接，为了保证积件的固定安装在滑槽内，因此，安装滑槽4内还设有紧固装置。

紧固装置包括旋转把手61、锥齿轮A62、锥齿轮B63、两个带有螺母66的螺杆64、主动齿轮65、从动齿轮68、压板67。

上述其中一个端部42的正面板上开孔，供旋转把手61的一端传入，旋转把手61垂直于安装滑槽4的正面板设置，旋转把手61的一端从正面板上开孔穿入后可旋转设置在后面板上（即后面板上开有与旋转把手61一端配合的圆槽）。

旋转把手61上设有锥齿轮A62、锥齿轮A62与锥齿轮B63啮合，锥齿轮B63的轴线位于竖直方向，且套装可旋转设置在端部42内的螺杆64上，此螺杆64上还设有螺母66和主动齿轮65，另外一个端部42内可旋转设置有竖向设置的螺杆64，此螺杆64上设有螺母66和从动齿轮68，主动齿轮65和从动齿轮68之间通过链条69连接。两个螺母66之间固定连接压板67，压板67下表面粗糙。

当转动旋转把手61时，可控制螺杆64旋转，从而带动两个螺母66同时上下移动，从而带动压板67上下移动，使得压板67向下紧压住安装滑块5，则将安装滑块5固定在安装滑槽4内，当压板67向上不压住安装滑块5时，此时安装滑块5可直接在滑槽内移动。

通过此结构，便可实现与现有技术螺栓固定连接不同的另外一种紧固方式。一般每个安装区域（即每个安装滑槽4）上会安装若干个积件。

本实施例的结构，压板67对若干个积件统一紧固、统一松开，当需要扩展时，只需要扭动旋转把手61，则整个安装滑槽4上安装的积件皆可自由滑动，通过滑动已安装的积件，留出位置给待扩展的积件，同时直接将待扩展的积件卡入上述位置，然后旋转把手61，统一紧固，便可实现PLC实训柜的快速扩展。

上述结构中，安装滑块5和积件外壳是一体成型的，也可是通过螺栓和胶等连接。一体成型是由于现在诸如西门子等公司，其设计的电气柜与其他厂家都是互相不能通用的，即西门子的电气柜只能安装西门子的积件，这就是因为每个电气柜都有安装滑槽4，而安装滑槽4的结构尺寸他们自己设定好了。因此积件的外壳形状是与其电气柜的安装滑槽4匹配的。因此，厂家在设计的时候可以使得积件的外壳与安装滑槽4匹配。安装滑块5与电气件通过连接件连接这个设计的目的就是通过外接安装滑块5可以对现在市面上的积件进行外壳变形，使得都能够配合本实施例所述电气柜使用。

当然，为了实现快速扩展的目的，还有以下配合结构的设计。

安装框架3的线孔结构进行改变，一般来说，安装框架3的线孔一般设置在安装框架3每个口型框的上方和下方。本实施例中，线孔设置位置相同，但线孔为横向长条状线孔，使得积件连接的导线可以在线孔内横向移动。

除此之外，本实施例对安装框架3内的金属导电元件结构进行改进。

在每个口型框的上方和下方的安装框架3内皆设有导电滑槽71、导电滑槽71内设有若干导电滑块72，口型框架上方的导电滑槽71开口朝下，口型框架下方的导电滑槽71开口向上，导电滑槽71为C型槽，导电滑块72为T型安装滑块5，积件的导线焊接或通过导电胶粘结在导电滑块72上。

导电滑槽71通过导电片73（即与导电片73接触）连接外部电线。

通过此配合结构，在扩展时，滑动积件，那么自然导线及其连接的导电滑块72跟随移动，从而直接改变了积件的位置，扩展加入新的积件，新的积件加入后只需要通过辅助工具（比如镊子）将电器元件的导线伸入线孔内和导电滑块72胶连接即可。

本实施例中，导电滑槽通过绝缘支架设置在安装框架内（与现有技术相同）。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.积件码云式PLC实训柜，其特征在于，包括柜体，柜体内设有安装板，安装板上设有包括若干从上到下设置的中空的口型框的安装框架，安装框架将安装板分割为从上到下的安装区域，每个安装区域内皆设有安装滑槽，安装滑槽上安装若干积件，每个积件上皆设二维码；

