CN210836796U - 一种卷烟厂用控制模拟仿真试验台 - Google Patents

一种卷烟厂用控制模拟仿真试验台 Download PDF

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付新明
张向伟
张亚东
王红宾
焦建奎
黄帅
魏传昊
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Abstract

一种卷烟厂用控制模拟仿真试验台,包含试验台面板和飞线线夹;试验台面板包含多个LED灯、第一触摸屏、第二触摸屏、第一多功能仪表、第二多功能仪表、直流电压表、直流电流表、多个可调电位器、多个按钮、选择开关、第一电源转换器、S7‑300模块、远程I/O模块、S7‑1500模块、S7‑400模块、S7‑200模块、以太网交换机、信号隔离器、子站通讯器、中继器、DP终端、无线远程通讯器、多个断路器、多个插座、多个熔断器、第二电源转换器、第三电源、多个交流接触器、多个继电器、接线端子、多个热电偶、声光报警器、变频器和软启动器。通过飞线线夹连接不同的器件组成不同试验组态,便于故障诊断进行实物试验。

Description

一种卷烟厂用控制模拟仿真试验台
(一)技术领域
本实用新型涉及卷烟厂用的仪表试验技术领域,特别涉及一种卷烟厂用控制模拟仿真试验台。
(二)背景技术
随着烟草行业不断进行技术革新,生产车间和能源辅助车间的各类过程仪表和控制器均不断更新换代,采用的新技术越来越多,设备种类越来越复杂,技术人员培养难度增大,对故障的诊断也越来越困难。
目前采用的老式试验台设备型号老旧,部分设备随着更新换代已经被淘汰,同时缺少新更新的设备,在现有技术条件下已经无法满足技术人员培养的需要,无法利用老式试验台上的设备进行故障诊断试验。因此,急需一种具有多种试验组态,便于故障诊断进行实物试验,有利于技术人员的培养的试验台。
(三)实用新型内容
本实用新型的目的是设计一种卷烟厂用控制模拟仿真试验台,具有多种试验组态,便于故障诊断进行实物试验,有利于技术人员的培养。
本实用新型的技术方案为:
一种卷烟厂用控制模拟仿真试验台,包含试验台面板和飞线线夹;所述试验台面板包含多个LED灯、第一触摸屏、第二触摸屏、第一多功能仪表、第二多功能仪表、直流电压表、直流电流表、多个可调电位器、多个按钮、选择开关、第一电源转换器、S7-300模块、远程I/O模块、S7-1500模块、S7-400模块、S7-200模块、以太网交换机、信号隔离器、子站通讯器、中继器、DP终端、无线远程通讯器、第一断路器、多个插座、多个熔断器、第二电源转换器、第三电源、多个交流接触器、多个继电器、接线端子、多个热电偶、声光报警器、变频器和软启动器;所述S7-300模块包含第一控制器和与第一控制器相连的第一通讯器、第一数字量输入器、第一数字量输出器、第一模拟量输入器、第一模拟量输出器和PID控制器;所述远程I/O模块包含第二通讯器,数字量输入/输出器和第一模拟量输入/输出器;所述S7-1500模块包含第二控制器、第二数字量输入器和第二数字量输出器;所述S7-400模块包含第三控制器、第二模拟量输入器和第二模拟量输出器;所述S7-200模块包含第四控制器、第二模拟量输入/输出器、第三通讯器和第四通讯器;所述第一断路器设置在总电源上,分别与第二断路器、第一LED灯、第一熔断器和第四断路器相连;所述第二断路器分别和第一电源转换器、第二电源转换器、第三电源、第二熔断器和软启动器相连;所述第二断路器经选择开关分别与第一交流接触器线圈和第二交流接触器线圈相连,依次经S7-200模块和中继器与变频器相连,经第一多功能仪表与PID控制器相连,经第二多功能仪表分别与第一热电偶和直流电流表相连;所述第二熔断器分别经第二至第七LED灯和第九至第十五LED灯与第一数字量输出器相连,分别经第十一继电器端子和第十四继电器端子与声光报警器相连,经第八继电器端子与第六LED灯相连,经第九继电器端子与第十四LED灯相连,经第十继电器端子与第八LED灯相连,经第十一继电器端子与第十六LED灯相连;所述第一电源转换器分别与S7-300模块、远程I/O模块、S7-1500模块、S7-400模块和远程无线通讯器;所述第一电源转换器分别经第三按钮、第四按钮、第十四继