CN209103637U - 核电站plc逻辑控制器通用教学装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于核电站PLC教学技术领域,具体涉及一种核电站PLC逻辑控制器通用教学装置,目的在于设计一套便携式的趣味化PLC逻辑控制器通用教学装置,它包含核电站常用的两种PLC,共用一套外围电路,配上一体化电脑的Intouch上位机,根据上位机提示进行趣味化的实战演练,将PLC的开关量输入、开关量输出、模拟量输入循序渐进地进行讲解,配以图文并茂的PLC联机教案,让受训者能在短期内消除对PLC的顾虑,迅速掌握PLC的操作要领。其特征在于:它包括S7‑300型PLC、GE90‑30型PLC、电源开关、PLC切换装置、一体化电脑、外围电路单元、按钮单元、接口单元和温度传感器。
Description
技术领域
本实用新型属于核电站PLC教学技术领域,具体涉及一种核电站PLC逻辑控制器通用教学装置。
背景技术
PLC(Programmable Logic Controller),即可编程逻辑控制器,因其较高的集成度、模块化的设计,以及可编程的控制方式,在当今核电站中使用广泛。
但是,基于核电站的核安全文化,现场运行中的PLC设备是不允许随意操作的。员工要想提高PLC技能,要么自己啃枯燥的说明书,要么申请高昂的培训费外出参加培训班,要么只能用现场运行中的PLC设备进行培训。
培训班有着培训时间集中、授课老师经验丰富、教案详细、培训设备成套化等优点,但存在枯燥、PLC类型单一、培训不可持续等缺点;
自学存在理论无法联系实际的弊端;
用现场运行中的设备培训,可能因为误操作引起设备异常动作,严重时将导致停机停堆;
因此设计一套同时具备便携式、趣味化、随用随走、可解体DIY的PLC教学装置对提高员工PLC技能有重要意义。
实用新型内容
本实用新型的目的在于设计一套便携式的趣味化PLC逻辑控制器通用教学装置,它包含核电站常用的两种PLC,共用一套外围电路,配上一体化电脑的Intouch上位机,根据上位机提示进行趣味化的实战演练,将PLC的开关量输入、开关量输出、模拟量输入循序渐进地进行讲解,配以图文并茂的PLC联机教案,让受训者能在短期内消除对PLC的顾虑,迅速掌握PLC的操作要领。
本实用新型是这样实现的:
一种核电站PLC逻辑控制器通用教学装置,包括S7-300型PLC、GE90-30型PLC、电源开关、PLC切换装置、一体化电脑、外围电路单元、按钮单元、接口单元和温度传感器;电源开关用于控制外接220V电源对于S7-300型PLC、GE90-30型PLC、PLC切换装置和一体化电脑的供电;S7-300型PLC和GE90-30型PLC分别与PLC切换装置连接,通过PLC切换装置选择不同的PLC;按钮单元、接口单元和温度传感器分别通过外围电路单元与PLC切换装置连接,向PLC切换装置传递信号;一体化电脑与PLC切换装置连接,实时显示PLC切换装置反馈的信号并在显示屏上显示。
如上所述的PLC切换装置包括220/24V电源模块、SW1旋钮开关、KA1继电器、KA2继电器和KA3继电器;接口单元包括模拟量输入1、模拟量输入2、开关量输入1和开关量输入2;按钮单元包括上按钮、下按钮、左按钮、右按钮和确认按钮;220/24V电源模块分别与温度传感器、SW1旋钮开关连接,用于将外接220V电源的电压转化为24V电压,提供24V供电;SW1旋钮开关分别与KA1继电器、KA2继电器和KA3继电器连接;温度传感器通过KA1继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的AI1接口连接;模拟量输入1通过KA1继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的AI2接口连接;开关量输入2通过KA1继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的AI3接口连接;上按钮通过KA2继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的DI1接口连接;下按钮通过KA2继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的DI2接口连接;左按钮通过KA2继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的DI3接口连接;右按钮通过KA2继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的DI4接口连接;确认按钮通过KA3继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的DI5接口连接;开关量输入1通过KA3继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的DI6接口连接;开关量输入2通过KA3继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的DI7接口连接;通过SW1旋钮开关控制选择相应的PLC,当SW1旋钮开关控制KA1继电器、KA2继电器和KA3继电器的线圈同时得电时,GE90-30型PLC导通;当SW1旋钮开关控制KA1继电器、KA2继电器和KA3继电器的线圈同时失电时,S7-300型PLC导通。
