CN216647624U - 一种电气自动化综合演示教学教具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电气自动化综合演示教学教具，涉及电气自动化的教学工具领域。该装置采用220V交流电源，包括（1）直流电机风扇模块；（2）PLC控制单元；（3）语音播放单元；（4）遥控与直流电动机单元。各个模块或单元均通过相应的各种开关（包括空气开关、急停开关、位置开关、按钮开关、磁控开关、红外开关、接近开关等）、继电器、接触器、各电源模块等装置及其连接关系，实现了直流电机风扇的转动、语音播放、直流电动机的工作。本实用新型已经投入使用，具有直观的优点，可以直观教学、实操教学，反响良好，可以使电工自动化技能培训水平迅速提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气自动化的教学工具领域，具体为一种电气自动化综合演示教学教具。
背景技术
现代科学技术发展日新月异，机电设备也越来越自动化、模块化、智能化。如：红外线定位模块、接近定位开关、PLC工业智能CPU等大量的应用，然而各企业单位技能人才的短缺，甚至脱节、滞后，使智能化设备的管理、维护成为公司发展的拦路虎。在此背景下，需要对于技能人才进行培养，使得技术人员可以掌握多种电气自动化技能。
发明内容
本实用新型为了解决实际工作中，电气设备的操作教学问题，提供了一种电气自动化综合演示教学教具。
本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种电气自动化综合演示教学教具，如图1所示，采用220V交流电源，220V电源的接入采用空气开关Q1控制，熔断器FR1与急停开关SW1分别接在电源的正负极，且通过指示灯Z1显示通电状态；具体连接关系如下：
（1）直流电机风扇模块：220V交流电源接入直流稳压电源WY1，并输出24V电压，WY1的电源输出正极通过停止按钮T1接入直流电机风扇单元为其供电，所述直流电机风扇单元包括接触器KM、固态继电器G1、启动按钮Q1，继电器K1、磁控开关C1与直流电机风扇，继电器K1的线圈一端通过启动按钮Q1连接于T1，固态继电器G1的线圈一端通过继电器K1的常开触点K1/2连接于T1，继电器K1的常开触点K1/1为自保触点，闭合时实现自保；磁控开关C1并接于启动按钮Q1两端；继电器K1的线圈另一端及固态继电器G1的线圈另一端均接至WY1的电源输出负极，直流电机风扇与接触器KM的常开触点KM/1一端串接，接触器KM线圈与固态继电器G1的常开触点G1/1串联，KM/1另一端及G1/1的另一端均与启动按钮Q1串接，直流电机风扇另一端与接触器KM线圈共同接至WY1的电源输出负极；
（2）PLC控制单元：直流稳压电源WY1输出24V电压，给PLC122供电，接近开关J1与红外线开关H1的开和闭给PLC122 I口提供开关量，红外线开关H1为红外线发射收模块，且接入WY1的输出电源，接近开关J1控制继电器K3的线圈得电或失电，继电器K3的常开触点K3/1、红外线开关H1的常闭触点H1/1接至PLC122 I口；PLC122 O口输出控制继电器K4、K5的吸合与释放，K4、K5的吸合与释放在PLC写程序时是互锁关系，相应的控制继电器K4、K5的常开触点K4/1，K4/2，K5/1，K5/2吸合或断开；继电器K4、K5的常开触点K4/3与K5/3接至PLC122 I口；
（3）语音播放单元：包括录音播放模块IC2及扬声器SK，扬声器SK将IC2发出的声音放大，录音播放模块IC2由直流稳压电源WY3输出5V电压来供电，直流稳压电源WY3由时间继电器KT、继电器K2及行程开关X1、位置开关W1控制是否工作，继电器K2的常开触点K2/1与直流稳压模块WY3的输入端连接；行程开关X1与位置开关W1并联，并联后一端与时间继电器KT的线圈一端串接，另一端接入直流稳压电源WY1的电源输出负极，时间继电器KT的线圈的另一端接入WY1的电源输出正极，继电器K2的线圈与时间继电器KT的常开触点KT/1串联然后接入WY1的输出电源正负极；
