CN206115762U - 基于plc控制的电机实训平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及基于PLC控制的电机实训平台，其工作台上设置有一面板，所述面板包括实训工作电路板安装操作区；所述工作台上设置有一由伺服电机驱动的机械手；所述工作台的台面下方设置有一由异步电机驱动的传送带；所述传送带上方于工作台的台面下侧设置有抽屉；其还包括电路模块承载拔插座；所述电路模块承载拔插座分别设置有PLC模块、触摸屏、AD转换模块、DA转换模块以及光电编码器；所述PLC模块、触摸屏、AD转换模块、DA转换模块以及光电编码器均设置有跳线接口；本实用新型结构简单，改变了以往元件插拔式面板结构，提供一种基于PLC的电机控制模拟实训平台，具备进行开环，闭环，双闭环模拟，具有较好的实用价值。

Description

基于PLC控制的电机实训平台

技术领域

本实用新型涉及电子实训技术领域，特别是基于PLC控制的电机实训平台。

背景技术

目前的实验设备一般针对某一门课程提供教学，导致各科目实验内容相对独立。由于自动化控制是一门综合性、系统性很强的学科，而相对独立的教学设备无法满足该学科知识结构的系统培养，因此在各专业课程的教学基础上如何将学生三年来所学专业知识串接起来，形成一个较为完善的知识系统就成为一项新的课题。此外，现有的教学试验实训台多采用原器件接插式的或是网孔板来对继电器元件进行安装，接插式安全简单方便，但学生在试验中根据电路图进行接线，调试，省略元器件的搭接步骤，在实验的直观效果上无法得到较好锻炼，网孔板虽然具有元件位置安装方便，训练学生动手能力较好等优点，但由于实训、实验过程中时常要求学生进行元器件的总体设计和位置调整，频繁安装、拆卸元器件容易造成固定螺丝滑牙，元器件固定位容易损坏，且螺丝、垫片等配件不宜管理，存在粗暴安装、拆卸情况，元器件拆卸过程中容易出现元件脱落、元件损坏等。因此，提供基于PLC控制的电机实训平台是非常有必要的。

实用新型内容

为克服上述问题，本实用新型的目的是提供基于PLC控制的电机实训平台。

本实用新型采用以下方案实现：基于PLC控制的电机实训平台，包括一工作台，所述工作台上设置有一面板，所述面板包括实训工作电路板安装操作区；所述工作台上设置有一由伺服电机驱动的机械手；所述工作台的台面下方设置有一由异步电机驱动的传送带；所述传送带上方于工作台的台面下侧设置有抽屉；其特征在于：还包括电路模块承载拔插座；所述电路模块承载拔插座分别设置有PLC模块、触摸屏、AD转换模块、DA转换模块以及光电编码器；所述PLC模块、触摸屏、AD转换模块、DA转换模块以及光电编码器均设置有跳线接口，用于学生根据课程自行连接各模块；所述面板还包括模块拔插区，所述模块拔插区由上至下设置有若干个用于拔插所述电路模块承载拔插座的梯形安装槽。

在本实用新型一实施例中，所述抽屉包括第一抽屉和第二抽屉，所述第一抽屉用于放置所述的PLC模块、触摸屏、AD转换模块、DA转换模块以及光电编码器；所述的第二抽屉用于放置电路模块承载拔插座。

在本实用新型一实施例中，所述的工作台底部设置有万向轮。

在本实用新型一实施例中，所述工作台上还放置由一电脑，所述工作台上设置有用于放置电脑键盘抽拉盘。

在本实用新型一实施例中，所述PLC模块为FX2N-48PLC所述的AD转换模块为FX2N-2AD，所述的DA转换模块为FX2N-2DA。

在本实用新型一实施例中，所述的电路模块承载拔插座包括承载板，所述承载板上设置有用于固定电路板模块的螺丝孔，所述承载板的底部设置有一箭头式插拔头。

在本实用新型一实施例中，所述的电路模块承载拔插座包括承载板，所述承载板上设置有用于固定电路板模块的螺丝孔，所述承载板的底部对称设置有用于卡住梯形安装槽的卡钩。

在本实用新型一实施例中，所述实训工作电路板安装操作区独立设置仪表电源面板，集成380V三项交流电源、三项交流电压表、24V直流稳压电源、12个同电位的输出端子、FX2N-48MRPLC一台，内设隔离变压器。

