CN211319583U - 一种基于工业网络的控制模拟仿真系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于工业网络的控制模拟仿真系统，包括有两个水箱、一个控制板和一个触摸屏，所述的两个水箱分别为操作水箱和储水箱，在操作水箱的左侧面中间部位开有一号孔、二号孔和三号孔，在操作水箱的左侧面上侧部位开有四号孔，在一号孔、二号孔和三号孔内分别安装有加热棒、液位开关和温度传感器，在操作水箱的正面下侧部位开有五号孔，在操作水箱的右侧面中间部位开有六号孔，在操作水箱的底面开有七号孔，在储水箱的左侧面的下侧部位开有八号孔，在储水箱的左侧面的中间部位开有九号孔。本实用新型能达到恒温度、恒流量、恒压力、恒液位；能够进行工业化的仿真和模拟，适用于高校进行实验教学，操作方便。

Description

一种基于工业网络的控制模拟仿真系统

技术领域

本实用新型涉及高校实验教学装置技术领域，尤其涉及一种基于工业网络的控制模拟仿真系统。

背景技术

现有的高校教学实验装置中，不能很好的进行可编程控制器(plc)应用与接线的技能训练；变频器应用与接线技能训练；人机交互设备(触摸屏)应用的技能训练；plc远程模块的应用技能训练；温度传感器的应用技能训练；液位传感器的应用技能训练；压力传感器的应用技能训练；流量传感器的应用技能训练；比例调节阀的应用技能训练；水泵电机的应用技能训练；网孔板排布和电路设计技能训练。

实用新型内容

本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种基于工业网络的控制模拟仿真系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种基于工业网络的控制模拟仿真系统，包括有两个水箱、一个控制板和一个触摸屏，所述的两个水箱分别为操作水箱和储水箱，在操作水箱的左侧面中间部位开有一号孔、二号孔和三号孔，在操作水箱的左侧面上侧部位开有四号孔，在一号孔、二号孔和三号孔内分别安装有加热棒、液位开关和温度传感器，在操作水箱的正面下侧部位开有五号孔，在操作水箱的右侧面中间部位开有六号孔，在操作水箱的底面开有七号孔，在储水箱的左侧面的下侧部位开有八号孔，在储水箱的左侧面的中间部位开有九号孔，在储水箱的右侧面的中间部位开有十号孔，在储水箱的顶部开有十一号孔，储水箱左侧面的八号孔通过水管连接水泵，水泵通过水管连接操作水箱正面的五号孔，在水泵到五号孔之间的水管上安装有压力传感器和流量传感器，储水箱左侧面的九号孔通过水管连接操作水箱左侧面的四号孔，储水箱右侧面的十号孔通过水管连接操作水箱右侧面的六号孔，十号孔与六号孔之间的水管上安装有比例调节阀，操作水箱底部的七号孔通过水管连接储水箱顶部的十一号孔，七号孔与十一号孔之间设有手动阀，用于手动放水，在操作水箱的内部还安装有液位传感器；所述的液位开关、温度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器、比例调节阀和触摸屏均与控制板的控制输入端连接，所述的加热棒和水泵的控制端均与控制板的控制输出端连接。

所述的水泵为磁力驱动循环泵。

所述的控制板包括有一个转换电源、一个温度变送器、一个单相固态调压器、一个plc、一个FXU-4AD模块、一个FX3U-4DA模块和一个变频器，所述的液位开关、压力传感器、流量传感器、液位传感器、比例调节阀和触摸屏均与plc 的控制输入端连接，所述的温度传感器通过温度变送器与plc的控制输入端连接，转换电源与plc的电源端连接，plc的控制输出端分别通过单相固态调压器和变频器与所述的加热棒和水泵连接，FXU-4AD模块与plc的输出端连接，FXU-4AD 模块的输出端与FX3U-4DA模块的输入端连接。

