CN208521481U - 一种综合输出型plc实训装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种综合输出型PLC实训装置，由PLC主机以及实现不同功能演示的项目功能演示模块组成；其中PLC主机包括外置直流稳压电源、主机盒体、设置在主机盒体内的PLC主控板以及分别设置在主机盒体上的PCB标识面板、PLC外围元件操作显示板、电源开关、电源保险模块、数据通信口、外置直流稳压电源插孔；本实用新型结构简单，将PLC主机和项目功能演示电路进行模块化、小型化，具有体积小、重量轻，节省空间，价格低廉、多种控制输出方式等特点，方便教学和课堂管理，减少安全隐患，经济性好，方便扩展。

Description

一种综合输出型PLC实训装置

技术领域

本实用新型涉及机电一体化技术领域，特别涉及一种综合输出型PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)实训装置。

背景技术

普通继电器控制电路故障率高、可靠性差、自动化程度低，随着科技的进步、自动化程度的提高，普通继电器控制电路已经不能适应现代生产的需要，取而代之的为PLC等控制，PLC编程的应用面广、功能强大、使用方便，已经成为当代工业自动化的主要装置之一，在工业生产的所有领域得到了广泛的使用及迅猛的发展，在其他领域(例如民用和家庭自动化)的应用也得到了迅速的发展，各行各业也涌现出了大批应用PLC改造设备的成果。所以了解PLC的工作原理，具备设计、调试和维护PLC控制系统的能力，已经成为现代工业对电气技术人员和工科学生的基本要求。

目前，现有的PLC实训装置具备体积庞大、重、高、价格昂贵等缺点，而且对于教育机构，由于其设备较高，不方便教学管理，有安全隐患，因此目前研制一套体积小、经济实用、便于扩展的综合输出型PLC实训装置显得尤为重要。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种综合输出型PLC实训装置，以解决目前现有的PLC实训装置具备体积庞大、重、高、价格昂贵、输出单一等缺点，不方便教学管理，有安全隐患的技术问题。

为了实现实用新型目的，本实用新型提供一种综合输出型PLC实训装置，所述装置由PLC主机以及实现不同功能演示的项目功能演示模块组成；

其中所述PLC主机包括外置直流稳压电源、主机盒体、设置在所述主机盒体内的PLC主控板以及分别设置在所述主机盒体上的PCB标识面板、PLC外围元件操作显示板、电源开关、电源保险模块、数据通信口、外置直流稳压电源插孔；

所述外置直流稳压电源插孔对应所述外置直流稳压电源插头使用，所述电源开关控制所述外置直流稳压电源通过所述电源保险模块与所述PLC主控板连接；所述PLC主控板分别与所述PLC外围元件操作显示板、所述数据通信口连接。

优选的，所述PLC主控板包括：晶体管控制输出模块、继电器控制输出模块，分别用于晶体管控制输出和继电器控制输出。

优选的，所述PLC外围元件操作显示板包括若干输入、输出、COM口的插座和相应指示灯，24V电源输入、输出模块，运行、停止单刀单掷开关及相应指示灯；

其中所述输入、输出、COM口的插座用于外接输入元器件、输出元器件、输入公共端、输出公共端；输入、输出指示灯用于检测和显示输入、输出的状态情况；所述24V电源输入、输出模块用于为输入元件、晶体管输出提供电源。

优选的，所述装置在用于所述PLC主机单独调试程序时，所述PLC主机连接电源适配器；所述装置在用于所述PLC主机连接所述项目功能演示模块时，所述项目功能演示模块的输入、输出口对应连接所述PLC主机的相应输入、输出口插座上。

优选的，所述装置在对于使用晶体管输出接口时，所述项目功能演示模块的输出公共点连接到所述PLC主机的COM+24V端；所述装置在对于使用继电器输出接口时，所述项目功能演示模块的输出公共点对应连接所述PLC主机电源输出的DC 24V+端，继电器输出接口部分的COM口对应连接电源输出的DC 24V-端。

优选的，所述项目功能演示模块包括但不限于：电机控制模块、自动送料装车系统模块、交通灯自控与手控模块、自动门控制系统模块、多种液体自动混合模块、自动洗衣机模块、机械手控制系统模块、花样喷泉模块、数码管显示器模块、抢答器模块。

