CN207473916U - 多功能plc实验箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多功能PLC实验箱，包括：上箱体和下箱体，所述上箱体与所述下箱体通过铰链连接；所述上箱体的内部设置有触摸屏和网关；所述下箱体的内部设置有第一PLC主机、第二PLC主机、第三PLC主机、开关电源、空气开关和变频器；所述开关电源用于给所述触摸屏供电；所述网关、所述变频器、所述第一PLC主机、所述第二PLC主机和所述第三PLC主机均通过所述空气开关接入外部电源；所述第一PLC主机为中型机；所述第二PLC主机和所述第三PLC主机均为小型机。该PLC实验箱功能强大，可以完成CC‑LINK、N:N等网络通讯实验。

Description

多功能PLC实验箱

技术领域

本实用新型涉及自动化控制教学设备领域，尤其涉及多功能PLC实验箱。

背景技术

现有的PLC实验箱，都只具有基本功能版，没能提供中型PLC和小型PLC的通讯训练，也没有小型PLC的组网训练功能，PLC与变频器的控制方式简单，不能做不同的通讯实验，也不能做物联网的监控实验。

如何提供一种功能完善的PLC试验箱，以满足教学的不同需求是当前亟待解决的一个问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中PLC实验箱功能简单单一而提出一种多功能PLC实验箱，该实验箱可以完成多种组网通讯实验。

具体地，本实用新型提供了一种多功能PLC实验箱，包括：上箱体和下箱体，所述上箱体与所述下箱体通过铰链连接；所述上箱体的内部设置有触摸屏和网关；所述下箱体的内部设置有第一PLC主机、第二PLC主机、第三PLC主机、开关电源、空气开关和变频器；所述开关电源用于给所述触摸屏供电；所述网关、所述变频器、所述第一PLC主机、所述第二PLC主机和所述第三PLC主机均通过所述空气开关接入外部电源；所述第一PLC主机为中型机；所述第二PLC主机和所述第三PLC主机均为小型机。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一PLC主机为三菱Q系列PLC中型主机。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二PLC主机为三菱FX3U系列PLC小型主机，所述第二PLC主机连接有485通讯板、CC-LINK模块和模拟输入输出适配器模块。

作为上述技术方案的进一步改进，所述模拟输入输出适配器模块为三菱FX3U-3A-ADP。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第三PLC主机为三菱FX3U系列PLC小型主机，所述第三PLC主机连接有485通讯板、CC-LINK模块和MODBUS通信模块。

作为上述技术方案的进一步改进，所述MODBUS通信模块为三菱FX3U-485ADP-MB。

作为上述技术方案的进一步改进，所述CC-LINK模块为三菱FX3U-64CCL，所述485通讯板为三菱FX3U-485BD通讯板。

作为上述技术方案的进一步改进，所述触摸屏为北京昆仑通态TPC7062系列触摸屏。

作为上述技术方案的进一步改进，所述网关为支持RS232/RS485串口、10/100M以太网接口、wifi、GPRS接口的多比智能网关。

作为上述技术方案的进一步改进，所述变频器为三菱E700系列变频器。

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，至少具有如下有益效果：

(1)PLC实验箱功能强大。将一个中型PLC主机和两台小型PLC主机及通触摸屏、网关、变频器安装于一个实验箱中，能进行CC-LINK、N:N网络通讯的实验，能进行PLC和变频器的无协议通讯和MODBUS通讯实验，触摸屏与PLC的编程口通讯和RS-485通讯实验，远程终端监控PLC的实验，克服了现有实验箱通讯训练功能弱的问题，并且该实验箱具备了互联网+的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型一实施例提出的一种多功能PLC实验箱的结构示意图。

主要元件符号说明：

11-第一PLC主机；12-第二PLC主机；13-第三PLC主机；14-触摸屏；15-网关；16-24V开关电源；17-空气开关；18-变频器；19-CC-LINK模块；20-MODBUS通信模块；21-模拟输入输出适配器模块；22-485通讯板。

具体实施方式

在下文中，将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本公开的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本公开的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本公开的各种实施例中，表述“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本公开的各种实施例中使用的术语“用户”可指示使用电子装置的人或使用电子装置的装置(例如，人工智能电子装置)。

在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供了一种多功能PLC实验箱，上箱体和下箱体，所述上箱体与所述下箱体通过铰链连接；所述上箱体的内部设置有触摸屏14和网关15；所述下箱体的内部设置有第一PLC主机11、第二PLC主机12、第三PLC主机13、24V开关电源16、空气开关17和变频器18；24V开关电源16用于给触摸屏14提供24V直流供电；网关15、变频器18、第一PLC主机11、第二PLC主机12和第三PLC主机13均通过空气开关17接入外部220V交流,第一PLC主机11为中型机；第二PLC主机12和第三PLC主机13均为小型机。

