CN213025012U - 一种网孔型plc工业控制综合实验实训设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种网孔型PLC工业控制综合实验实训设备，包括线槽，所述线槽内部靠近上端的位置左侧设有PLC模块，所述PLC模块右侧设有工业交换机，所述工业交换机远离PLC模块的一端设有工业24V电源，所述PLC模块下方设有总保护，所述总保护右端设有24V电源端子，所述24V电源端子下方设有隔离继电器，所述隔离继电器左侧下方进电端子，所述进电端子右侧与固定柱固定连接有电源排子端，所述电源排子端右侧与固定柱固定连接有PE端子，所述PE端子下方与DIN导轨活动连接的固定夹，所述固定夹下方设有汇流排。通过立体结构网孔架设计，较常见实验台式设备更节省占地面积，且通过本实验装置的训练，学生能很快适应工业现场的工作，设备使用寿命长，永不淘汰。

Description

一种网孔型PLC工业控制综合实验实训设备

技术领域

本实用新型涉及可编程控制器、触摸屏及变频器相关教学技术领域，具体为一种网孔型PLC工业控制综合实验实训设备。

背景技术

PLC可编程控制器是以微处理机基础发展起来的新型工业控制装置。它以体积小、功能强、可靠性高以及应用安装方便的特点，很快在我国的工业控制中占据了主导地位，并且不断发展。根据这一发展形势，全国各大专院校、各类职业技术学校都将PLC教学纳入教学任务，作为电子、电气以及工业自动化类专业的一门必修课。PLC可编程实验系统是根据这一教学要求开发的新一代PLC教学产品，自产品推出以来，得到了各大院校教学教师和专家的一致好评，全套装置设计合理、功能强大、操作简单方便，对学生理解和掌握可编程控制器的控制原理和操作方法，加快学习PLC的编程方法都具有极大的帮助，是PLC教学中的理想工具。

现有技术中PLC实验实训装置存在着和实际工业现场布线相差很大、占地面积大、设备功能单一、不易添加扩展模块的问题。因此，提出一种网孔型PLC工业控制综合实验实训设备来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种网孔型PLC工业控制综合实验实训设备，以解决上述技术背景中的问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种网孔型PLC工业控制综合实验实训设备，包括触摸屏，所述触摸屏一侧设有急停按钮，所述急停按钮远离触摸屏的一侧设有按钮电气输入模块，所述按钮电气输入模块下方设有指示灯区域，所述指示灯区域下方线槽，所述线槽内部靠近上端的位置左侧设有PLC模块，所述PLC模块右侧设有工业交换机，所述工业交换机远离PLC模块的一端设有工业24V电源，所述工业24V电源、工业交换机与PLC模块之间均通过DIN导轨活动连接，所述PLC模块下方设有总保护，所述总保护有四个，且所述总保护之间固定连接有开关电源进电保护，所述总保护内部设有插座开关保护，所述开关保护右侧设有马达保护器，所述马达保护器右端设有调试插座，所述开关电源进电保护、总保护、开关保护、马达保护器与调试插座之间均通过DIN导轨活动连接，所述调试插座右侧设有24V电源端子，所述24V电源端子下方设有隔离继电器，所述隔离继电器中间沿轴线方向贯穿连接有DIN导轨，所述隔离继电器左侧下方设有固定柱，所述固定柱右侧固定连接有进电端子，所述进电端子右侧与固定柱固定连接有电源排子端，所述电源排子端右侧与固定柱固定连接有PE端子，所述PE端子右侧设有变频器电源接线端子，所述变频器电源接线端子右侧设有对外I/O 端子排，所述对外I/O 端子排内部靠近左端位置设有变频器电源接线端子，所述对外I/O 端子排内部靠近右端端位置设有电源排子端，所述电源排子端左侧设有与变频器电源接线端子右端固定连接的PE端子，所述PE端子下方与DIN导轨活动连接的固定夹，所述固定夹有三个，且三个固定夹下方通过汇流排活动接连。