优选的，所述数据通信口包括232数据通信口、485数据通信口，用于外部编辑器给所述PLC主控板输入程序及与外部设备通信。

优选的，所述主机盒体采用ABS塑料材料。

优选的，所述外置直流稳压电源具有短路保护功能。

优选的，所述PLC主机外围元件采用按压式按钮和开关控制；所述装置采用三层PCB板。

本实用新型提供的一种综合输出型PLC实训装置，结构简单，将PLC主机和项目功能演示电路进行模块化、小型化，具有体积小、重量轻，节省空间，价格低廉，多种控制输出方式等特点，方便教学和课堂管理，减少安全隐患，经济性好，方便扩展。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的一种综合输出型PLC实训装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中PLC主机标识面板的实例示意图；

图3为本实用新型实施例中PLC主控板电路实例示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为了解决目前现有的PLC实训装置具备体积庞大、重、高、价格昂贵、输出单一等缺点，不方便教学管理，有安全隐患的技术问题。本实用新型实施例提供了一种综合输出型PLC实训装置，如图1所示，为本实用新型实施例中综合输出型PLC实训装置的结构示意图，该装置PLC主机11以及实现不同功能演示的项目功能演示模块12组成；其中PLC主机11包括外置直流稳压电源1101、主机盒体1102、设置在主机盒体1102内的PLC主控板1103以及分别设置在所述主机盒体1102上的PCB标识面板1104、PLC外围元件操作显示板1105、电源开关1106、电源保险模块1107、数据通信口1108、外置直流稳压电源插孔1109。

外置直流稳压电源插孔1109对应外置直流稳压电源1101插头使用，电源开关1106控制外置直流稳压电源1101通过电源保险模块1107与PLC主控板1103连接；PLC主控板1103分别与PLC外围元件操作显示板1105、数据通信口1108连接。

本实用新型实施例提供的综合输出型PLC实训装置由外置直流稳压电源1101为PLC主控板1103、输入元件提供直流稳压电源，在需要某一项目功能演示时，将PLC主机连接相应项目功能演示模块进行调试，结构简单，将PLC主机和项目功能演示电路进行模块化、小型化，具有体积小、重量轻，节省空间，价格低廉，多种控制输出方式等特点，方便教学和课堂管理，减少安全隐患，经济性好，方便扩展。

下面说明本综合输出型PLC实训装置各部分的具体结构，外置直流稳压电源1101主要是为PLC主控板1103、输入元件提供直流稳压电源，优选的，该电源具有短路保护功能，这样可以起到安全防护作用。

主机盒体1102是用来装配PCL主控板1103、各元件等，优选的，主机盒体1102可以采用ABS塑料材料，坚固耐用，因此本实训装置重量轻、成本低、防漏电、安全性高，并且方便加工设计制作以扩展新模块，

PLC主控板1103是整个PLC主机11的核心，起到控制作用，优选的，PLC主控板包括：晶体管控制输出模块、继电器控制输出模块，分别用于晶体管控制输出和继电器控制输出。

对于本实施例，PLC主控板1103可以采用可靠超薄主控制板，该板主要元件为进口性能可靠元件，与目前现有PLC实训装置控制输出单一的方式相比，同时包括晶体管输出、继电器输出，两种控制输出方式，从而可以实现对交、直流设备的控制及对高速小功率设备如步进电机、伺服电机进行控制，分组多路输出，既适用于控制输出高速小功率设备，也适用于交直流负载的控制，大大节省了购买两种PLC的资金，经济性强，使用面广，而且还可以满足多种教学的需要。

优选的，如图2所示，PLC外围元件操作显示板1105包括若干输入、输出、COM口的插座和相应指示灯，稳压电源输入、输出模块，运行、停止单刀单掷开关及相应指示灯；其中输入、输出、COM口的插座用于外接输入元器件、输出元器件、输入公共端、输出公共端；输入、输出指示灯用于检测和显示输入、输出的状态情况；稳压电源输入、输出模块用于为输入元件、晶体管输出提供电源。

如图2所示，PCB标识面板1104主要用来标识露出面板元件的名称等信息，同时也起到隔离电子元件，起到安全防护作用。优选的，本实训装置采用三层PCB板，排线连接，方便安装、维修、安全可靠。

主机盒体1102的电源开关1106来控制PLC主机11的供电，电源保险模块1107具体可以为保险管、保险丝等，用来起到短路保护作用。对于本实施例，PLC主机11可为传感器等提供稳压直流电源，采用了电源保险模块1107、开关电源双重短路保护，电源保护性能好，在与模块连接中几乎不用考虑短路的危险性，因为只要短路，马上保护，保险管等还没来得及熔断，电源已经保护，停止输出，立即保护，可靠性高。