第一PLC主机11为三菱Q系列PLC中型主机。

三菱Q系列PLC采用了模块化的结构形式，系列产品的组成与规模灵活可变，最大输入输出点数达到4096点；最大程序存储器容量可达252K步，采用扩展存储器后可以达到32M；基本指令的处理速度可以达到34ns；其性能优越，可以适合各种中等复杂控制场合。

三菱Q系列PLC中型主机自身集成了型号为QJ61BT11N的CC-LINK模块。

第二PLC主机12为三菱FX3U系列PLC小型主机，第二PLC主机12连接有CC-LINK模块19、485通讯板22和模拟输入输出适配器模块21。

模拟输入输出适配器模块21为三菱FX3U-3A-ADP。

三菱FX3U-3A-ADP是一款分辨率12位二进制的模拟输入输出适配器。它具有模拟输入2频道和模拟输出1频道。模拟输入2频道的电压输入(DC0～10V)、或输入电流(DC 4～20毫安)。模拟输出1频道的输出电压(DC0～10V)、或电流输出(DC 4～20毫安)。

第三PLC主机13为三菱FX3U系列PLC小型主机，第三PLC主机13连接有CC-LINK模块19、485通讯板22和MODBUS通信模块20。

MODBUS通信模块20为三菱FX3U-485ADP-MB。

三菱FX3U-485ADP-MB主要用于与三菱FX3U系列PLC小型主机连接，用于扩展三菱FX3U系列PLC小型主机的MODBUS通讯功能。在无次序通信，计算机连接，并联连接，简易PC间连接，与变频器通信也可以使用三菱FX3U-485ADP-MB。

三菱FX3U-485ADP-MB的传输支持RS-422规格和RS-485规格。通信方式为半双工双向。

CC-LINK模块19为三菱FX3U-64CCL。

485通讯板22为三菱FX3U-485BD通讯板。

三菱FX3U-64CCL是CC-LINK系统的接口模块。三菱FX3U-64CCL主要用于与三菱FX3U系列PLC小型主机连接，用于扩展三菱FX3U系列PLC小型主机的CC-LINK通讯功能。

传输速度支持156Kbps、625Kbps、2.5Mbps、5Mbps、10Mbps中进行选择，最大传输距离1200m，支持最多占用4个站，支持远程224个输入点的RX和224个输出点的RY位信号，支持远程32个点的RWw和32个点的RWr字信息，通信方式支持轮询方式，同步方式支持帧同步方式，编码方式支持NRZI，传输线路方式支持总线(RS-485)，传输格式支持HDLC规格，连接电缆选用专用CC-LINK电缆或专用高性能CC-LINK电缆。

第二PLC主机12和第三PLC主机13均为三菱FX3U系列PLC小型主机，第二PLC主机12为三菱FX3U-16MT，输出是晶体管型；第三PLC主机13为三菱FX3U-16MR，输出是继电器型。第二PLC主机12和第三PLC主机13的输出类型选择一个晶体管型和一个继电器型，可使PLC实验箱的应用范围更加广泛。

触摸屏14为北京昆仑通态TPC7062系列触摸屏。

昆仑通态TPC7062系列触摸屏是一套以先进的Cortex-A8CPU为核心，主频为600MHz的高性能嵌入式一体化触摸屏。它采用了7英寸高亮度TFT液晶显示屏(分辨率800×480)，四线电阻式触摸屏(分辨率4096×4096)。同时还预装了MCGS嵌入式组态软件，具备强大的图像显示和数据处理功能。

昆仑通态TPC7062系列触摸屏还具有丰富的外设接口，包括COM1(RS232)、COM2(RS485)以及可扩展的COM3和COM4，一主USB接口，一从USB接口，10/100M自适应网口，可扩展的CAN接口。

网关15为支持RS232/RS485串口、10/100M以太网接口、wifi、GPRS接口的多比智能网关。

多比智能网关采用高性能工业级Cortex-A8架构ARM处理器，处理器的频率为800MHz，内存使用512M DDR3SDRAM，输入具有RS232/RS485串口和10/100M以太网接口、10/100M以太网、wifi和GPRS接口。

多比智能网关支持远程GPRS、无线wifi、有线局域网、Internet通讯。内置高性能关系数据库系统，具有数据存盘、断点续传、断网保护等功能。实时数据支持标准HTTP/HTTPS/MQTT接口，实现通讯前置功能。支持远程数据采集点定义，指令和定时任务下发。PLC通信协议不仅支持西门子、欧姆龙、三菱等主流PLC通信协议，还支持台达、浙江中控等国产PLC。

变频器18为三菱E700系列变频器。

变频器是由计算机控制大功率开关器件将工频交流电变为频率和电压可调的三相交流电的电器设备。变频器由主电路和控制电路两大部分组成，主电路包括整流及滤波电路、逆变电路、制动电阻和制动单元，控制电路包括计算机控制系统、键盘与显示、内部接口及信号检测与传递、供电电源和外接控制端子等。