作为本实用新型进一步方案：所述指示灯区域包含了5个指示灯，加上按钮电气输入模块中的3个指示灯，即整套设备有8个指示灯。

作为本实用新型进一步方案：所述总保护有四个，且所述总保护之间固定连接有开关电源进电保护，所述总保护内部设有插座开关保护，所述开关保护右侧设有马达保护器。

作为本实用新型进一步方案：所述PLC模块型号为S7-1200 1214 DC/DC/DC，内部配有一块信号板SB1232。

作为本实用新型进一步方案：所述固定夹有三个，且三个固定夹下方通过汇流排活动连接。

有益效果：

1.该网孔型PLC工业控制综合实验实训设备提供了对外I/O 端子排，通过对外I/O端子排，将整套设备做了等电位联结，系统安全性、稳定性得到大幅提高，且采用开放性设计，预留对外I/O 端子排，如需扩展功能或开发新实验，只需进行相应连接即可，设备使用寿命长，永不淘汰。

2.该网孔型PLC工业控制综合实验实训设备采用立体结构网孔架设计，较常见实验台式设备更节省占地面积按照工业标准绘图施工，真实还原工业现场布线，通过本实验装置的训练，学生能很快适应工业现场的工作，实验实训内容丰富，应用于PLC、触摸屏、运动控制、电气综合布线等实验、实训场合。

附图说明

图1为网孔型PLC工业控制综合实验实训设备结构示意图；

图中：触摸屏1、PLC模块2、开关电源进电保护3、总保护4、插座保护开关5、马达保护器6、电源端子排7、固定柱8、进电端子9、PE端子10、变频器电源接线端子11、汇流排12、固定夹13、对外I/O 端子排14、隔离继电器15、调试插座16、24V电源端子17、DIN导轨18、工业24V电源19、线槽20、工业交换机21、指示灯区域22、按钮电气输入模块23、急停按钮24。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供如下技术方案：