优选的，数据通信口1108包括232数据通信口、485数据通信口，用于外部编辑器给PLC主控板1103输入程序及与外部设备通信。对于本实训装置可以通过232、485通信口与触摸屏、变频器等设备通信，兼容性好。

外置直流稳压电源插孔1109是用来为外置直流稳压电源1101插头用。如图3所示，为PCL主机11各部件连接示意图，其中外置DC24V电源相当于外置直流稳压电源1101，相应的DC插头插入外置直流稳压电源插孔1109，保险丝盒相当于电源保险模块1107，操作面板相当于PLC外围元件操作显示板1105，40点晶体管输出PLC主机和8位继电器转换板分别相当于PLC主控板1103包括的晶体管控制输出模块和继电器控制输出模块。

优选的，PLC主机外围元件采用按压式按钮和开关控制，对于本实施例，PLC主机外围元件采用按压式按钮和开关控制，既能通过可以持续性的维持演示功能或实体负载开或关的状态，又能通过按钮开关对于某些只需一个动作的演示功能进行脉冲信号输出，达到演示的效果，同时按压式按钮和开关比扳动开关使用寿命长。

上面说明的是PCL主机11各部分的具体结构，而对于项目功能演示模块12，在本实施例中可以根据实际需求进行选择设定以满足不同的功能需求，优选的，项目功能演示模块12包括但不限于：电机控制模块、自动送料装车系统模块、交通灯自控与手控模块、自动门控制系统模块、多种液体自动混合模块、自动洗衣机模块、机械手控制系统模块、花样喷泉模块、数码管显示器模块、抢答器模块等。在本实施例中还可以另外扩展不同的功能演示模块，结合PLC主机11可以实现不同的功能，大大提高了教学的灵活性。

在本实训装置具体使用中，优选的，本实训装置在用于PLC主机11单独调试程序时，PLC主机11连接电源适配器；本实训装置在用于PLC主机11连接项目功能演示模块12时，项目功能演示模块12的输入、输出口对应连接PLC主机11的相应输入、输出口插座上。

下面说明PLC主机11与项目功能演示模块12之间具体连接方式，优选的，PLC外围元件操作显示板1105中稳压电源输入、输出模块可以为24V电源输入、输出模块，相应的，本实训装置在对于使用晶体管输出接口时，项目功能演示模块12的输出公共点连接到PLC主机11的COM+24V端；本实训装置在对于使用继电器输出接口时，项目功能演示模块12的输出公共点对应连接PLC主机11电源输出的DC 24V+端，继电器输出接口部分的COM口对应连接电源输出的DC 24V-端。

在本实施例中，对于连接控制项目功能演示模块以外的设备再看具体情况确定连接方法。对于本实施例中的实训装置，可以用PLC主机11单独调试程序，也可以连接项目功能演示模块12调试程序，还可以连接实际负载进行控制，

为了更好的了解本实训装置的使用，下面举例说明本实训装置的操作过程。

1、PLC主机单独使用调试程序操作过程：外接直流稳压电源，打开盒体电源开关，电脑编程并通过232通信口将程序下载到PLC主控板，将单刀单掷开关扳至RUN状态，RUN运行灯亮，表示程序运行，根据程序编写的情况，按动相应的开关或按钮，观察输入和输出指示灯的状态，灯亮表示输出接通，灯灭表示输出断开。

2、PLC主机连接项目功能演示模块调试程序操作过程：根据项目功能演示模块的功能，编写PLC程序，将该模块的输入、输出和COM口根据程序编写情况对应接到PLC主机的相应插座上，在该模块上操作相应的开关或按钮，观察该模块上的指示灯或电气设备运行情况即可调试程序。项目演示模块以电机控制模块为例说明操作过程：电机控制模块包括一输入公共点、一正转启动输入端、一反转启动输入端、串联在输入公共点与正转启动输入端之间正转启动按钮开关和串联在输入公共点与反转启动输入端之间反转启动按钮开关、一停止输入端和串联在输入公共点与停止输入端之间停止按钮开关、一输出公共点、该项目四个输出端KM1、KM2、KMY、KM△，该输出公共点与该项目输出端之间串联有指示灯和限流电阻R；该输入公共点用于连接PLC主机输入接口中的输入公共接口COM，该正转启动输入端、反转启动输入端和停止输入端用于连接PLC主机输入接口中的输入接口，该输出公共点用于连接PLC输出接口中的输出公共接口COM1，该该项目输出端用于连接和PLC主机COM+24V端接口。

下表所示为电机控制模块与PLC主机的I/O(输入/输出口)分配表：

输入	注释	输出	注释
				X0	SB1正转启动按钮	Y0	KM1
X1	SB2反转启动按钮	Y1	KM2
				X2	SB3停止按钮	Y2	KMY
		Y3	KM△