电器线圈和第十五继电器线圈与子站通讯器相连,分别经第一按钮、第二按钮、第三断路器、第一交流接触器端子、第二交流接触器端子、变频器和软启动器与第一数字量输入器相连,分别经第一继电器线圈、第二继电器线圈、第三继电器线圈、第四继电器线圈、第五继电器线圈、第六继电器线圈和第七继电器线圈与第一数字量输出器相连,分别经第三按钮、第四按钮、第五按钮、第八继电器线圈、第九继电器线圈、第十继电器线圈、第十一继电器线圈与第四控制器相连;所述第三电源分别与第一触摸屏、第二触摸屏、工业交换机、DP终端、中继器和第五通讯器相连;所述第三电源经变送器与第二热电偶和第一模拟量输入/输出器相连;所述第四断路器分别与软启动器和变频器相连;所述软启动器分别与第十继电器端子和第一数字量输出向量,经第二交流接触器端子分别与第一多功能仪表和电机相连;所述变频器与第一数字量输出、第一模拟量输出、第一至第四继电器端子、第八继电器端子和第九继电器端子相连,经第一交流接触器端子分别与第一多功能仪表和电机相连;所述第一熔断器分别与第一插座和第二插座相连;所述第五通讯器和变送器设置在试验台内部;所述电机设置在试验台外侧;所述信号隔离器、接线端子、直流电压表和多个可调电位器单独设置。
优选地,所述LED灯不少于十六个;所述可调电位器不少于四个;所述继电器不少于十五个。
优选地,所述第一触摸屏为MT8150IE;所述第二触摸屏SMART1000IE。
优选地,所述第一多功能仪表为AI-519;所述第二多功能仪表为AI-518/518P。
优选地,所述以太网交换机为SCALANCE X-100;所述信号隔离器WAS5 PRO Therm;所述无线远程通讯器为SY-WT6。
优选地,所述第二电源转换器为CP SNT 48W 12V 4A;所述第三电源为CP SNT 70W24V 3A。
优选地,所述第一交流接触器和第二交流接触器均为LADN22。
优选地,所述变频器为丹弗斯FC302;所述软启动器为PST30-600-70。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:试验台面板多个LED灯、第一触摸屏、第二触摸屏、第一多功能仪表、第二多功能仪表、直流电压表、直流电流表、多个可调电位器、多个按钮、选择开关、第一电源转换器、S7-300模块、远程I/O模块、S7-1500模块、S7-400模块、S7-200模块、以太网交换机、信号隔离器、子站通讯器、中继器、DP终端、无线远程通讯器、第一断路器、多个插座、多个熔断器、第二电源转换器、第三电源、多个交流接触器、多个继电器、接线端子、多个热电偶、声光报警器、变频器和软启动器。通过飞线线夹连接不同的模块形成多种试验组态,涵盖目前全部实际生产模式,便于故障诊断进行实物试验,有利于技术人员的培养。
(四)附图说明
图1为本实用新型的平面布置图;
图2为本实用新型与第一断路器相连的电路图;
图3为本实用新型与第二断路器相连的电路图;
图4为本实用新型与第一电源转换器相连的电路图;
图5为本实用新型与第三电源相连的电路图;
图6为本实用新型与软启动器或变频器相连的电路图;
图7为本实用新型与第一多功能仪表或第二多功能仪表或直流电压表相连的电路图。
(五)具体实施方式
S7-300模块包含的第一控制器112为315-2DP,第一通讯器113为CP343-1,第一数字量输入器114为SM321,第一数字量输出器115为SM322,第一模拟量输入器116为SM331,第一模拟量输出器117为SM332,PID控制器118为FM355C。
远程I/O模块包含的第二通讯器131为ET200M,数字量输入/输出器132为SM323,模拟量输入/输出器133为SM334。
S7-1500模块包含的第二控制器141为CPU1511-1PN,第二数字量输入器142为DI16,第二数字量输出器143为AI8。
S7-400模块包含的第三控制器151为CPU416-2,第二模拟量输入器152为SM431,第二模拟量输出器153为SM432。
S7-200设置在模块包含的第四控制器161为CPU224XP、第二模拟量输入/输出器162为EM231、第三通讯器163为CP243-1和第四通讯器164为EM277。