安装滑槽内可拆卸连接有若干安装滑块，安装滑块固定在积件上；安装滑槽内设有紧固装置，紧固装置包括由驱动机构带动可在安装滑槽内上下移动的可压紧安装滑块的压板；安装框架的线孔为横向长条孔，可供积件的导线在其中滑动；

驱动机构包括旋转把手、锥齿轮A、锥齿轮B、两个带有螺母的螺杆、主动齿轮、从动齿轮；

旋转把手可旋转安装在安装滑槽的一端，旋转把手上设有锥齿轮A、锥齿轮A与锥齿轮B啮合，锥齿轮B的轴线位于竖直方向，且套装可旋转设置安装滑槽内的螺杆上，此螺杆上还设有螺母和主动齿轮；安装滑槽另一端内可旋转设置有竖向的螺杆，此螺杆上设有螺母和从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮之间通过链条连接；两个螺母之间固定连接压板。

2.根据权利要求1所述的积件码云式PLC实训柜，其特征在于，积件包括断路器、熔断器、欧姆龙CP1H-XA40DT-D CPU单元、CPM1A-40EDR I/O单元、CPM1A-TS002温度模块、森兰70型变频器、通讯模块、接触器、LED组、按钮开关组、自锁开关组、交流接触器、热继电器、行程开关、时间继电器。

3.根据权利要求2所述的积件码云式PLC实训柜，其特征在于，安装板被安装框架从上到下被划分成四个区域，分别为第一~第四区域；

第一区域的安装滑槽上安装有电源部，电源部包括断路器、电源变压和直流电源组成；

第二区域的安装滑槽上安装有控制部，控制部包括欧姆龙CP1H-XA40DT-D CPU单元、CPM1A-40EDR I/O单元和CPM1A-TS002温度模块；

第三区域的安装滑槽上安装有变频及基本指令实训单元，变频及基本指令实训单元包括森兰70型变频器、通讯模块和接触器；

第四区域的安装滑槽上安装有低压电器，包括交流接触器、热继电器、行程开关、时间继电器。

4.根据权利要求1所述的积件码云式PLC实训柜，其特征在于，安装滑槽结构为由正面板、后面板、顶面板、底面板构成的两端开口的空心立方体结构，且在正面中部上开有滑槽口，此滑槽口顶部与顶面板紧邻，而底部与底面板之间具有一定距离；未开有滑槽口的两端则为端部，开有滑槽口的中部则为槽部；安装滑块为倒L型。

5.根据权利要求1所述的积件码云式PLC实训柜，其特征在于，在每个口型框的上方和下方的安装框架内皆设有导电滑槽、导电滑槽内设有若干导电滑块，口型框架上方的导电滑槽开口朝下，口型框架下方的导电滑槽开口向上，导电滑槽为C型槽，导电滑块为T型安装滑块，积件的导线焊接或通过导电胶粘结在导电滑块上。

6.基于码云的PLC实训方法，其特征在于，其采用权利要求1~5任一项所述的积件码云式PLC实训柜，具体实施包括以下步骤：

步骤S1：在数据库内建立积件ID，并将积件的原理、拆装、维修的文字信息和视频信息储存在数据库中并关联在积件ID下；

步骤S2：赋予每个积件二维码，并将二维码与对应的积件ID关联；

步骤S3：用户终端扫描二维码，向服务器发送信息获取指令；

步骤S4：服务器获得指令，从数据库中调用二维码关键的积件ID下的文字信息和视频信息，并发送至用户终端。

7.根据权利要求6所述的基于码云的PLC实训方法，其特征在于，在上述步骤S3中，还包括以下过程：

服务器获得用户终端发送的指令，同时获得用户ID，若用户ID在数据库中学生档案数据中，则执行步骤S4，否则，则服务器则发送错误提醒给用户终端。

8.根据权利要求6所述的基于码云的PLC实训方法，其特征在于，在上述步骤S4中，文字信息和视频信息以列表形式在用户终端呈现，便于用户终端的调用。

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