（4）遥控与直流电动机单元：包括遥控器YK、遥控接收模块Y和直流电动机M2，遥控器YK上设有三个按钮，分别为1、2、3，直流电动机M2通过端子排P1与继电器K4、K5的常开触点K4/1，K4/2，K5/1，K5/2连接，遥控接收模块Y连接有继电器Y1和Y2，220V交流电源接入遥控接收模块Y，而且220V交流电源通过继电器Y1和Y2的常开触点Y1/1和Y2/1与直流稳压电源WY2的输入端连接，继电器K4、K5的常开触点K4/1，K4/2，K5/1，K5/2与直流稳压电源WY2的输出端连接。
上述结构的工作原理为：插上220V交流电插头；2）合上空气开关Q1，向右扭动SW1急停开关，Z1指示灯点亮，WY1稳压电源有电并输出DC24V；3）按下Q1，K1线圈得电，G1有电流流过，KM线圈得电，KM/1闭合，直流电机风扇得电运行；4）K1/1闭合实现自保；5）按下T1，断开K1，K1/1释放，断开KM，KM/1释放，直流电机风扇断电停止运行。6）当永久磁铁接近磁控开关C1时，磁控开关内部触点闭合，G1固态继电器触发端有电流流过，G1固态继电器输出端G1/1导通，KM线圈得电，KM/1闭合，直流电机风扇得电运行，永久磁铁离开磁控开关C1时，G1固态继电器失电，断开KM线圈供电，KM/1断开，直流电机风扇断电停止运行。7）倾斜晃动电气自动化综合演示教学教具或扳动X1行程开关时，W1震动开关、X1行程开关就会给KT断电延时继电器提供DC24V的通路，KT线圈得电，KT/1闭合（延时1--10S断开），K2继电器线圈得电，K2/1闭合，直流稳压电源WY3输入侧有电，输出5V电，供给ISD1820录放模块，并通过扬声器SK把声音放大；8）PLC122由WY1提供DC24V直流电源，接近开关J1，红外线开关H1开和闭给PLC122 I口提供开关量，PLC122 O口输出控制K4、K5的吸合与释放（K4、K5的吸合与释放在PLC写程序时是互锁关系），相应的K4/1，K4/2，K5/1，K5/2吸合或断开，按下遥控器YK“1”，遥控接收器模块Y1，Y2继电器得电吸合，Y1/1，Y2/1闭合，直流稳压电源WY2得电，输出5V电压，直流电动机M2工作，通过PLC122I/O口的输入输出，控制直流电动机M2工作。
与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果：本实用新型所提供的一种电气自动化综合演示教学教具，已经投入使用，具有直观的优点，可以直观教学、实操教学，反响良好，可以使电工自动化技能培训水平迅速提高。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行说明。
一种电气自动化综合演示教学教具，如图1所示，采用220V交流电源，220V电源的接入采用空气开关Q1控制，熔断器FR1与急停开关SW1分别接在电源的正负极，且通过指示灯Z1显示通电状态；具体连接关系如下：
（1）直流电机风扇模块：220V交流电源接入直流稳压电源WY1，并输出24V电压，WY1的电源输出正极通过停止按钮T1接入直流电机风扇单元为其供电，所述直流电机风扇单元包括接触器KM、固态继电器G1、启动按钮Q1，继电器K1、磁控开关C1与直流电机风扇，继电器K1的线圈一端通过启动按钮Q1连接于T1，固态继电器G1的线圈一端通过继电器K1的常开触点K1/2连接于T1，继电器K1的常开触点K1/1为自保触点，闭合时实现自保；磁控开关C1并接于启动按钮Q1两端；继电器K1的线圈另一端及固态继电器G1的线圈另一端均接至WY1的电源输出负极，直流电机风扇与接触器KM的常开触点KM/1一端串接，接触器KM线圈与固态继电器G1的常开触点G1/1串联，KM/1另一端及G1/1的另一端均与启动按钮Q1串接，直流电机风扇另一端与接触器KM线圈共同接至WY1的电源输出负极；