三菱E700系列变频器主要特点有：提供标准USB接口，在没有USB转RS-485转换器的情况下变频器也能很方便的和计算机进行连接USB数据通讯，通过计算机上安装的变频器设置软件来设置调试变频器，可以简化变频器的调试和维护。外设选件插口支持数字量输入、模拟量输出扩展功能。除了标准配置的端子排，还可以选用模拟量、脉冲列及2对RS-485端子等。支持EIA-485(RS-485)、ModbusRTU(内置)、CC-LINK、PROFIBUS-DP、DeviceNet、LONWORKS。

当需要进行N:N网络通讯的实验，将第二PLC主机12与第三PLC主机13通过RS-485接口建立通讯连接。将第三PLC主机13上的编程口与触摸屏14的RS232COM1串口连接。

当需要进行变频器通讯的实验(基于无协议或MODBUS通讯协议)，将第三PLC主机13上连接的485通讯板22上的485通讯接口与变频器18上的PU接口建立连接。将第三PLC主机13上连接的MODBUS通信模块20上的RS-485接口与触摸屏14的RS485COM2串口连接。

当需要进行变频器通讯的实验(基于模拟量)，将第二PLC主机12上连接的模拟输入输出适配器模块21上的模拟量输入口与变频器18上的模拟量输出口建立连接。将第二PLC主机12上的编程口与触摸屏14的RS232COM1串口连接。

当需要进行CC-LINK通讯实验，将第二PLC主机12上连接的CC-LINK模块19与第三PLC主机13上连接的CC-LINK模块19通过专用CC-LINK电缆连接。将第二PLC主机12上连接的CC-LINK模块19与第一PLC主机11配置的QJ61BT11N模块通过专用CC-LINK电缆连接。

当需要进行CC-LINK通讯实验(带控制功能)，将第二PLC主机12上连接的CC-LINK模块19与第三PLC主机13上连接的CC-LINK模块19通过专用CC-LINK电缆连接。将第三PLC主机13上的编程口与触摸屏14的RS232COM1串口连接。

当需要进行CC-LINK与远程监控通讯实验，将第二PLC主机12上连接的CC-LINK模块19与第三PLC主机13上连接的CC-LINK模块19通过专用CC-LINK电缆连接。将第二PLC主机12上连接的CC-LINK模块19与第一PLC主机11配置的QJ61BT11N模块通过专用CC-LINK电缆连接。将第一PLC主机11上的RS-232接口与网关15上的RS-232接口连接。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本实用新型序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施场景，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种多功能PLC实验箱，包括：上箱体和下箱体，所述上箱体与所述下箱体通过铰链连接；其特征在于，所述上箱体的内部设置有触摸屏和网关；所述下箱体的内部设置有第一PLC主机、第二PLC主机、第三PLC主机、开关电源、空气开关和变频器；所述开关电源用于给所述触摸屏供电；所述网关、所述变频器、所述第一PLC主机、所述第二PLC主机和所述第三PLC主机均通过所述空气开关接入外部电源；所述第一PLC主机为中型机；所述第二PLC主机和所述第三PLC主机均为小型机。

2.根据权利要求1所述的多功能PLC实验箱，其特征在于，所述第一PLC主机为三菱Q系列PLC中型主机。

3.根据权利要求1所述的多功能PLC实验箱，其特征在于，所述第二PLC主机为三菱FX3U系列PLC小型主机，所述第二PLC主机连接有485通讯板、CC-LINK模块和模拟输入输出适配器模块。

4.根据权利要求3所述的多功能PLC实验箱，其特征在于，所述模拟输入输出适配器模块为三菱FX3U-3A-ADP。

5.根据权利要求1所述的多功能PLC实验箱，其特征在于，所述第三PLC主机为三菱FX3U系列PLC小型主机，所述第三PLC主机连接有485通讯板、CC-LINK模块和MODBUS通信模块。

6.根据权利要求5所述的多功能PLC实验箱，其特征在于，所述MODBUS通信模块为三菱FX3U-485ADP-MB。

7.根据权利要求3或权利要求5所述的多功能PLC实验箱，其特征在于，所述CC-LINK模块为三菱FX3U-64CCL，所述485通讯板为三菱FX3U-485BD通讯板。

8.根据权利要求1所述的多功能PLC实验箱，其特征在于，所述触摸屏为北京昆仑通态TPC7062系列触摸屏。

9.根据权利要求1所述的多功能PLC实验箱，其特征在于，所述网关为支持RS232/RS485串口、10/100M以太网接口、wifi、GPRS接口的多比智能网关。

10.根据权利要求1所述的多功能PLC实验箱，其特征在于，所述变频器为三菱E700系列变频器。