如上所述的一体化电脑采用T1010型PC机实现,外围电路单元采用端子排实现,温度传感器采用热电偶实现。
本实用新型的有益效果是:
核电站的日常和大修维护,是人的行为,当现场设备出现紧急报警时,是考验人的关键时期,通过该装置的培训,能解决人的技能问题,这本身就已具备了极大的社会效益。
此外,核电站PLC控制系统,是整个控制系统的核心,有了这套PLC教学装置,将让核电站一线维修员工更快掌握PLC的维护技能,在故障出现时能最快定位到故障点,并迅速解决,保障了核电站的安全稳定运行。
本套PLC教学装置核心内容为一体化、趣味化,具备培训育人、提高企业PLC兴趣、保障核电站安全运行的社会效益。
传统的培训,无外乎走马观花式的学些皮毛,一周的培训之后,很长一段时间内不会再有亲自操刀的机会,这对人来说是一个极大的考验,据统计,三个月后能记住培训内容1%,已经非常少了。
而本教学装置,除能最大限度地节约器件成本开支、外出培训开支外,用户拥有该装置后,可以24小时使用,反复练手才能达到熟能生巧的目的,达到的培训效果也远大于外出培训项目,具备一定的经济效益。
同时,该培训装置将培训与现场设备分隔开,避免了现场操作时的人因陷阱,避免了误操作导致机组意外波动或听及停堆事件,具备一定的经济效益。
通过前期调研,许多单位均对该培训装置非常感兴趣,将该装置加以推广,也具备一定的经济效益。
附图说明
图1是本实用新型的核电站PLC逻辑控制器通用教学装置的结构示意图;
图2是本实用新型的核电站PLC逻辑控制器通用教学装置的开关逻辑框图;
图3是本实用新型的核电站PLC逻辑控制器通用教学装置的供电逻辑框图;
图4是本实用新型的核电站PLC逻辑控制器通用教学装置的KA1继电器的逻辑框图;
图5是本实用新型的核电站PLC逻辑控制器通用教学装置的KA2继电器的逻辑框图;
图6是本实用新型的核电站PLC逻辑控制器通用教学装置的KA3继电器的逻辑框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步描述。
如图1所示,一种核电站PLC逻辑控制器通用教学装置,包括S7-300型PLC、GE90-30型PLC、电源开关、PLC切换装置、一体化电脑、外围电路单元、按钮单元、接口单元和温度传感器。电源开关用于控制外接220V电源对于S7-300型PLC、GE90-30型PLC、PLC切换装置和一体化电脑的供电。S7-300型PLC和GE90-30型PLC分别与PLC切换装置连接,通过PLC切换装置选择不同的PLC。按钮单元、接口单元和温度传感器分别通过外围电路单元与PLC切换装置连接,向PLC切换装置传递信号。一体化电脑与PLC切换装置连接,实时显示PLC切换装置反馈的信号并在显示屏上显示。
如图2至图6所示,PLC切换装置包括220/24V电源模块、SW1旋钮开关、KA1继电器、KA2继电器和KA3继电器。接口单元包括模拟量输入1、模拟量输入2、开关量输入1和开关量输入2。按钮单元包括上按钮、下按钮、左按钮、右按钮和确认按钮。220/24V电源模块分别与温度传感器、SW1旋钮开关连接,用于将外接220V电源的电压转化为24V电压,提供24V供电。SW1旋钮开关分别与KA1继电器、KA2继电器和KA3继电器连接。温度传感器通过KA1继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的AI1接口连接。模拟量输入1通过KA1继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的AI2接口连接。开关量输入2通过KA1继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的AI3接口连接。上按钮通过KA2继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的DI1接口连接。下按钮通过KA2继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的DI2接口连接。左按钮通过KA2继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的DI3接口连接。右按钮通过KA2继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的DI4接口连接。确认按钮通过KA3继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的DI5接口连接。开关量输入1通过KA3继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的DI6接口连接。开关量输入2通过KA3继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的DI7接口连接。通过SW1旋钮开关控制选择相应的PLC,当SW1旋钮开关控制KA1继电器、KA2继电器和KA3继电器的线圈同时得电时,GE90-30型PLC导通;当SW1旋钮开关控制KA1继电器、KA2继电器和KA3继电器的线圈同时失电时,S7-300型PLC导通。
在本实施例中,一体化电脑采用T1010型PC机实现,外围电路单元采用端子排实现,温度传感器采用热电偶实现。
本实用新型的工作过程如下:
通过按下一体化电脑的电源开关为一体化电脑上电;
根据提示,短接接口单元香蕉插座,此时一体化电脑上位机界面中显示开关量输入通道已接通,断开短接回路,一体化电脑上位机界面中显示开关量已断开,由此感性认知开关量输入信号的原理;