如图1所示,一种卷烟厂用控制模拟仿真试验台,包含试验台面板100和飞线线夹;试验台面板100包含十六个LED灯、第一触摸屏2、第二触摸屏3、第一多功能仪表4、第二多功能仪表6、直流电压表5,直流电流表7,四个可调电位器8、五个按钮9、选择开关10、电源转换器11、S7-300模块12、远程I/O模块13、S7-1500模块14、S7-400模块15、S7-200模块16、以太网交换机17、信号隔离器18、子站通讯器19、中继器20、DP终端21、无线远程通讯器22、四个断路器、两个插座、两个熔断器、第二电源转换器30、第三电源转换器31、两个交流接触器、十六个继电器35、接线端子36、两个热电偶、声光报警器39、变频器40和软启动器41;S7-300模块12包含第一控制器121、第一通讯器122、第一数字量输入器123、第一数字量输出器124、第一模拟量输入器125、第一模拟量输出器126和PID控制器127;远程I/O模块13包含第二通讯器131、数字量输入/输出器132和第一模拟量输入/输出器133;S7-1500模块14包含第二控制器141、第二数字量输入器142和第二数字量输出器143;S7-400模块15包含第三控制器151、第二模拟量输入器152和第二模拟量输出器153;S7-200模块16包含第四控制器161、第二模拟量输入/输出器162、第三通讯器163和第四通讯器164;第五通讯器和变送器设置在试验台内部;所属电机设置在试验台外侧;信号隔离器18、接线端子36、直流电压表5和多个可调电位器8单独设置。
如图2所示:第一断路器23设置在总电源上,分别与第二断路器24、第一LED灯101、第一熔断器28和第四断路器32相连;第二断路器24分别和第一电源转换器11、第二电源转换器30、第三电源31、第二熔断器29和软启动器41相连;第二断路器24经选择开关10分别与第一交流接触器33线圈和第二交流接触器34线圈相连,依次经S7-200模块16和中继器20与变频器40相连,经第一多功能仪表4与PID控制器127相连,经第二多功能仪表6分别与第一热电偶37和直流电流表7相连;第一熔断器28分别与第一插座26和第二插座27相连。
如图3所示:第二熔断器29分别经第二至第七LED灯和第九至第十五LED灯与第一数字量输出器124相连,分别经第十一继电器端子和第十四继电器端子与声光报警器39相连,经第八继电器端子与第六LED灯相连,经第九继电器端子与第十四LED灯相连,经第十继电器端子与第八LED灯相连,经第十一继电器端子与第十六LED灯相连。
如图4所示:第一电源转换器11分别与S7-300模块12、远程I/O模块13、S7-1500模块14、S7-400模块15和远程无线通讯器21;第一电源转换器11分别经第三按钮、第四按钮、第十四继电器线圈和第十五继电器线圈与子站通讯器19相连,分别经第一按钮、第二按钮、第三断路器25、第一交流接触器33端子、第二交流接触器34端子、变频器40和软启动器41与第一数字量输入器123相连,分别经第一继电器线圈、第二继电器线圈、第三继电器线圈、第四继电器线圈、第五继电器线圈、第六继电器线圈和第七继电器线圈与第一数字量输出器124相连,分别经第三按钮、第四按钮、第五按钮、第八继电器线圈、第九继电器线圈、第十继电器线圈、第十一继电器线圈与第四控制器161相连。
如图5所示:第三电源31分别与第一触摸屏2、第二触摸屏3、工业交换机17、DP终端20、中继器21和第五通讯器相连;第三电源31经变送器42分别与第二热电偶39和第一模拟量输入/输出器133相连。
如图6所示:第四断路器32和第一电源转换器11分别与软启动器41和变频器40相连;软启动器41分别与第十继电器端子和第一数字量输入器123相连,经第二交流接触器34端子分别与第一多功能仪表4和电机相连,分别与第二断路器24相连;变频器40与第一数字量输入器123、第一可调电位器、第一模拟量输出器126、第一至第四继电器端子、第八继电器端子和第九继电器端子相连,经第一交流接触器33端子分别与第一多功能仪表4和电机相连;第一数字量输入器123与第一可调电位器相连。第二断路器24经选择开关10分别与第一交流接触器33线圈和第二交流接触器34线圈相连。
