本實(shí)用新型涉及一種實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，具體是用于教學(xué)中的一種PLC控制溫度和液位的實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，我國的技工類院校基本上都開設(shè)有工業(yè)電氣自動(dòng)化專業(yè)，該專業(yè)的教學(xué)主要有如下幾個(gè)教學(xué)課題：PLC的編程與調(diào)試、變頻器的拆裝與操作、觸摸屏人機(jī)界面設(shè)計(jì)、模擬量控制、PLC與變頻器的綜合控制和PLC、變頻器、觸摸屏綜合集成與調(diào)試等。而這些課題的完成基本上配合有實(shí)訓(xùn)的要求，這就需要有配套的實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)來完成這些課題的教學(xué)。

基于PLC的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)目前在自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備中已經(jīng)被廣泛使用，它可以大大提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高產(chǎn)品質(zhì)量。為了滿足各院工業(yè)電氣自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)要求，設(shè)計(jì)一套實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)既可以作為PLC編程、變頻器控制、觸摸屏技術(shù)、模擬量控制等單個(gè)項(xiàng)目的教學(xué)，又可以實(shí)現(xiàn)工控系統(tǒng)的集成安裝、調(diào)試與維修的綜合教學(xué)是非常必要的，對于各院校的老師來說也是存在一定的技術(shù)障礙的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是解決背景技術(shù)中所述的技術(shù)難題，從而提出了一種PLC控制溫度和液位的實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，該實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)符合各院校工業(yè)電氣自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)訓(xùn)要求，能夠大大提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種PLC控制溫度和液位的實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)以PLC為主控元件，其特征在于，與所述PLC連接的有直流電源、模擬量模塊、變頻器、觸摸屏、電磁閥、加熱器、指示燈和電容傳感器；所述模擬量模塊還連接有溫度傳感器和液位傳感器；所述變頻器還連接一水泵電機(jī)；所述PLC與電磁閥之間還連接有第一繼電器常開觸點(diǎn)；所述PLC與加熱器之間還連接有第二繼電器常開觸點(diǎn)。

優(yōu)選的：所述指示燈設(shè)有兩個(gè)。

優(yōu)選的：所述電容傳感器設(shè)有兩個(gè)，一個(gè)是高位電容傳感器，另一個(gè)是低位電容傳感器。

優(yōu)選的：所述PLC采用的是信捷XC3-32PLC，該P(yáng)LC的X0、X1輸入端分別與高、低位電容傳感器連接，所述高、低位電容傳感器還與PLC的COM端連接。

優(yōu)選的：所述信捷XC3-32PLC的Y2輸出端通過第一繼電器常開觸點(diǎn)與電磁閥連接，Y3 輸出端通過第二繼電器常開觸點(diǎn)與加熱器連接，Y4、Y5輸出端各連接一個(gè)指示燈；PLC的COM2端與直流電源相連，所述兩個(gè)指示燈、電磁閥、加熱器也均與直流電源相連。

優(yōu)選的：所述變頻器采用的是信捷VB3系列的變頻器，所述變頻器的X1端與PLC的Y6輸出端相連，所述變頻器的X2端與PLC的Y7輸出端相連，所述變頻器的FWD端與PLC的Y10輸出端相連，所述變頻器的COM端與PLC的COM3端相連，所述變頻器的U、V、W端分別連接水泵電機(jī)的三端。

優(yōu)選的：所述模擬量模塊采用的是XC-E3AD4PT2DA模塊，該模擬量模塊的A0、C0端與所述溫度傳感器連接；AI0、C01端與所述液位傳感器連接。

優(yōu)選的：所述觸摸屏采用的是信捷B/TH765-N/MT/UT觸摸屏。

本實(shí)用新型的有益效果是：該實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的電器部分包括了PLC、變頻器、觸摸屏、溫度傳感器、液位傳感器等在工控領(lǐng)域中常見的控制裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)：為進(jìn)水箱控制進(jìn)水；液位、溫度信息實(shí)時(shí)讀取；至設(shè)定位置時(shí)開啟加熱；溫度滿足一定條件時(shí)變頻抽水；液位控制可采用模擬量和開關(guān)量兩種控制方式；完成整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)?？梢詽M足各院校高技、技師、高級技師等階段PLC控制與系統(tǒng)集成的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，使用方便，內(nèi)容豐富，具有極強(qiáng)的可操作性。

附圖說明

圖1，為本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以及優(yōu)選的方案對本實(shí)用新型的組成框架以及工作原理作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)框圖，結(jié)合該圖能夠說明一種PLC控制溫度和液位的實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的組成，該設(shè)備包括PLC 1、模擬量模塊2、變頻器3、電容傳感器5、觸摸屏8、指示燈9、電磁閥11、加熱器13和直流電源14；以PLC 1為控制核心，分別與模擬量模塊2、變頻器3、加熱器13和電容傳感器5連接；所述模擬量模塊2還連接有溫度傳感器6和液位傳感器7；所述變頻器3還連接水泵電機(jī)4；所述PLC 1與電磁閥11之間還連接有第一繼電器常開觸點(diǎn)10；所述PLC 1與加熱器13之間還連接有第二繼電器常開觸點(diǎn)12。