如图1所示，一种网孔型PLC工业控制综合实验实训设备，包括触摸屏1，触摸屏1型号为：西门子HMIKTP 700 BASIC，主要实现数据监控、应用场景动画模拟等功能，所述触摸屏1一侧设有急停按钮24，所述急停按钮24远离触摸屏1的一侧设有按钮电气输入模块23，通过按钮电气输入模块（含1个电位器）23中按钮（均为带灯按钮）对PLC模块2发出数字量输入信号，按钮电气输入模块（含1个电位器）23中的电位器则可模拟现场工业仪表（0~10V）的模拟量输入信号，所述按钮电气输入模块23下方设有指示灯区域22，指示灯区域22包含了5个指示灯，加上按钮电气输入模块（含1个电位器）23中的3个指示灯即整套设备有8个指示灯，所述指示灯区域22下方线槽20，所述线槽20内部靠近上端的位置左侧设有PLC模块2，所述PLC模块2右侧设有工业交换机21，网络采用工业交换机21实现PROFINET星型拓扑结构，所述工业交换机21远离PLC模块2的一端设有工业24V电源19，所述工业24V电源19、工业交换机21与PLC模块2之间均通过DIN导轨18活动连接，所述PLC模块2下方设有总保护4，所述总保护4有四个，且所述总保护4之间固定连接有开关电源进电保护3，所述总保护4内部设有插座开关保护5，所述开关保护5右侧设有马达保护器6，所述马达保护器6右端设有调试插座16，所述开关电源进电保护3、总保护4、开关保护5、马达保护器6与调试插座16之间均通过DIN导轨18活动连接，所述调试插座16右侧设有24V电源端子17，为了使用便捷，供电系统采用AC 220V/50HZ供电，总电源进线经过总保护4，经过分流后生成3支回路，依次为24V开关电源回路（包含工业24V电源19、24V电源端子17等）、调试插座回路（包含调试插座16等）、变频器PM供电回路（包含变频器（西门子G120）电源接线端子11等），这三支回路的保护分别使用了开关电源进电保护3、插座保护开关5和马达保护器6（变频器功率模块供电且带有热整定功能），工业24V电源19输出经过保险端子的设计，极大程度保护了24供电系统，PLC模块2型号为S7-1200 1214 DC/DC/DC，同时配有一块信号板SB1232，便于CPU输出模拟量信号，所述24V电源端子17下方设有隔离继电器15，为了更好地保护CPU，整套设备的DI/DQ均采用了隔离继电器15实现中间继电器隔离，一方面对CPU进行了保护，同时也方便后期外接交流220/380V负载，可实现高层次、典型性工业控制实训项目，所述隔离继电器15中间沿轴线方向贯穿连接有DIN导轨18，所述隔离继电器15左侧下方设有固定柱8，所述固定柱8右侧固定连接有进电端子9，所述进电端子9右侧与固定柱8固定连接有电源排子端7，所述电源排子端7右侧与固定柱8固定连接有PE端子10，所述PE端子10右侧设有变频器（西门子G120）电源接线端子11，所述变频器（西门子G120）电源接线端子11右侧设有对外I/O 端子排（14），所述对外I/O 端子排14内部靠近左端位置设有变频器（西门子G120）电源接线端子11，通过对外I/O 端子排14，将整套设备做了等电位联结，系统安全性、稳定性得到大幅提高，考虑到后期追加变频器，设备内追加了变频器（西门子G120）电源接线端子11，所述对外I/O 端子排14内部靠近右端端位置设有电源排子端7，所述电源排子端7左侧设有与变频器（西门子G120）电源接线端子11右端固定连接的PE端子10，所述PE端子10下方与DIN导轨18活动连接的固定夹13，所述固定夹13有三个，且三个固定夹13下方通过汇流排12活动接连，外接设备的控制电缆采用RVVP-10*0.75mm＾2，外部屏蔽层通过电缆固定夹13固定在底部的汇流排12上，对可视化操作区域相关设备做了单点接地，可以抵抗工作环境中产生的的谐波干扰和静电干扰。

工作原理：本实验实训装置采用网孔架设计，整个网孔架自上而下可分为三个区域：可视化操作区域、主控制盘、电缆固定接地区域。

1.可视化操作区域：包括触摸屏1、指示灯区域22、按钮电气输入模块（含1个电位器）23、急停按钮24，作为整套系统的数据监控与控制指令发出区域，触摸屏1型号为：西门子HMIKTP 700 BASIC，主要实现数据监控、应用场景动画模拟等功能，通过按钮电气输入模块（含1个电位器）23中按钮（均为带灯按钮）对PLC模块2发出数字量输入信号，按钮电气输入模块（含1个电位器）23中的电位器则可模拟现场工业仪表（0~10V）的模拟量输入信号；

2.主控制盘：包括PLC模块2、开关电源进电保护3、总保护4、插座保护开关5、马达保护器（变频器功率模块供电）6、电源端子排、电源端子排7、固定柱8、进电端子9、PE端子10、变频器（西门子G120）电源接线端子11、对外I/O 端子排14、隔离继电器15、调试插座16、24V电源端子17、DIN导轨18、工业24V电源19、线槽20、工业交换机21，这部分是整套装置的控制核心，网络采用工业交换机21实现PROFINET星型拓扑结构。考虑到使用便捷性，供电系统采用AC 220V/50HZ供电，总电源进线经过总保护4，经过分流后生成3支回路，依次为24V开关电源回路（包含工业24V电源19、24V电源端子17等）、调试插座回路（包含调试插座16等）、变频器PM供电回路（包含变频器（西门子G120）电源接线端子11等），这三支回路的保护分别使用了开关电源进电保护3、插座保护开关5和马达保护器（变频器功率模块供电）6（带有热整定功能），工业24V电源19输出经过保险端子的设计，极大程度保护了24供电系统，PLC模块2型号为S7-1200 1214 DC/DC/DC，同时配有一块信号板SB1232，便于CPU输出模拟量信号，为了更好地保护CPU，整套设备的DI/DQ均采用了隔离继电器15实现中间继电器隔离，一方面对CPU进行了保护，同时也方便后期外接交流220/380V负载，可实现高层次、典型性工业控制实训项目，通过对外I/O 端子排14，将整套设备做了等电位联结，系统安全性、稳定性得到大幅提高，考虑到后期追加变频器，设备内追加了变频器（西门子G120）电源接线端子11；