在本实用新型一实施例中，所述模块拔插区为绝缘板材。

在本实用新型一实施例中，该实训平台设置有线电源接收端，由教师实训平台控制电源给定。

本实用新型结构简单，本实用新型结构简单，改变了以往元件插拔式面板结构，提供一种基于PLC的电机控制模拟实训平台，具备进行开环，闭环，双闭环模拟，此外，本实用新型改变了以往元件插拔式面板结构，不仅在使用时能保证实训面板的整洁，而且拆装效率提高，不易损坏，具有较好的实用价值。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型面板的侧面示意图。

图3是本实用新型电路模块承载拔插座实施例一的结构示意图。

图4是本实用新型电路模块承载拔插座实施例二的结构示意图。

图5是基于本实用新型搭建的实训电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1和图2所示，本实施例提供基于PLC控制的电机实训平台，包括一工作台，所述工作台上设置有一面板1，所述面板包括实训工作电路板安装操作区2；所述工作台上设置有一由伺服电机驱动的机械手3；所述工作台的台面下方设置有一由异步电机4驱动的传送带5；所述传送带上方于工作台的台面下侧设置有抽屉；其特征在于：还包括电路模块承载拔插座6；所述电路模块承载拔插座分别设置有PLC模块、触摸屏、AD转换模块、DA转换模块以及光电编码器；所述PLC模块、触摸屏、AD转换模块、DA转换模块以及光电编码器均设置有跳线接口，用于学生根据课程自行连接各模块；所述面板还包括模块拔插区7，所述模块拔插区由上至下设置有若干个用于拔插所述电路模块承载拔插座的梯形安装槽8。

在本实用新型一实施例中，所述抽屉包括第一抽屉9和第二抽屉10，所述第一抽屉9用于放置所述的PLC模块、触摸屏、AD转换模块、DA转换模块以及光电编码器；所述的第二抽屉10用于放置电路模块承载拔插座6。

在本实用新型一实施例中，所述的工作台底部设置有万向轮11。

在本实用新型一实施例中，所述工作台上还放置由一电脑12，所述工作台上设置有用于放置电脑键盘抽拉盘13。

在本实用新型一实施例中，所述PLC模块为FX2N-48PLC所述的AD转换模块为FX2N-2AD，所述的DA转换模块为FX2N-2DA。

请参见图3，在本实用新型一实施例中，所述的电路模块承载拔插座包括承载板14，所述承载板上设置有用于固定电路板模块的螺丝孔，以利通过螺丝15将电路模块固定在承载板上；所述承载板的底部设置有一箭头式插拔头16。在使用时，用户只要将箭头式插拔头插入梯形安装槽，然后旋转90度即可固定。

请参见图4，在本实用新型一实施例中，所述的电路模块承载拔插座包括承载板14，所述承载板上设置有用于固定电路板模块的螺丝孔，以利通过螺丝15将电路模块固定在承载板上；所述承载板的底部对称设置有用于卡住梯形安装槽的卡钩17。由于该卡钩具有弹性，在插入梯形安装槽后，即可固定，在拆出时，只要将将两个卡钩向中间靠近，即可脱离出梯形安装槽。

在本实用新型一实施例中，所述实训工作电路板安装操作区独立设置仪表电源面板，集成380V三项交流电源18、三项交流电压表19、24V直流稳压电源20、12个同电位的输出端子21、FX2N-48MRPLC一台，内设隔离变压器。这里要说明的是，上述的这些模块都是现有的单元，这里就不进行具体说明。

在本实用新型一实施例中，所述模块拔插区为绝缘板材。

在本实用新型一实施例中，该实训平台设置有线电源接收端(图中未示意)，由教师实训平台控制电源给定。

在本实用新型一实施例中，所述梯形安装槽由上至下等距离平行设置。

请参见图5，图5为本实用新型一实施例电路原理框图，学生可以通过跳线按照该原理框图进行连接和学习，该电路原理框图也可以画在原理图解区4，该电路中所述PLC连接有触摸屏、伺服驱动器、AD转换模块、DA转换模块以及光电编码器；所述的DA转换模块与一变频器连接，用于频率数模给定；所述AD转换模块与所述变频器连接，用于输出频率模数反馈；所述变频器受控于所述PLC；所述伺服驱动器用于驱动伺服电机；所述变频器用于控制一电机；所述光电编码器用于采集所述电机的位置量，并反馈给所述PLC。