（2）PLC控制单元：直流稳压电源WY1输出24V电压，给PLC122供电，接近开关J1与红外线开关H1的开和闭给PLC122 I口提供开关量，红外线开关H1为红外线发射收模块，且接入WY1的输出电源，接近开关J1控制继电器K3的线圈得电或失电，继电器K3的常开触点K3/1、红外线开关H1的常闭触点H1/1接至PLC122 I口；PLC122 O口输出控制继电器K4、K5的吸合与释放，K4、K5的吸合与释放在PLC写程序时是互锁关系，相应的控制继电器K4、K5的常开触点K4/1，K4/2，K5/1，K5/2吸合或断开；继电器K4、K5的常开触点K4/3与K5/3接至PLC122 I口；
（3）语音播放单元：包括录音播放模块IC2及扬声器SK，扬声器SK将IC2发出的声音放大，录音播放模块IC2由直流稳压电源WY3输出5V电压来供电，直流稳压电源WY3由时间继电器KT、继电器K2及行程开关X1、位置开关W1控制是否工作，继电器K2的常开触点K2/1与直流稳压模块WY3的输入端连接；行程开关X1与位置开关W1并联，并联后一端与时间继电器KT的线圈一端串接，另一端接入直流稳压电源WY1的电源输出负极，时间继电器KT的线圈的另一端接入WY1的电源输出正极，继电器K2的线圈与时间继电器KT的常开触点KT/1串联然后接入WY1的输出电源正负极；
（4）遥控与直流电动机单元：包括遥控器YK、遥控接收模块Y和直流电动机M2，遥控器YK上设有三个按钮，分别为1、2、3，直流电动机M2通过端子排P1与继电器K4、K5的常开触点K4/1，K4/2，K5/1，K5/2连接，遥控接收模块Y连接有继电器Y1和Y2，220V交流电源接入遥控接收模块Y，而且220V交流电源通过继电器Y1和Y2的常开触点Y1/1和Y2/1与直流稳压电源WY2的输入端连接，继电器K4、K5的常开触点K4/1，K4/2，K5/1，K5/2与直流稳压电源WY2的输出端连接。
本实施例中采用了以下方案：所述直流电动机M2为曲轴往返电机；PLC型号采用的是西门子122PLC。
本实施例的具体工作原理为：插上220V交流电插头；2）合上空气开关Q1，向右扭动SW1急停开关，Z1指示灯点亮，WY1稳压电源有电并输出DC24V；3）按下Q1，K1线圈得电，G1有电流流过，KM线圈得电，KM/1闭合，直流电机风扇得电运行；4）K1/1闭合实现自保；5）按下T1，断开K1，K1/1释放，断开KM，KM/1释放，直流电机风扇断电停止运行。6）当永久磁铁接近磁控开关C1时，磁控开关内部触点闭合，G1固态继电器触发端有电流流过，G1固态继电器输出端G1/1导通，KM线圈得电，KM/1闭合，直流电机风扇得电运行，永久磁铁离开磁控开关C1时，G1固态继电器失电，断开KM线圈供电，KM/1断开，直流电机风扇断电停止运行。7）倾斜晃动电气自动化综合演示教学教具或扳动X1行程开关时，W1震动开关、X1行程开关就会给KT断电延时继电器提供DC24V的通路，KT线圈得电，KT/1闭合（延时1--10S断开），K2继电器线圈得电，K2/1闭合，直流稳压电源WY3输入侧有电，输出5V电，供给ISD1820录放模块，并通过扬声器SK把声音放大；8）PLC122由WY1提供DC24V直流电源，接近开关J1，红外线开关H1开和闭给PLC122 I口提供开关量，PLC122 O口输出控制K4、K5的吸合与释放（K4、K5的吸合与释放在PLC写程序时是互锁关系），相应的K4/1，K4/2，K5/1，K5/2吸合或断开，按下遥控器YK“1”，遥控接收器模块Y1，Y2继电器得电吸合，Y1/1，Y2/1闭合，直流稳压电源WY2得电，输出5V电压，曲轴往返电机工作，通过PLC122I/O口的输入输出，控制直曲轴往返电机工作。