所述的plc的型号为三菱FX3U-32M；变频器的型号为三菱E700。

通过程序编写和绘制触摸屏，使用触摸屏控制电机转速以达到控制水流速度，压力传感器和流量传感器用来监视水流的压力和流速，液位传感器用来观察液位高度，限位开关用来限制液位的最大高度，加热棒给液体加热，温度传感器用来监控液体温度，节流阀用来自动放水。

恒温度：当操作箱放一定量的液体，在触摸屏输入加热温度，加热棒进行工作，当达到预设温度时加热棒停止工作。再加入液体后温度下降加热棒会再次工作达到预设温度停止工作。

恒流量：在触摸屏输入流速值，水泵会自动启动，液体经过流量传感器将当前流速反馈给plc，plc会自动调节水泵的频率，通过此过程达到流量的控制。

恒压力：在触摸屏中输入压力值，水泵会自动启动，液体经过压力传感器将当前压力反馈给plc，plc会自动调节水泵的频率，通过此过程达到压力的控制。

恒液位：在触摸屏中输入液位高度的值，水泵进行工作，当储水箱中的液体达到预设值时，

水泵将维持此时的转速，通过手动或自动放水，水泵会增加转速，当达到预设值时，水泵还会维持转速以达到恒液位的效果。

四号孔与九号孔的水管的作用是一个回流的过程，当操作水箱的水超过安全水位时，会通过四号与九号孔之间的水管，从操作水箱流入储水箱中，起到安全稳定水位的作用。

本实用新型的优点是：本实用新型能达到恒温度、恒流量、恒压力、恒液位；能够进行工业化的仿真和模拟，适用于高校进行实验教学，操作方便。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型电气原理图。

具体实施方式

如图1、2所示，一种基于工业网络的控制模拟仿真系统，包括有两个水箱、一个控制板和一个触摸屏1，所述的两个水箱分别为操作水箱2和储水箱3，在操作水箱2的左侧面中间部位开有一号孔4、二号孔5和三号孔6，在操作水箱 2的左侧面上侧部位开有四号孔7，在一号孔4、二号孔5和三号孔6内分别安装有加热棒8、液位开关9和温度传感器10，在操作水箱2的正面下侧部位开有五号孔11，在操作水箱2的右侧面中间部位开有六号孔12，在操作水箱的底面开有七号孔13，在储水箱3的左侧面的下侧部位开有八号孔14，在储水箱3的左侧面的中间部位开有九号孔15，在储水箱3的右侧面的中间部位开有十号孔 16，在储水箱3的顶部开有十一号孔17，储水箱3左侧面的八号孔14通过水管连接水泵18，水泵18通过水管连接操作水箱正面的五号孔11，在水泵18到五号孔11之间的水管上安装有压力传感器19和流量传感器20，储水箱3左侧面的九号孔15通过水管连接操作水箱左侧面的四号孔7，储水箱右侧面的十号孔 16通过水管连接操作水箱右侧面的六号孔12，十号孔16与六号孔12之间的水管上安装有比例调节阀21，操作水箱底部的七号孔13通过水管连接储水箱顶部的十一号孔17，七号孔13与十一号孔17之间设有手动阀22，用于手动放水，在操作水箱的内部还安装有液位传感器23；所述的液位开关9、温度传感器10、压力传感器19、流量传感器20、液位传感器23、比例调节阀21和触摸屏1均与控制板的控制输入端连接，所述的加热棒8和水泵18的控制端均与控制板的控制输出端连接。

