CN205670410U - 一种plc控制柜的学习机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种PLC控制柜的学习机，包括：电气柜，西门子PLC、触摸屏、变频器、三相电机、直流供电电源、防漏电开关、步进驱动器、步进电机、丝杆、滑台、温度检测模块、手提装置、开关按钮指示灯、线槽、继电器、端子排以及圆孔开槽；可以使学习者系统地学习掌握电柜安装、调试、触摸屏组态编程、PLC编程、步进电机、模拟量控制、变频器等知识，增强学习者的实际动手操作能力。

Description

一种PLC控制柜的学习机

技术领域

本实用新型涉及一种PLC学习机，尤其涉及一种PLC控制柜的学习机。

背景技术：

目前，PLC在工业控制中的作用越来越重要。不少院校都开设有PLC这门功课，然而，学生学到的只是一些基本指令的运用，对PLC综合运用的理解、操作是少之又少。充分把PLC与触摸屏、变频器、传感器、伺服和步进电机等其它设备联系在一起，组成一个工业控制系统，使之正常运行。这一点，对于在校学生是比较困难的。而现有院校为学生所提供的实验设备只针对PLC这门课程而设计的，无法看到内部电气之间连接，且众多学生拥有一个设备，学生学完后在实际应用中缺乏从实际工程系统角度运用PLC技术的能力。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种PLC控制柜的学习机。

根据本实用新型一个方面，提供一种PLC控制柜的学习机，包括：

长40cm,宽30cm,高20cm的带门可提控制柜；

主控制模块PLC用于控制变频器、步进电机等；

显示模块触摸屏用于人机交互；

电源模块用于提供24V直流电压；

输入模块用于外接数字量开关及模拟量开关；

输出模块用于外接电机等；

所述主控制模块PLC集成了输入和输出模块，与显示模块触摸屏相连接，电源模块为主控制模块PLC和显示模块触摸屏提供电源。

可选的，所述一种PLC控制柜的学习机还包括：

防漏电开关，它具有控制用电负载、过电压、过电流保护、短路、漏电保护功能。

可选的，所述一种PLC控制柜的学习机还包括：

开关电源，所述PLC及触摸屏的供电电压由开关电源供电。

可选的，所述一种PLC控制柜的学习机还包括：

变频器，通过PLC来控制变频器的输出量的大小进而控制电机的加减速及启停。

所述变频器型号为西门子MM440变频器。

可选的，所述一种PLC控制柜的学习机还包括：

步进驱动器，与主控制模块PLC的发送脉冲端和步进电机连接，通过控制脉冲个数或频率来控制电机的准确定位和电机转动的速度。

可选的，所述一种PLC控制柜的学习机还包括：

步进驱动器接线端子包括弱点接线信号端和强电接线信号端。

可选的，所述步进驱动器弱点接线信号端包括：

DIR+为方向信号正端，DIR-为方向信号负端，PUL+为脉冲信号正端，PUL-为脉冲信号负端，ENA+为信号的使能正端，ENA-为信号的使能负端。

强电接线信号端包括：

GND为直流电源地，+V为直流电源正极，+20V～-50V间任何值均可，A+为电机A正，A-为电机A负，B+为电机B正，B-为电机B-。

可选的，所述步进驱动器为雷塞M542步进驱动器；

所述步进电机型号为86BYGH450C-401A，四个信号线为红A+，绿A-，黄B+,蓝B-。

可选的，所述一种PLC控制柜的学习机还包括：

丝杆滑台，可通过丝杆滑台直观的演示脉冲运动的效果。

可选的，所述一种PLC控制柜的学习机还包括：

温度传感器，与温度变送器结合使用，通过温度传感器采集温度，把采集的温度值通过变送器转换成PLC可识别的数字量。

所述温度传感器型号为PT100；所述温度变送器输出为4～20mA的电流值；所述PLC型号为西门子PLC 224XP，直流电压24V供电，直流数字量输入，直流数字量输出，两个通讯接口实现CPU与上位计算机的连接，实现PLC与触摸屏的连接，14路数字量输入、10路数字量输入、2路模拟量输入、1路模拟量输出。

可选的，所述一种PLC控制柜的学习机还包括：

电磁继电器，根据继电器线圈得电常开点闭合常闭点断开来实现其在电路中导通和切断的目的。

可选的，所述一种PLC控制柜的学习机还包括：导线；带灯按钮指示开关；端子排；触摸屏下载线。

所述触摸屏型号为威纶MT500触摸屏；所述触摸屏下载线型号为USB-MT500下载线；

本实用新型提供的一种PLC控制柜的学习机可以增强学习者的实际动手操作能力，系统地学习掌握电柜安装、调试、触摸屏组态编程、PLC编程等，学习机为手提柜式，体积小，不宜损坏。