本实用新型要求保护的范围不限于以上具体实施方式，而且对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有多种变形和更改，凡在本实用新型的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种电气自动化综合演示教学教具，其特征在于：采用220V交流电源，220V电源的接入采用空气开关Q1控制，熔断器FR1与急停开关SW1分别接在电源的正负极，且通过指示灯Z1显示通电状态；具体连接关系如下：
（1）直流电机风扇模块：220V交流电源接入直流稳压电源WY1，并输出24V电压，WY1的电源输出正极通过停止按钮T1接入直流电机风扇单元为其供电，所述直流电机风扇单元包括接触器KM、固态继电器G1、启动按钮Q1，继电器K1、磁控开关C1与直流电机风扇，继电器K1的线圈一端通过启动按钮Q1连接于T1，固态继电器G1的线圈一端通过继电器K1的常开触点K1/2连接于T1，继电器K1的常开触点K1/1为自保触点，闭合时实现自保；磁控开关C1并接于启动按钮Q1两端；继电器K1的线圈另一端及固态继电器G1的线圈另一端均接至WY1的电源输出负极，直流电机风扇与接触器KM的常开触点KM/1一端串接，接触器KM线圈与固态继电器G1的常开触点G1/1串联，KM/1另一端及G1/1的另一端均与启动按钮Q1串接，直流电机风扇另一端与接触器KM线圈共同接至WY1的电源输出负极；
（2）PLC控制单元：直流稳压电源WY1输出24V电压，给PLC122供电，接近开关J1与红外线开关H1的开和闭给PLC122 I口提供开关量，红外线开关H1为红外线发射收模块，且接入WY1的输出电源，接近开关J1控制继电器K3的线圈得电或失电，继电器K3的常开触点K3/1、红外线开关H1的常闭触点H1/1接至PLC122 I口；PLC122 O口输出控制继电器K4、K5的吸合与释放，K4、K5的吸合与释放在PLC写程序时是互锁关系，相应的控制继电器K4、K5的常开触点K4/1，K4/2，K5/1，K5/2吸合或断开；继电器K4、K5的常开触点K4/3与K5/3接至PLC122 I口；
（3）语音播放单元：包括录音播放模块IC2及扬声器SK，扬声器SK将IC2发出的声音放大，录音播放模块IC2由直流稳压电源WY3输出5V电压来供电，直流稳压电源WY3由时间继电器KT、继电器K2及行程开关X1、位置开关W1控制是否工作，继电器K2的常开触点K2/1与直流稳压模块WY3的输入端连接；行程开关X1与位置开关W1并联，并联后一端与时间继电器KT的线圈一端串接，另一端接入直流稳压电源WY1的电源输出负极，时间继电器KT的线圈的另一端接入WY1的电源输出正极，继电器K2的线圈与时间继电器KT的常开触点KT/1串联然后接入WY1的输出电源正负极；
（4）遥控与直流电动机单元：包括遥控器YK、遥控接收模块Y和直流电动机M2，遥控器YK上设有三个按钮，分别为1、2、3，直流电动机M2通过端子排P1与继电器K4、K5的常开触点K4/1，K4/2，K5/1，K5/2连接，遥控接收模块Y连接有继电器Y1和Y2，220V交流电源接入遥控接收模块Y， 而且220V交流电源通过继电器Y1和Y2的常开触点Y1/1和Y2/1与直流稳压电源WY2的输入端连接，继电器K4、K5的常开触点K4/1，K4/2，K5/1，K5/2与直流稳压电源WY2的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的一种电气自动化综合演示教学教具，其特征在于：所述直流电动机M2为曲轴往返电机。
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