为了让一般技术人员更好的理解本实用新型实训平台的作用，下9器将电机的输出频率反馈给PLC，PLC对应程序将输出数字量转换成对应的模拟量实时整定变频器频率输出；同时PLC将输出换算频率值实时体现在触摸屏上，实现电机运行频率的实时监控。变频器控制电机运行，电机经软联轴器与传动机构联接，同时在运行中的电机上安装旋转编码器，利用旋转编码器对电机测速，将得到的PWM脉冲当量通过PLC程序运行将电机转动圈速与转动轴周长的乘积测算成电机转动距离，并最终控制传动机构进行距离控制。伺服闭环反馈环节使用伺服驱动系统接受PLC高速运行脉冲，控制伺服电机运行，形成以位置环、速度环、电流环三环控制，通过PLC给定高速脉冲信号控制伺服电机运行，与电机实际转动脉冲比较得到误差信号，经过位置环、速度环调节及电流环纠偏，最后输出PWM控制信号，使伺服电机按给定脉冲数运行，并控制运行精度，最终实现伺服系统的精确定位及距离控制功能。

该实训平台可以具备以下特点：

1、可实现触摸屏与PLC的开关量控制，可实现人机交换技术和PLC控制技术的通讯连接。

2、具备PLC对应的模拟量扩展FX2N-2AD\DA、FX2N-4DA\AD模块，可进行PLC外部设备模拟量控制，实现对外部如压力、温度等模拟量的信号采集及将PLC数字量信号转换为模拟量输出。

3、可进行变频器与PLC控制，可实现PLC与变频器之间数字量信号控制及PLC对变频器模拟量给定及反馈。

4、具有旋转编码器、光电传感器、位置传感器、超声波传感器、电感传感器、压力传感器、温湿度传感器等传感器模块，可实现电机测速、位置控制、距离控制、定位检测、温度检测、压力检测等功能。

5、具有伺服控制系统，可实现基于伺服电机的机械手精确定位。

6、具备一定的机械、电气保护功能，具有极限位置限位，短路保护、过流保护、过载保护等功能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (9)

1.基于PLC控制的电机实训平台，包括一工作台，所述工作台上设置有一面板，所述面板包括实训工作电路板安装操作区；所述工作台上设置有一由伺服电机驱动的机械手；所述工作台的台面下方设置有一由异步电机驱动的传送带；所述传送带上方于工作台的台面下侧设置有抽屉；其特征在于：还包括电路模块承载拔插座；所述电路模块承载拔插座分别设置有PLC模块、触摸屏、AD转换模块、DA转换模块以及光电编码器；所述PLC模块、触摸屏、AD转换模块、DA转换模块以及光电编码器均设置有跳线接口，用于学生根据课程自行连接各模块；所述面板还包括模块拔插区，所述模块拔插区由上至下设置有若干个用于拔插所述电路模块承载拔插座的梯形安装槽。

2.根据权利要求1所述的基于PLC控制的电机实训平台，其特征在于：所述抽屉包括第一抽屉和第二抽屉，所述第一抽屉用于放置所述的PLC模块、触摸屏、AD转换模块、DA转换模块以及光电编码器；所述的第二抽屉用于放置电路模块承载拔插座。

3.根据权利要求1所述的基于PLC控制的电机实训平台，其特征在于：所述的工作台底部设置有万向轮。

4.根据权利要求1所述的基于PLC控制的电机实训平台，其特征在于：所述工作台上还放置由一电脑，所述工作台上设置有用于放置电脑键盘抽拉盘。

5.根据权利要求1所述的基于PLC控制的电机实训平台，其特征在于：所述PLC模块为FX2N-48PLC所述的AD转换模块为FX2N-2AD，所述的DA转换模块为FX2N-2DA。

6.根据权利要求1所述的基于PLC控制的电机实训平台，其特征在于：所述的电路模块承载拔插座包括承载板，所述承载板上设置有用于固定电路板模块的螺丝孔，所述承载板的底部设置有一箭头式插拔头。

7.根据权利要求1所述的基于PLC控制的电机实训平台，其特征在于：所述实训工作电路板安装操作区独立设置仪表电源面板，集成380V三项交流电源、三项交流电压表、24V直流稳压电源、12个同电位的输出端子、FX2N-48MRPLC一台，内设隔离变压器。

8.根据权利要求1所述的基于PLC控制的电机实训平台，其特征在于：所述模块拔插区为绝缘板材。

9.根据权利要求1所述的基于PLC控制的电机实训平台，其特征在于：该实训平台设置有线电源接收端，由教师实训平台控制电源给定。