根据提示,短接接口单元香蕉插座后,接口单元中开关量输出指示灯点亮,断开短接回路,接口单元中开关量输出指示灯熄灭,由此感性认知开关量输出信号的原理;
根据提示,手握温度传感器探头,一体化电脑上位机界面中显示传感器探头温度逐步上升,直至人体体温;松开温度传感器探头后,温度下降。由此感性认知模拟量输入信号的原理;
根据提示,进行综合演练。通过手握温度传感器探头让温度达到37℃时,一体化电脑上位机界面中显示温度解锁成功,进入一个密码锁显示界面,通过按钮单元上下左右按钮,可进行密码的加减输入,通过按钮单元的确认按钮完成输入,上位机界面将提示输入的值过大还是过小,直至输入正确的密码后,解锁成功,综合演练结束,由此感性认知一个综合项目的设计和编程技巧。
本项目可应用在核电站及其他企业电气/仪控的维修领域,旨在训练维护人员入门并熟练掌握PLC的使用方法和应用技巧,趣味化的教学模式摒弃了传统的理论知识培训,让受训者在案例中有感性认识,并通过问题的解决过程一步一步掌握PLC的各种基础理论知识,极具推广性;
同时,本教学装置设计伊始,是考虑到了不同企业PLC类型不同的兼容性,受训者可以打开教学装置,轻松地更换PLC最小系统,并用其厂内的PLC型号加以替代,做到学啥装啥的目的;
此外,本教学装置还具备从零起步的功能,譬如现场PLC的CPU模块损坏,需要更换备件,但备件的PLC没有任何设置或程序,这就需要用到该教学装置了。该教学装置鼓励用户拆卸所有的PLC模块,并逐个DIY组装起来,从最初设置到完成模块更换的过程,对受训者技能提升有莫大的帮助。
上面结合实施例对本实用新型的实施方法作了详细说明,但是本实用新型并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。本实用新型说明书中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
Claims (3)
1.一种核电站PLC逻辑控制器通用教学装置,其特征在于:它包括S7-300型PLC、GE90-30型PLC、电源开关、PLC切换装置、一体化电脑、外围电路单元、按钮单元、接口单元和温度传感器;电源开关用于控制外接220V电源对于S7-300型PLC、GE90-30型PLC、PLC切换装置和一体化电脑的供电;S7-300型PLC和GE90-30型PLC分别与PLC切换装置连接,通过PLC切换装置选择不同的PLC;按钮单元、接口单元和温度传感器分别通过外围电路单元与PLC切换装置连接,向PLC切换装置传递信号;一体化电脑与PLC切换装置连接,实时显示PLC切换装置反馈的信号并在显示屏上显示。
2.根据权利要求1所述的核电站PLC逻辑控制器通用教学装置,其特征在于:所述的PLC切换装置包括220/24V电源模块、SW1旋钮开关、KA1继电器、KA2继电器和KA3继电器;接口单元包括模拟量输入1、模拟量输入2、开关量输入1和开关量输入2;按钮单元包括上按钮、下按钮、左按钮、右按钮和确认按钮;220/24V电源模块分别与温度传感器、SW1旋钮开关连接,用于将外接220V电源的电压转化为24V电压,提供24V供电;SW1旋钮开关分别与KA1继电器、KA2继电器和KA3继电器连接;温度传感器通过KA1继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的AI1接口连接;模拟量输入1通过KA1继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的AI2接口连接;开关量输入2通过KA1继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的AI3接口连接;上按钮通过KA2继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的DI1接口连接;下按钮通过KA2继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的DI2接口连接;左按钮通过KA2继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的DI3接口连接;右按钮通过KA2继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的DI4接口连接;确认按钮通过KA3继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的DI5接口连接;开关量输入1通过KA3继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的DI6接口连接;开关量输入2通过KA3继电器与S7-300型PLC、GE90-30型PLC的DI7接口连接;通过SW1旋钮开关控制选择相应的PLC,当SW1旋钮开关控制KA1继电器、KA2继电器和KA3继电器的线圈同时得电时,GE90-30型PLC导通;当SW1旋钮开关控制KA1继电器、KA2继电器和KA3继电器的线圈同时失电时,S7-300型PLC导通。
3.根据权利要求1所述的核电站PLC逻辑控制器通用教学装置,其特征在于:所述的一体化电脑采用T1010型PC机实现,外围电路单元采用端子排实现,温度传感器采用热电偶实现。
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