所述的水泵18为磁力驱动循环泵。

如图2所示，所述的控制板包括有一个转换电源24、一个温度变送器25、一个单相固态调压器26、一个plc27、一个FXU-4AD模块28、一个FX3U-4DA 模块29和一个变频器30，所述的液位开关9、压力传感器19、流量传感器20、液位传感器23、比例调节阀21和触摸屏1均与plc27的控制输入端连接，所述的温度传感器10通过温度变送器25与plc的控制输入端连接，转换电源24与 plc的电源端连接，plc的控制输出端分别通过单相固态调压器26和变频器30与所述的加热棒8和水泵18连接，FXU-4AD模块与plc的输出端连接，FXU-4AD 模块的输出端与FX3U-4DA模块的输入端连接。在控制板内还会设有两个断路器，在线路中起到通断电路的作用，控制板内的接线通过端子排实现的，端子排的作用是将各个模块之间的线路相连接，起到信号(电流电压)传输的作用。有了端子排，使得接线美观，维护方便，施工和维护方便，FXU-4AD模块的作用是温度传感器产生的温度值，然后通过此模块，输出数字量给FX3U-4DA，FX3U-4DA 的作用为温度传感器输入输出模块，接收到FXU-4AD输出温度的数字量，经过温度传感器模块输出温度模拟量。

所述的plc的型号为三菱FX3U-32M；变频器的型号为三菱E700。

使用本产品能达到恒温度、恒流量、恒压力、恒液位；能够进行工业化的仿真和模拟，适用于高校进行实验教学，高校学生以下技能能够得到训练。

(1)可编程控制器(plc)应用与接线的技能训练；

(2)变频器应用与接线技能训练；

(3)人机交互设备(触摸屏)应用的技能训练；

(4)plc远程模块的应用技能训练；

(5)温度传感器的应用技能训练；

(6)液位传感器的应用技能训练；

(7)压力传感器的应用技能训练；

(8)流量传感器的应用技能训练；

(9)比例调节阀的应用技能训练；

(10)水泵电机的应用技能训练；

(11)网孔板排布和电路设计技能训练。

Claims (4)

1.一种基于工业网络的控制模拟仿真系统，其特征在于：包括有两个水箱、一个控制板和一个触摸屏，所述的两个水箱分别为操作水箱和储水箱，在操作水箱的左侧面中间部位开有一号孔、二号孔和三号孔，在操作水箱的左侧面上侧部位开有四号孔，在一号孔、二号孔和三号孔内分别安装有加热棒、液位开关和温度传感器，在操作水箱的正面下侧部位开有五号孔，在操作水箱的右侧面中间部位开有六号孔，在操作水箱的底面开有七号孔，在储水箱的左侧面的下侧部位开有八号孔，在储水箱的左侧面的中间部位开有九号孔，在储水箱的右侧面的中间部位开有十号孔，在储水箱的顶部开有十一号孔，储水箱左侧面的八号孔通过水管连接水泵，水泵通过水管连接操作水箱正面的五号孔，在水泵到五号孔之间的水管上安装有压力传感器和流量传感器，储水箱左侧面的九号孔通过水管连接操作水箱左侧面的四号孔，储水箱右侧面的十号孔通过水管连接操作水箱右侧面的六号孔，十号孔与六号孔之间的水管上安装有比例调节阀，操作水箱底部的七号孔通过水管连接储水箱顶部的十一号孔，七号孔与十一号孔之间设有手动阀，在操作水箱的内部还安装有液位传感器；所述的液位开关、温度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器、比例调节阀和触摸屏均与控制板的控制输入端连接，所述的加热棒和水泵的控制端均与控制板的控制输出端连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于工业网络的控制模拟仿真系统，其特征在于：所述的水泵为磁力驱动循环泵。

3.根据权利要求1所述的一种基于工业网络的控制模拟仿真系统，其特征在于：所述的控制板包括有一个转换电源、一个温度变送器、一个单相固态调压器、一个plc、一个FXU-4AD模块、一个FX3U-4DA模块和一个变频器，所述的液位开关、压力传感器、流量传感器、液位传感器、比例调节阀和触摸屏均与plc的控制输入端连接，所述的温度传感器通过温度变送器与plc的控制输入端连接，转换电源与plc的电源端连接，plc的控制输出端分别通过单相固态调压器和变频器与所述的加热棒和水泵连接，FXU-4AD模块与plc的输出端连接，FXU-4AD模块的输出端与FX3U-4DA模块的输入端连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于工业网络的控制模拟仿真系统，其特征在于：所述的plc的型号为三菱FX3U-32M；变频器的型号为三菱E700。

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