具体操作过程为，学生通过外部编程器经232通信口给PLC主控板下载控制程序，然后按照上述接线原理接线；

正转：按下SB1，KM1，KMY吸合指示灯亮；5S后KMY吸合指示灯灭，KM△吸合指示灯亮，完成星形启动到三角形运转的转换。按下SB3，KM1，KM△吸合指示灯同时熄灭，电机停止运转。

反转：按下SB2，KM2，KMY吸合指示灯亮；5S后KMY吸合指示灯灭，KM△吸合指示灯亮，完成星形启动到三角形运转的转换。按下SB3，KM2，KM△吸合指示灯同时熄灭，电机停止运转。

上述以电机控制模块为例进行阐述，其他项目功能演示模块的操作过程类似。

综上所述，对于本实用新型实施例提供的一种综合输出型PLC实训装置，使用板式PLC、功能模块小型化、装置用ABS材料制作、使用继电器和晶体管两种控制输出、配备直流稳压电源、在输入端加装开关和按钮方便调试程序用、使用模块化ABS材料方便加工设计制作以扩展新模块、采用三层板方便维修、安全可靠。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种综合输出型PLC实训装置，其特征在于，所述装置由PLC主机以及实现不同功能演示的项目功能演示模块组成；

其中所述PLC主机包括外置直流稳压电源、主机盒体、设置在所述主机盒体内的PLC主控板以及分别设置在所述主机盒体上的PCB标识面板、PLC外围元件操作显示板、电源开关、电源保险模块、数据通信口、外置直流稳压电源插孔；

所述外置直流稳压电源插孔对应所述外置直流稳压电源插头使用，所述电源开关控制所述外置直流稳压电源通过所述电源保险模块与所述PLC主控板连接；所述PLC主控板分别与所述PLC外围元件操作显示板、所述数据通信口连接。

2.根据权利要求1所述的综合输出型PLC实训装置，其特征在于，所述PLC主控板包括：晶体管控制输出模块、继电器控制输出模块，分别用于晶体管控制输出和继电器控制输出。

3.根据权利要求2所述的综合输出型PLC实训装置，其特征在于，所述PLC外围元件操作显示板包括若干输入、输出、COM口的插座和相应指示灯，稳压电源输入、输出模块，运行、停止单刀单掷开关及相应指示灯；

其中所述输入、输出、COM口的插座用于外接输入元器件、输出元器件、输入公共端、输出公共端；输入、输出指示灯用于检测和显示输入、输出的状态情况；所述稳压电源输入、输出模块用于为输入元件、晶体管输出提供电源。

4.根据权利要求3所述的综合输出型PLC实训装置，其特征在于，所述装置在用于所述PLC主机单独调试程序时，所述PLC主机连接电源适配器；所述装置在用于所述PLC主机连接所述项目功能演示模块时，所述项目功能演示模块的输入、输出口对应连接所述PLC主机的相应输入、输出口插座上。

5.根据权利要求4所述的综合输出型PLC实训装置，其特征在于，所述稳压电源输入、输出模块为24V电源输入、输出模块；所述装置在对于使用晶体管输出接口时，所述项目功能演示模块的输出公共点连接到所述PLC主机的COM+24V端；所述装置在对于使用继电器输出接口时，所述项目功能演示模块的输出公共点对应连接所述PLC主机电源输出的DC 24V+端，继电器输出接口部分的COM口对应连接电源输出的DC 24V-端。

6.根据权利要求1所述的综合输出型PLC实训装置，其特征在于，所述项目功能演示模块包括但不限于：电机控制模块、自动送料装车系统模块、交通灯自控与手控模块、自动门控制系统模块、多种液体自动混合模块、自动洗衣机模块、机械手控制系统模块、花样喷泉模块、数码管显示器模块、抢答器模块。

7.根据权利要求1所述的综合输出型PLC实训装置，其特征在于，所述数据通信口包括232数据通信口、485数据通信口，用于外部编辑器给所述PLC主控板输入程序及与外部设备通信。

8.根据权利要求1所述的综合输出型PLC实训装置，其特征在于，所述主机盒体采用ABS塑料材料。

9.根据权利要求1所述的综合输出型PLC实训装置，其特征在于，所述外置直流稳压电源具有短路保护功能。

10.根据权利要求1所述的综合输出型PLC实训装置，其特征在于，所述PLC主机外围元件采用按压式按钮和开关控制；所述装置采用三层PCB板。