如图7所示:第二断路器24分别与第一多功能仪表4和第二多功能仪表6相连;第一多功能仪表4和第二多功能仪表6均与第一触摸屏2相连;第一交流接触器33端子和第二交流接触器34端子均与第一多功能仪表4相连;直流电流表7和第一热电偶37均与第二多功能仪表6相连;第二电源转换器30依次经第二可调电位器、第二模拟量输入/输出器162与直流电压表5相连。
第一触摸屏2为MT8150IE;第二触摸屏3为SMART1000IE;第一多功能仪表为AI-519;第二多功能仪表为AI-518/518P;直流电压表5用于输出显示0-15V电压;直流电流表7用于输出显示0-30ma电流;第一电源转换器11为PS307。
以太网交换机17为SCALANCE X-100;信号隔离器18为WAS5 PRO Therm;无线远程通讯器为SY-WT6;子站通信器19为ET200S;中继器20和DP终端21均为PROFIBUS通讯器;无线远程通讯器22为赛远SY-WT6。
第一断路器23为PL10-D50/3,第二断路器24为iC65N D 2A,第三断路器25为PL10-D3/2和第四断路器26为PL10-D50/3。
第一熔断器28和第二熔断器29均为KFS-B04;第二电源转换器30为CP SNT 48W12V 4A;第三电源31为CP SNT 70W 24V 3A。
第一交流接触器和第二交流接触器均为LADN22;第一热电偶37和第二热电偶38均为PT100热电阻。
声光报警器模块39为绿红双色声光报警器;变频器40为丹弗斯FC302;软启动器41为ABB PST30-600-70。
实施例一:
S7-300 模块与FC302丹弗斯变频器的通讯控制电机实验。
用飞线线夹经第一接线端子将第一控制器121与第一数字量输入器123相连;用飞线线夹将经第二接线端子将第一控制器121与第一模拟量输出器126相连;用飞线线夹经第三接线端子将第一数字量输入器123与变频器40连接,用飞线线夹经第四接线端子将第一模拟量输出器126和变频器40连接。
编写程序在第一控制器121上运行,通过PROFIBUS-DP协议进行通信。第一控制器121将模拟信号经第一模拟量输出器126发送到变频器40中,并通过第一数字量输入器123接收变频器40反馈的数字信号。第一控制器121根据程序的设定和接收变频器40反馈的数字信号,确定向变频器40发送的模拟信号来调整电机的转速,实现在上位机上实现自动化控制。
实施例二:
S7-400模块与FC302丹弗斯变频器的通讯控制电机实验。
用飞线线夹经第五接线端子将第三控制器151与第一数字量输入器123相连;用飞线线夹将经第六接线端子将第三控制器151与第二模拟量输出器153;用飞线线夹经第七接线端子将第一数字量输入器123与变频器40连接,用飞线线夹经第八接线端子将第二模拟量输出器153和变频器40连接。
编写程序在第三控制器151上运行,通过PROFIBUS-DP协议进行通信。第三控制器151将模拟信号经第二模拟量输出器153发送到变频器40中,并通过第一数字量输入器123接收变频器40发送的数字信号。第三控制器151根据程序的设定和接收变频器40的反馈数字信号,确定向变频器40发送的模拟信号来调整电机的转速,实现在上位机上实现自动化控制。
本实用新型的特点是集PLC技术、微机控制技术与一体,即有形象的模块,又有生动具体的运转机构,试验操作方便,是故障诊断技术进行实物试验的理想模型。通过以上试验组态几乎涵盖了目前所有的实际生产模式。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效,而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种卷烟厂用控制模拟仿真试验台,其特征在于:包含试验台面板和飞线线夹;所述试验台面板包含多个LED灯、第一触摸屏、第二触摸屏、第一多功能仪表、第二多功能仪表、直流电压表、直流电流表、多个可调电位器、多个按钮、选择开关、第一电源转换器、S7-300模块、远程I/O模块、S7-1500模块、S7-400模块、S7-200模块、以太网交换机、信号隔离器、子站通讯器、中继器、DP终端、无线远程通讯器、第一断路器、多个插座、多个熔断器、第二电源转换器、第三电源、多个交流接触器、多个继电器、接线端子、多个热电偶、声光报警器、变频器和软启动器;所述S7-300模块包含第一控制器、第一通讯器、第一数字量输入器、