本實(shí)用新型涉及一種模擬混料罐實(shí)驗(yàn)裝置，作為一種被控對(duì)象用于實(shí)踐教學(xué)，屬于教學(xué)、實(shí)驗(yàn)儀器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

實(shí)踐教學(xué)在應(yīng)用型本科院校和高職高專院校的技能培養(yǎng)中具有十分重要的意義，PLC和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（以下簡(jiǎn)稱工控機(jī)）的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目要有被控對(duì)象，通過(guò)觀察被控對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)，確定PLC和工控機(jī)軟件程序的正確性，如果采用實(shí)際設(shè)備教學(xué)不僅浪費(fèi)資源，也因?yàn)閷?shí)踐時(shí)工藝流程緩慢影響教學(xué)時(shí)間，因此往往采用手動(dòng)方式來(lái)模擬實(shí)際設(shè)備的運(yùn)行，手動(dòng)模擬不僅缺乏實(shí)際效果，也對(duì)實(shí)踐教學(xué)的考評(píng)帶來(lái)許多不便。

本實(shí)用新型，以單片機(jī)控制芯片為核心，通過(guò)控制I/O接口、控制LED發(fā)光管、LED數(shù)碼管、LED光柱、LED圓環(huán)、A/D模擬輸入、D/A模擬輸出，接收PLC或工控機(jī)輸出的控制命令，模擬混料罐液位變化、溫度變化、攪拌速度變化、電動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)等現(xiàn)象，再通過(guò)開(kāi)關(guān)量和模擬量的輸出反饋給PLC或工控機(jī)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)反饋控制效果。本裝置真實(shí)反映混料罐的實(shí)際工藝過(guò)程，適時(shí)性、趣味性強(qiáng)，能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)制作簡(jiǎn)單，使用方便、占用空間小、適合理實(shí)一體教學(xué)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有PLC和工控機(jī)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置技術(shù)上的不足, 本實(shí)用新型提供一種模擬混料罐實(shí)驗(yàn)裝置，作為實(shí)驗(yàn)或?qū)嵱?xùn)對(duì)象，能真實(shí)模擬混料罐的工作過(guò)程。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種模擬混料罐實(shí)驗(yàn)裝置，包括鋁框和電路板，在鋁框上鑲嵌模擬圖板，在模擬圖板上設(shè)有LED燈，指示電動(dòng)閥、加熱器、攪拌器、液位等工作狀態(tài)，在模擬圖板上還設(shè)有LED數(shù)碼管，顯示溫度、速度等數(shù)據(jù)量，在模擬圖板上還設(shè)有LED光柱、LED圓環(huán)，顯示液位的的升降和攪拌器轉(zhuǎn)速的變化，在模擬圖板上設(shè)有接線柱，用來(lái)和PLC或工控機(jī)相連接。

電路板包括1#單片機(jī)控制板、2#單片機(jī)控制板、LED光柱控制板、LED數(shù)碼管控制板。1#單片機(jī)控制板接收PLC或工控機(jī)發(fā)出的電動(dòng)閥狀態(tài)信號(hào)，控制LED光柱模擬液位的升降，向PLC或工控機(jī)回饋液位狀態(tài)信號(hào)；2#單片機(jī)控制板接收PLC或工控機(jī)發(fā)出的過(guò)程控制信號(hào)，模擬攪拌和加熱器的工作狀態(tài)，并控制數(shù)碼管顯示攪拌器旋轉(zhuǎn)速度、加熱溫度等數(shù)據(jù)量，用D/A轉(zhuǎn)換器輸出溫度變化量，用A/D轉(zhuǎn)換器接受攪拌器速度控制量。

本實(shí)用新型的有益效果是，用單片機(jī)及其控制電路模擬實(shí)際工藝過(guò)程，形象逼真，接近工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際狀況，用本裝置進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)，能使學(xué)生很快適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際操作，降低實(shí)訓(xùn)設(shè)備成本，提高設(shè)備的綜合利用率，避免重復(fù)投資，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合利用所學(xué)知識(shí)的能力，開(kāi)拓視野。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型一種模擬混料罐實(shí)驗(yàn)裝置的框架主體正視圖和側(cè)視圖。

