CN203746284U - 一种针对模拟量控制的教学实验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种针对模拟量控制的教学实验台，包括底座和背板，其特征在于：所述的实验台为上水箱设有手动阀联通下水箱，下水箱通过直流水泵和水泵管道将水送回上水箱；上水箱内设有加热装置、温度传感器、压力传感器分别通过模拟量单元接入PLC主机实现对模拟量的控制。由于采用上述的结构，本实用新型占用空间小、投资成本低、设施安装方便、操作简单、实验目的直观等特点，除了满足学生对模拟量控制的客观理解，还适用于电气自动化类专业PLC的课程设计及毕业设计，能够和工业控制现场接轨，同时也拓展了PLC实践的广度和灵活度。

Description

一种针对模拟量控制的教学实验台

技术领域

本实用新型涉及PLC应用，特别涉及一种针对模拟量控制的教学实验台。

背景技术

目前，针对模拟量控制的教学实验台大都是采用电位器模拟传感器的输出信号：4-20mA，且虽然可供实验的种类繁多，但是都脱离实际，仅仅是表面上的模拟控制，试验台上见不到实际的传感器，使学生不能真正掌握在实际工程应用时模拟量信号是如何控制的。而且无法直观的显示采集到的模拟信号和模拟量信号的设定值。

针对上述问题，提供一种新型的教学实验台，引导学生利用PLC完成模拟量控制的采集、转换、显示和控制的整体过程是现有技术需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种针对模拟量控制的教学实验台，引导学生利用PLC完成模拟量控制的采集、转换、显示和控制的整体过程。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，一种针对模拟量控制的教学实验台，包括底座和背板，其特征在于：所述的实验台为上水箱设有手动阀联通下水箱，下水箱通过直流水泵和水泵管道将水送回上水箱；上水箱内设有加热装置、温度传感器、压力传感器分别通过模拟量单元接入PLC主机实现对模拟量的控制。

所述的PLC主机连接数字量单元，数字量单元包括按钮开关对实验台进行启动停止控制。

所述的背板上设有开关电源输出端口。

所述的PLC主机通过通讯口连接人机界面，人机界面优选为7寸威纶通触摸屏。

所述的PLC主机连接有输出端子，输出端子设置在背板上。

所述的PLC主机优选的型号为CPU224，其内部的扩展模拟量模块选的型号为EM235。

一种针对模拟量控制的教学实验台，由于采用上述的结构，本实用新型占用空间小、投资成本低、设施安装方便、操作简单、实验目的直观等特点，除了满足学生对模拟量控制的客观理解，还适用于电气自动化类专业PLC的课程设计及毕业设计，能够和工业控制现场接轨，同时也拓展了PLC实践的广度和灵活度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明；

图1为本实用新型一种针对模拟量控制的教学实验台的结构示意图；

在图1中，1、开关电源输出端口；2、数字量单元；3、模拟量单元；4、背板；5、水泵管道；6、上水箱；7、加热装置；8、温度传感器；9、压力传感器；10、手动阀；11、下水箱；12、直流水泵；13、底座；14、人机界面；15、输出端子；16、PLC主机。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型在上水箱6设有手动阀10联通下水箱11，下水箱11通过直流水泵12和水泵管道5将水送回上水箱6；上水箱6内设有加热装置7、温度传感器8、压力传感器9分别通过模拟量单元3接入PLC主机16实现对模拟量的控制。PLC主机16连接数字量单元2，数字量单元2包括按钮开关对实验台进行启动停止控制。背板4上设有开关电源输出端口1。PLC主机16连接有输出端子15，输出端子15设置在背板4上。

PLC主机16通过通讯口连接人机界面14，人机界面14优选为7寸威纶通触摸屏。PLC主机16选用CPU224型号，扩展模拟量模块选用EM235。EM235模块接收压力传感器9及由压力值换算出来的液位高度值、温度传感器8送来的4-20mA的标准电流信号；CPU224的输出控制加热器7和直流水泵12的运行。

本实用新型控制对象为上水箱6和下水箱11，上水箱6通过阀门10放水及通过直流24V水泵12从下水箱11通过管道5抽水进行液位的控制，加热装置7对上水箱6进行温度控制。模拟量单元3包括压力传感器9及经过运算电路转换成的液位信号、温度传感器8输出的4-20mA的标准电流信号。数字量单元2包括按钮开关进行启动停止控制。开关电源输出端1包括经过开关电源输出的5V、12V及24V直流信号进行供电。人机界面14选用7寸威纶通触摸屏。人机界面14和PLC主机16通过通讯口连接。

本实用新型工作时，通过人机界面14设定控制上水箱6液位高度及实时显示当前液位高度，当液位高度低于设定值时启动直流水泵12直至到达设定值，当液位高度高于设定值时通过开启手动阀门10放水至设定液位。

本实用新型工作时，通过人机界面14设定上水箱6温度值及实时显示当前温度值，当温度低于设定值时通过PLC主机16启动加热装置7进行升温操作至设定温度，当温度高于设定值时PLC主机16启动直流水泵12向上水箱6抽水进行热交换降低水温至设定值。

本实用新型模拟一个小型工业控制现场对温度和液位进行实时控制，通过人机界面14进行设定，并把数据传送到PLC主机16进行输出控制调节，通过系统的软硬件调试可直观反映控制对象的整体工艺流程。使学生能够很好的了解利用触摸屏和PLC对模拟量进行调节控制的过程，改善现有PLC实验装置完全脱离实际的局面。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种针对模拟量控制的教学实验台，包括底座(13)和背板(4)，其特征在于：所述的实验台为上水箱(6)设有手动阀(10)联通下水箱(11)，下水箱(11)通过直流水泵(12)和水泵管道(5)将水送回上水箱(6)；上水箱(6)内设有加热装置(7)、温度传感器(8)、压力传感器(9)分别通过模拟量单元(3)接入PLC主机(16)实现对模拟量的控制。 

2.根据权利要求1所述的一种针对模拟量控制的教学实验台，其特征在于：所述的PLC主机(16)连接数字量单元(2)，数字量单元(2)包括按钮开关对实验台进行启动停止控制。 

3.根据权利要求1所述的一种针对模拟量控制的教学实验台，其特征在于：所述的背板(4)上设有开关电源输出端口(1)。 

4.根据权利要求1所述的一种针对模拟量控制的教学实验台，其特征在于：所述的PLC主机(16)通过通讯口连接人机界面(14)，所述的人机界面(14)为7寸威纶通触摸屏。 

5.根据权利要求1所述的一种针对模拟量控制的教学实验台，其特征在于：所述的PLC主机(16)连接有输出端子(15)，输出端子(15)设置在背板(4)上。 

6.根据权利要求1所述的一种针对模拟量控制的教学实验台，其特征在于：所述的PLC主机(16)的型号为CPU224，其内部的扩展模拟量模块的型号为EM235。