第一数字量输出器、第一模拟量输入器、第一模拟量输出器和PID控制器;所述远程I/O模块包含第二通讯器、数字量输入/输出器和第一模拟量输入/输出器;所述S7-1500模块包含第二控制器、第二数字量输入器和第二数字量输出器;所述S7-400模块包含第三控制器、第二模拟量输入器和第二模拟量输出器;所述S7-200模块包含第四控制器、第二模拟量输入/输出器、第三通讯器和第四通讯器;所述第一断路器设置在总电源上,分别与第二断路器、第一LED灯、第一熔断器和第四断路器相连;所述第二断路器分别和第一电源转换器、第二电源转换器、第三电源、第二熔断器和软启动器相连;所述第二断路器经选择开关分别与第一交流接触器线圈和第二交流接触器线圈相连,依次经S7-200模块和中继器与变频器相连,经第一多功能仪表与PID控制器相连,经第二多功能仪表分别与第一热电偶和直流电流表相连;所述第二熔断器分别经第二至第五LED灯、第七LED灯、第九至第十二LED灯和第十五LED灯与第一数字量输出器相连,分别经第十一继电器端子和第十四继电器端子与声光报警器相连,经第八继电器端子与第六LED灯相连,经第九继电器端子与第十四LED灯相连,经第十继电器端子与第八LED灯相连,经第十一继电器端子与第十六LED灯相连;所述第一电源转换器分别与S7-300模块、远程I/O模块、S7-1500模块、S7-400模块和远程无线通讯器;所述第一电源转换器分别经第三按钮、第四按钮、第十四继电器线圈和第十五继电器线圈与子站通讯器相连,分别经第一按钮、第二按钮、第三断路器、第一交流接触器端子、第二交流接触器端子、变频器和软启动器与第一数字量输入器相连,分别经第一继电器线圈、第二继电器线圈、第三继电器线圈、第四继电器线圈、第五继电器线圈、第六继电器线圈和第七继电器线圈与第一数字量输出器相连,分别经第三按钮、第四按钮、第五按钮、第八继电器线圈、第九继电器线圈、第十继电器线圈、第十一继电器线圈与第四控制器相连;所述第三电源分别与第一触摸屏、第二触摸屏、工业交换机、DP终端、中继器和第五通讯器相连;所述第三电源经变送器与第二热电偶和第一模拟量输入/输出器相连;所述第四断路器分别与软启动器和变频器相连;所述软启动器分别与第十继电器端子和第一数字量输出向量,经第二交流接触器端子分别与第一多功能仪表和电机相连;所述变频器与第一数字量输出、第一模拟量输出、第一至第四继电器端子、第八继电器端子和第九继电器端子相连,经第一交流接触器端子分别与第一多功能仪表和电机相连;所述第一熔断器分别与第一插座和第二插座相连;所述信号隔离器、接线端子、直流电压表和多个可调电位器单独设置。
2.根据权利要求1所述的一种卷烟厂用控制模拟仿真试验台,其特征在于:所述LED灯不少于十六个;所述可调电位器不少于四个;所述继电器不少于十五个。
3.根据权利要求1所述的一种卷烟厂用控制模拟仿真试验台,其特征在于:所述第一触摸屏为MT8150IE;所述第二触摸屏SMART1000IE。
4.根据权利要求1所述的一种卷烟厂用控制模拟仿真试验台,其特征在于:所述第一多功能仪表为AI-519;所述第二多功能仪表为AI-518/518P。
5.根据权利要求1所述的一种卷烟厂用控制模拟仿真试验台,其特征在于:所述以太网交换机为SCALANCE X-100;所述信号隔离器为WAS5 PRO Therm;所述无线远程通讯器为SY-WT6。
6.根据权利要求1所述的一种卷烟厂用控制模拟仿真试验台,其特征在于:所述第二电源转换器为CP SNT 48W 12V 4A;所述第三电源为CP SNT 70W 24V 3A。
7.根据权利要求1所述的一种卷烟厂用控制模拟仿真试验台,其特征在于:所述第一交流接触器和第二交流接触器均为LADN22。
8.根据权利要求1所述的一种卷烟厂用控制模拟仿真试验台,其特征在于:所述变频器为丹弗斯FC302;所述软启动器为PST30-600-70。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112071152A (zh) * 2020-09-22 2020-12-11 河南中烟工业有限责任公司 一种卷烟包装设备的电气控制仿真实训平台

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