本实用新型采用上述技术方案，具有以下优点和积极效果：1、增强学习者的实际动手操作能力；2、系统地学习掌握电柜安装、调试、触摸屏组态编程、PLC编程、步进电机、模拟量控制、变频器等；3、即可输入输出开关量也可以输入输出模拟量；4、可以用来实际教学也可用于工业控制。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例中提供的一种PLC控制柜的学习机结构图；

图2为本实用新型一个实施例中提供的一种PLC控制柜的学习机PLC电气连接图；

图3为本实用新型一个实施例中提供的一种PLC控制柜的学习机变频器电气连接图；

图4为本实用新型一个实施例中提供的一种PLC控制柜的学习机温度检测模块接线图；

图5为本实用新型一个实施例中提供的一种PLC控制柜的学习机步进系统装置连线图；

图6为本实用新型一个实施例中提供的一种PLC控制柜的学习机系统框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

根据本实用新型一个实施例，如图1所示，提供一种PLC控制柜的学习机，包括：电气柜(15)，西门子PLC(2)、触摸屏(12)、变频器(11)、三相电机(18)、直流供电电源(3)、防漏电开关(14)、步进驱动器(8)、步进电机(7)、丝杆(5)、滑台(16)、温度检测模块(6)、手提装置(1)、开关按钮指示灯(10)、线槽(13)、继电器(4)、端子排(9)以及圆孔开槽(17)；

所述电气柜，表面镀有绝缘材料，保障使用人员的人身安全，柜体上方装有手提装置，方便携带。所述触摸屏和开关按钮指示灯嵌在电气柜门上，电气柜供电通过柜顶开槽引入电源线，连接到防漏电开关；柜内电气之间的连线需要通过线槽进行排线，通过接线端子可与外部设备进行连接；柜内中线槽通过螺母固定，防漏电开关、变频器、直流开关电源、PLC、继电器、接线端子等设备通过固定的卡槽卡到上面加以固定。所述触摸屏，通过触摸屏软件可根据控制要求，以图片的形式显示设备之间的关系；根据设备连接在PLC上的输入、输出点，设置与触摸屏对应的参数。

所述防漏电开关输入端接220V电源，输出端接在直流开关电源的L、N处，直流开关电源的V+、V-表示输出直流24V电压。触摸屏、PLC的电压接在直流开关电源的V+、V-处，触摸屏通过下载线接在PLC通讯端口的任意端口，通过防漏电开关可以控制学习机的导通和关断。

如图2所示，一种PLC控制柜的学习PLC电气接线图，220V交流电压通过直流开关电源转换成24V直流电压为PLC供电，防漏电开关QF1控制电气柜的电源，开关按钮SB1～SB8分别连接到PLC输入端I0.0～I0.7，SB9～SB10分别连接到I1.0～I1.1，输入端1M、2M连接到输出24V直流电压M端，开关按钮SB1～SB10公共端连接到输出24V直流电压L+端；继电器KA1～KA10线圈一端分别连接到PLC输出端Q0.0～Q0.4、Q0.5～Q0.7、Q1.0～Q1.1，K1～K10为继电器KA1～KA10的常开触点，当某一线圈得电其对应常开触点闭合，对应的指示灯点亮；输出端1M、2M连接到输入24V直流电压M端，1L+、2L+连接到输入24V直流电压L+端。

另外，如图3所示，一种PLC控制柜的学习机变频器，变频器R、S端与防漏电开关QF1相连，通过变频器内部的整流逆变输出220V三相电压控制电机，所述电机为三相220V电机，与变频器上U、V、W相连，SB1～SB3分别控制电机的启停止，CM为SB1～SB3的24V公共端。变频器采用高性能的矢量控制技术，提供低俗转矩输出和良好的动态性能，利用变频器的操作面板和相关参数设置即可实现对变频器的某些基本操作如正反转、点动运行，也可以通过变频器模拟输入端子控制电机转速的大小，也可与西门子PLC进行USS通讯。

如图4所示，一种PLC控制柜的学习机温度检测模块，温度传感器A、B两根线分别连接在变送器1、2端，温度变送器正端+连接在直流开关电源V+端，负端-需要串联一个500Ω电阻,电阻两端分别并联在PLC模拟量端子的A+和M端,所述500Ω电阻是为了把变送器输出的电流信号转换成电压信号，对于西门子CPU224XP PLC其模拟量输入端只能接受电压信号。