圖2是本實(shí)用新型一種模擬混料罐實(shí)驗(yàn)裝置的1#單片機(jī)控制板原理圖。

圖3是本實(shí)用新型一種模擬混料罐實(shí)驗(yàn)裝置的LED光柱控制板原理圖。

圖4是本實(shí)用新型一種模擬混料罐實(shí)驗(yàn)裝置的2#單片機(jī)控制板原理圖。

圖5是本實(shí)用新型一種模擬混料罐實(shí)驗(yàn)裝置的LED數(shù)碼管控制板原理圖。

圖中 1.鋁框 ，2.模擬圖板，3.顯示溫度數(shù)碼管 ，4.顯示轉(zhuǎn)速數(shù)碼管，5.加熱狀態(tài)LED，6.LED圓環(huán) ，7.接線柱 ，8.閥門(mén)狀態(tài)LED，9.液位狀態(tài)LED， 10.LED光柱，11.攪拌器狀態(tài)LED。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖1～圖5，一種模擬混料罐實(shí)驗(yàn)裝置，包括鋁框(1)和控制電路板，鋁框(1)由鋁型材制做而成，模擬圖板(2)鑲嵌在鋁框(1)中，在模擬圖板(2)上設(shè)有顯示模擬溫度變化的溫度數(shù)碼管(3)、顯示模擬轉(zhuǎn)速變化的轉(zhuǎn)速數(shù)碼管(4)；設(shè)有顯示加熱狀態(tài)LED(5)、顯示閥門(mén)狀態(tài)LED(8)、顯示液位狀態(tài)LED(9)、顯示攪拌器狀態(tài)LED(11)；設(shè)有模擬液位升降變化的LED光柱(10)、模擬攪拌器旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的LED圓環(huán)(6)；設(shè)有與PLC或工控機(jī)連接的接線柱(7)。

控制電路板包括1#單片機(jī)控制板、2#單片機(jī)控制板、LED光柱控制板、LED數(shù)碼管控制板；LED光柱控制板中的光柱顯示（LED光柱(10)）分成三段，分別是低段、中段、高段；低段由1#單片機(jī)控制板U0的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3控制，由U1驅(qū)動(dòng)輸出；中段由1#單片機(jī)控制板U0的P1.4、P1.5、P1.6、P1.7控制，由U2驅(qū)動(dòng)輸出；高低段由1#單片機(jī)控制板U0的P2.4、P2.5、P2.6、P2.7控制，由U3驅(qū)動(dòng)輸出；U0的P3.2、P3.3、P3.4、P3.5接模擬圖板(2)上的接線柱(7)中的閥門(mén)輸入接線柱，并通過(guò)閥門(mén)狀態(tài)LED(8)，顯示閥門(mén)的工作狀態(tài)，并按閥門(mén)的工作狀態(tài)，用LED光柱(10)的狀態(tài)變化模擬液位的升降；U0的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3接模擬圖板(2)上的接線柱(7)中的液位接線柱，輸出液位狀態(tài)，并通過(guò)液位狀態(tài)LED(9)顯示。

LED數(shù)碼管控制板中的顯示溫度數(shù)碼管由2#單片機(jī)控制板U4的P2.0、P2.1控制，由U7、U8、U9驅(qū)動(dòng)輸出；顯示轉(zhuǎn)速數(shù)碼管由2#單片機(jī)控制板U4的P2.2、P2.3控制，由U10、U11、U12驅(qū)動(dòng)輸出；模擬攪拌機(jī)旋轉(zhuǎn)LED由U4的P3.0～P3.5控制。

U4的P2.6接模擬圖板(2)上的接線柱(7)中的加熱接線柱，接收加熱命令，控制加熱器工作，按液體加熱規(guī)律用顯示溫度數(shù)碼管(3)模擬加熱溫度，并通過(guò)U4的P1.5、P1.6、P1.7控制U5輸出溫度連續(xù)變化信號(hào)，并把信號(hào)送模擬圖板(2)上的接線柱(7)中的溫度接線柱。

U4的P2.7接模擬圖板(2)上的接線柱(7)中的攪拌接線柱，接收攪拌命令，控制攪拌機(jī)工作；U4的P1.0接模擬圖板(2)上的接線柱(7)中的轉(zhuǎn)速接線柱，接收轉(zhuǎn)速變化信息，控制LED圓環(huán)(6)模擬攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速的改變。