3. 电缆固定接地区域：包括汇流排12、固定夹13。外接设备的控制电缆采用RVVP-10*0.75mm2，外部屏蔽层通过电缆固定夹13固定在底部的汇流排12上，对可视化操作区域相关设备做了单点接地，可以抵抗工作环境中产生的的谐波干扰和静电干扰。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种网孔型PLC工业控制综合实验实训设备，包括触摸屏（1），所述触摸屏（1）一侧设有急停按钮（24），所述急停按钮（24）远离触摸屏（1）的一侧设有按钮电气输入模块（23），所述按钮电气输入模块（23）下方设有指示灯区域（22），所述指示灯区域（22）下方线槽（20），其特征在于：所述线槽（20）内部靠近上端的位置左侧设有PLC模块（2），所述PLC模块（2）右侧设有工业交换机（21），所述工业交换机（21）远离PLC模块（2）的一端设有工业24V电源（19），所述工业24V电源（19）、工业交换机（21）与PLC模块（2）之间均通过DIN导轨（18）活动连接，所述PLC模块（2）下方设有总保护（4），所述总保护（4）右端设有调试插座（16），所述总保护（4）、与调试插座（16）之间均通过DIN导轨（18）活动连接，所述调试插座（16）右侧设有24V电源端子（17），所述24V电源端子（17）下方设有隔离继电器（15），所述隔离继电器（15）中间沿轴线方向贯穿连接有DIN导轨（18），所述隔离继电器（15）左侧下方设有固定柱（8），所述固定柱（8）右侧固定连接有进电端子（9），所述进电端子（9）右侧与固定柱（8）固定连接有电源排子端（7），所述电源排子端（7）右侧与固定柱（8）固定连接有PE端子（10），所述PE端子（10）右侧设有变频器电源接线端子（11），所述变频器电源接线端子（11）右侧设有对外I/O 端子排（14），所述对外I/O 端子排（14）内部靠近左端位置设有变频器电源接线端子（11），所述对外I/O 端子排（14）内部靠近右端位置设有电源排子端（7），所述电源排子端（7）左侧设有与变频器电源接线端子（11）右端固定连接的PE端子（10），所述PE端子（10）下方与DIN导轨（18）活动连接的固定夹（13），所述固定夹（13）下方设有汇流排（12）。

2.根据权利要求1所述的一种网孔型PLC工业控制综合实验实训设备，其特征在于：所述指示灯区域（22）包含了5个指示灯，加上按钮电气输入模块（23）中的3个指示灯，即整套设备有8个指示灯。

3.根据权利要求1所述的一种网孔型PLC工业控制综合实验实训设备，其特征在于：所述总保护（4）有四个，且所述总保护（4）之间固定连接有开关电源进电保护（3），所述总保护（4）内部设有插座开关保护（5），所述开关保护（5）右侧设有马达保护器（6）。

4.根据权利要求1所述的一种网孔型PLC工业控制综合实验实训设备，其特征在于：所述PLC模块（2）型号为S7-1200 1214 DC/DC/DC，内部配有一块信号板SB1232。

5.根据权利要求1所述的一种网孔型PLC工业控制综合实验实训设备，其特征在于：所述固定夹（13）有三个，且三个固定夹（13）下方通过汇流排（12）活动连接。

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