如图5所示，一种PLC控制柜的学习机步进系统装置，步进电机根据PLC输出点Q0.0发出的脉冲信号数量高低改变电机的转速进而控制滑台在丝杆上运动的快慢，Q0.0连接到步进驱动器PUL+端；PLC输出端Q0.2控制电机的转向，该端子与步进驱动的DIR+端连接，其中，Q0.0与PUL+之间以及Q0.2与DIR+之间分别串联一个500Ω电阻，达到限流作用；步进电机四根线红，绿，黄，蓝分别接到驱动器A+、A-、B+、B-端；驱动器V+、V-接在24V电源V+、V-端。

如图6所示，一种PLC控制柜的学习机系统框图，根据对PLC输出点的实际分配，除了控制温度传感器、变频器、步进电机以及指示灯，还可以通过继电器扩展其它电气设备。

本实用新型提供的一种PLC控制柜的学习机，可以增强学习者的实际动手操作能力，系统地学习掌握电柜安装、调试、触摸屏组态编程、PLC编程等，学习机为手提柜式，体积小，不宜损坏；根据电气原理图，可改变控制柜控制的要求。

本实用新型采用上述技术方案，具有以下优点和积极效果：1、PLC定位控制准确，通过机械设备完成翻转等劳动强度很大的生产任务；2、可以实现手动控制；3、通过上位机界面，可以实时监控流水线情况；4、可以精确地测量集装箱重量。

应该注意到并理解，在不脱离后附的权利要求所要求的本实用新型的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本实用新型做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。

Claims (10)

1.一种PLC控制柜的学习机，其特征在于，包括：

长40cm,宽30cm,高20cm的带门可提控制柜；

主控制模块PLC用于控制变频器、步进电机；

显示模块触摸屏用于人机交互；

电源模块用于提供24V直流电压；

输入模块用于外接数字量开关及模拟量开关；

输出模块用于外接电机；

所述主控制模块PLC集成了输入和输出模块，与显示模块触摸屏相连接，电源模块为主控制模块PLC和显示模块触摸屏提供电源。

2.根据权利要求1所述的一种PLC控制柜的学习机，其特征在于，还包括：

防漏电开关，它具有控制用电负载、过电压、过电流保护、短路、漏电保护功能。

3.根据权利要求1所述的一种PLC控制柜的学习机，其特征在于，还包括：

开关电源，所述PLC及触摸屏的供电电压由开关电源供电。

4.根据权利要求1所述的一种PLC控制柜的学习机，其特征在于，还包括：

变频器，通过PLC来控制变频器的输出量的大小进而控制电机的加减速及启停；所述变频器型号为西门子MM440变频器。

5.根据权利要求1所述的一种PLC控制柜的学习机，其特征在于，还包括：

步进驱动器，与主控制模块PLC的发送脉冲端和步进电机连接，通过控制脉冲个数或频率来控制电机的准确定位和电机转动的速度。

6.根据权利要求1所述的一种PLC控制柜的学习机，其特征在于，还包括：

步进驱动器接线端子包括弱点接线信号端和强电接线信号端；

所述步进驱动器弱点接线信号端包括：

DIR+为方向信号正端，DIR-为方向信号负端，PUL+为脉冲信号正端，PUL-为脉冲信号负端，ENA+为信号的使能正端，ENA-为信号的使能负端；

强电接线信号端包括：

GND为直流电源地，+V为直流电源正极，+20V～-50V间任何值均可，A+为电机A正，A-为电机A负，B+为电机B正，B-为电机B-。

7.根据权利要求1所述的一种PLC控制柜的学习机，其特征在于，还包括：

步进驱动器为雷塞M542步进驱动器；步进电机型号为86BYGH450C-401A，四个信号线为红A+，绿A-，黄B+,蓝B-；丝杆滑台，可通过丝杆滑台直观的演示脉冲运动的效果。

8.根据权利要求1所述的一种PLC控制柜的学习机，其特征在于，还包括：

温度传感器，与温度变送器结合使用，通过温度传感器采集温度，把采集的温度值通过变送器转换成PLC可识别的数字量；

所述温度传感器型号为PT100；所述温度变送器输出为4～20mA的电流值；所述PLC型号为西门子PLC224XP，直流电压24V供电，直流数字量输入，直流数字量输出，两个通讯接口实现CPU与上位计算机的连接，实现PLC与触摸屏的连接，14路数字量输入、10路数字量输入、2路模拟量输入、1路模拟量输出。

9.根据权利要求1所述的一种PLC控制柜的学习机，其特征在于，还包括：

电磁继电器，根据继电器线圈得电常开点闭合常闭点断开来实现其在电路中导通和切断的目的。

10.根据权利要求1所述的一种PLC控制柜的学习机，其特征在于，还包括：

导线；带灯按钮指示开关；端子排；触摸屏下载线；

所述触摸屏型号为威纶MT500触摸屏；所述触摸屏下载线型号为USB-MT500下载线。