優(yōu)選的方案：所述指示燈9和電容傳感器5均各設(shè)有兩個(gè)，其中兩個(gè)電容傳感器5分別為高位電容傳感器和低位電容傳感器。所述PLC 1采用的是信捷XC3-32PLC，該P(yáng)LC 1的X0、X1輸入端分別連接高、低位電容傳感器，所述兩個(gè)電容傳感器5還與PLC 1的COM端連接；該P(yáng)LC 1的Y2輸出端通過第一繼電器常開觸點(diǎn)10與電磁閥11連接，Y3 輸出端通過第二繼電器常開觸點(diǎn)12與加熱器13連接，Y4、Y5輸出端各連接一個(gè)指示燈9；PLC 1的COM2端與直流電源14相連，所述兩個(gè)指示燈9、電磁閥11、加熱器13也均與直流電源14相連。

所述變頻器3采用的是信捷VB3系列的變頻器，所述變頻器3的X1端與PLC 1的Y6輸出端相連，所述變頻器3的X2端與PLC 1的Y7輸出端相連，所述變頻器3的FWD端與PLC 1的Y10輸出端相連，所述變頻器3的COM端與PLC 1的COM3端相連，所述變頻器3的U、V、W端分別連接水泵電機(jī)4的三端。

所述模擬量模塊2采用的是XC-E3AD4PT2DA模塊，該模擬量模塊2的A0、C0端與所述溫度傳感器6連接；AI0、C01端與所述液位傳感器7連接。

所述觸摸屏8采用的是信捷B/TH765-N/MT/UT觸摸屏，該觸摸屏8通過通信線直接與PLC 1直接相連，用來實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能。

工作原理：本實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)中的信捷XC3-32PLC 1作為主控元件；信捷VB3系列變頻器3控制水泵電機(jī)4實(shí)現(xiàn)變頻運(yùn)行；XC-E3AD4PT2DA模擬量模塊2與PLC 1進(jìn)行聯(lián)接，用來實(shí)現(xiàn)模數(shù)信號轉(zhuǎn)換，并對水箱中的溫度以及液位高度進(jìn)行實(shí)時(shí)測量與監(jiān)控；觸摸屏8實(shí)現(xiàn)軟元件的控制及相關(guān)數(shù)據(jù)的檢測與監(jiān)控；溫度傳感器6實(shí)現(xiàn)水溫實(shí)時(shí)監(jiān)測；液位傳感器7實(shí)現(xiàn)水位實(shí)時(shí)變化監(jiān)測；高、低位電容式傳感器5實(shí)現(xiàn)水位高、低兩個(gè)位置的指示；電磁閥11、加熱器13實(shí)現(xiàn)水箱的進(jìn)水和水溫加熱功能。

動(dòng)作過程如下：將本實(shí)用新型的實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)做進(jìn)電氣柜中，以硬件的設(shè)備結(jié)構(gòu)體現(xiàn)，電氣柜上設(shè)有啟動(dòng)按鈕和電磁閥，同時(shí)將兩個(gè)指示燈9在電氣柜上顯示為一個(gè)紅色指示燈和一個(gè)綠色指示燈，再以該設(shè)備與儲水箱配合使用。過程：先將儲水箱中注入適量水；系統(tǒng)上電后，按下電氣柜上的啟動(dòng)按鈕，并通過第一繼電器常開觸點(diǎn)10控制打開電磁閥11，儲水箱中的水流入進(jìn)水箱中，液位傳感器7工作，觸摸屏8顯示水位高度；當(dāng)水位到達(dá)電容傳感器5的高位感應(yīng)時(shí)，電磁閥11關(guān)閉，不再進(jìn)水；同時(shí)，電氣柜上綠色指示燈9點(diǎn)亮，2秒鐘后加熱器13（加熱器13的工作由第二繼電器常開觸點(diǎn)12控制）工作，溫度傳感器6測量實(shí)時(shí)水溫，并將其顯示在觸摸屏8上；當(dāng)水溫到達(dá)26度（可預(yù)先設(shè)定溫度值）時(shí)，停止加熱；延時(shí)2秒后，水泵電機(jī)4開始工作，將水抽入儲水箱中；水泵電機(jī)4先以10Hz（可預(yù)設(shè)）工作，5秒鐘后變?yōu)?0Hz（可預(yù)設(shè)）運(yùn)行，3秒鐘后變?yōu)?5Hz（可預(yù)設(shè)）運(yùn)行，當(dāng)水位低于電容傳感器5感應(yīng)的低位時(shí)，水泵電機(jī)4停止工作，同時(shí)，電氣柜上紅色指示燈9點(diǎn)亮，綠燈熄滅；延時(shí)6秒鐘后重復(fù)上述過程；最后按下停止按鈕，則系統(tǒng)在運(yùn)行完一次循環(huán)后停止。按下急停按鈕，整個(gè)系統(tǒng)停止工作。

本實(shí)用新型能夠?yàn)檫M(jìn)水箱變頻進(jìn)水；液位信息實(shí)時(shí)讀??；至設(shè)定位置時(shí)開啟加熱；溫度滿足一定條件時(shí)自動(dòng)放水；完成整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)；變頻器運(yùn)行頻率、加熱設(shè)定溫度、動(dòng)作延時(shí)時(shí)間和循環(huán)工作次數(shù)都可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定；可以滿足各院校高技、技師、高級技師等階段PLC控制與系統(tǒng)集成的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，使用方便，內(nèi)容豐富，具有極強(qiáng)的可操作性。