一種plc控制柜的學習機的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種PLC控制柜的學習機，包括：電氣柜，西門子PLC、觸摸屏、變頻器、三相電機、直流供電電源、防漏電開關(guān)、步進驅(qū)動器、步進電機、絲桿、滑臺、溫度檢測模塊、手提裝置、開關(guān)按鈕指示燈、線槽、繼電器、端子排以及圓孔開槽；可以使學習者系統(tǒng)地學習掌握電柜安裝、調(diào)試、觸摸屏組態(tài)編程、PLC編程、步進電機、模擬量控制、變頻器等知識，增強學習者的實際動手操作能力。
【專利說明】
一種PLC控制柜的學習機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種PLC學習機，尤其涉及一種PLC控制柜的學習機。
【背景技術(shù)】
:
[0002]目前，PLC在工業(yè)控制中的作用越來越重要。不少院校都開設(shè)有PLC這門功課，然而，學生學到的只是一些基本指令的運用，對PLC綜合運用的理解、操作是少之又少。充分把PLC與觸摸屏、變頻器、傳感器、伺服和步進電機等其它設(shè)備聯(lián)系在一起，組成一個工業(yè)控制系統(tǒng)，使之正常運行。這一點，對于在校學生是比較困難的。而現(xiàn)有院校為學生所提供的實驗設(shè)備只針對PLC這門課程而設(shè)計的，無法看到內(nèi)部電氣之間連接，且眾多學生擁有一個設(shè)備，學生學完后在實際應(yīng)用中缺乏從實際工程系統(tǒng)角度運用PLC技術(shù)的能力。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種PLC控制柜的學習機。
[0004]根據(jù)本實用新型一個方面，提供一種PLC控制柜的學習機，包括:
[0005]長40cm,寬30cm，高20cm的帶門可提控制柜；
[0006]主控制模塊PLC用于控制變頻器、步進電機等；
[0007]顯示模塊觸摸屏用于人機交互；
[0008]電源模塊用于提供24V直流電壓；
[0009]輸入模塊用于外接數(shù)字量開關(guān)及模擬量開關(guān)；
[0010]輸出模塊用于外接電機等；
[0011]所述主控制模塊PLC集成了輸入和輸出模塊，與顯示模塊觸摸屏相連接，電源模塊為主控制模塊PLC和顯示模塊觸摸屏提供電源。
[0012]可選的，所述一種PLC控制柜的學習機還包括:
[0013]防漏電開關(guān)，它具有控制用電負載、過電壓、過電流保護、短路、漏電保護功能。
[0014]可選的，所述一種PLC控制柜的學習機還包括:
[0015]開關(guān)電源，所述PLC及觸摸屏的供電電壓由開關(guān)電源供電。
[0016]可選的，所述一種PLC控制柜的學習機還包括:
[0017]變頻器，通過PLC來控制變頻器的輸出量的大小進而控制電機的加減速及啟停。
[0018]所述變頻器型號為西門子MM440變頻器。
[0019]可選的，所述一種PLC控制柜的學習機還包括:
[0020]步進驅(qū)動器，與主控制模塊PLC的發(fā)送脈沖端和步進電機連接，通過控制脈沖個數(shù)或頻率來控制電機的準確定位和電機轉(zhuǎn)動的速度。
[0021 ]可選的，所述一種PLC控制柜的學習機還包括:
[0022]步進驅(qū)動器接線端子包括弱點接線信號端和強電接線信號端。
[0023]可選的，所述步進驅(qū)動器弱點接線信號端包括:
[0024]DIR+為方向信號正端，DIR-為方向信號負端，PUL+為脈沖信號正端，PUL-為脈沖信號負端，ENA+為信號的使能正端，ENA-為信號的使能負端。
[0025]強電接線信號端包括:
[0026]GND為直流電源地，+V為直流電源正極，+20V?-50V間任何值均可，A+為電機A正，A-為電機A負，B+為電機B正，B-為電機B-。
[0027]可選的，所述步進驅(qū)動器為雷塞M542步進驅(qū)動器；
[0028]所述步進電機型號為86BYGH450C-401A，四個信號線為紅A+，綠A-，黃B+，藍B-。
[0029]可選的，所述一種PLC控制柜的學習機還包括:
[0030]絲桿滑臺，可通過絲桿滑臺直觀的演示脈沖運動的效果。
[0031 ] 可選的，所述一種PLC控制柜的學習機還包括:
[0032]溫度傳感器，與溫度變送器結(jié)合使用，通過溫度傳感器采集溫度，把采集的溫度值通過變送器轉(zhuǎn)換成PLC可識別的數(shù)字量。
[0033]所述溫度傳感器型號為PT100;所述溫度變送器輸出為4?20mA的電流值;所述PLC型號為西門子PLC 224XP，直流電壓24V供電，直流數(shù)字量輸入，直流數(shù)字量輸出，兩個通訊接口實現(xiàn)CPU與上位計算機的連接，實現(xiàn)PLC與觸摸屏的連接，14路數(shù)字量輸入、10路數(shù)字量輸入、2路模擬量輸入、I路模擬量輸出。
[0034]可選的，所述一種PLC控制柜的學習機還包括:
[0035]電磁繼電器，根據(jù)繼電器線圈得電常開點閉合常閉點斷開來實現(xiàn)其在電路中導通和切斷的目的。
[0036]可選的，所述一種PLC控制柜的學習機還包括:導線；帶燈按鈕指示開關(guān);端子排；觸摸屏下載線。
[0037]所述觸摸屏型號為威綸MT500觸摸屏；所述觸摸屏下載線型號為USB-MT500下載線；
[0038]本實用新型提供的一種PLC控制柜的學習機可以增強學習者的實際動手操作能力，系統(tǒng)地學習掌握電柜安裝、調(diào)試、觸摸屏組態(tài)編程、PLC編程等，學習機為手提柜式，體積小，不宜損壞。
[0039]本實用新型采用上述技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點和積極效果:1、增強學習者的實際動手操作能力;2、系統(tǒng)地學習掌握電柜安裝、調(diào)試、觸摸屏組態(tài)編程、PLC編程、步進電機、模擬量控制、變頻器等;3、即可輸入輸出開關(guān)量也可以輸入輸出模擬量;4、可以用來實際教學也可用于工業(yè)控制。
【附圖說明】
[0040]圖1為本實用新型一個實施例中提供的一種PLC控制柜的學習機結(jié)構(gòu)圖；
[0041]圖2為本實用新型一個實施例中提供的一種PLC控制柜的學習機PLC電氣連接圖；
[0042]圖3為本實用新型一個實施例中提供的一種PLC控制柜的學習機變頻器電氣連接圖；
[0043]圖4為本實用新型一個實施例中提供的一種PLC控制柜的學習機溫度檢測模塊接線圖；
[0044]圖5為本實用新型一個實施例中提供的一種PLC控制柜的學習機步進系統(tǒng)裝置連線圖；
[0045]圖6為本實用新型一個實施例中提供的一種PLC控制柜的學習機系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】
[0046]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對本實用新型進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0047]根據(jù)本實用新型一個實施例，如圖1所示，提供一種PLC控制柜的學習機，包括:電氣柜(15)，西門子PLC(2)、觸摸屏(12)、變頻器(11)、三相電機(18)、直流供電電源(3)、防漏電開關(guān)(14)、步進驅(qū)動器(8)、步進電機(7)、絲桿(5)、滑臺(16)、溫度檢測模塊(6)、手提裝置(I)、開關(guān)按鈕指示燈(10)、線槽(13)、繼電器(4)、端子排(9)以及圓孔開槽(17);
[0048]所述電氣柜，表面鍍有絕緣材料，保障使用人員的人身安全，柜體上方裝有手提裝置，方便攜帶。所述觸摸屏和開關(guān)按鈕指示燈嵌在電氣柜門上，電氣柜供電通過柜頂開槽引入電源線，連接到防漏電開關(guān);柜內(nèi)電氣之間的連線需要通過線槽進行排線，通過接線端子可與外部設(shè)備進行連接;柜內(nèi)中線槽通過螺母固定，防漏電開關(guān)、變頻器、直流開關(guān)電源、PLC、繼電器、接線端子等設(shè)備通過固定的卡槽卡到上面加以固定。所述觸摸屏，通過觸摸屏軟件可根據(jù)控制要求，以圖片的形式顯示設(shè)備之間的關(guān)系;根據(jù)設(shè)備連接在PLC上的輸入、輸出點，設(shè)置與觸摸屏對應(yīng)的參數(shù)。
[0049]所述防漏電開關(guān)輸入端接220V電源，輸出端接在直流開關(guān)電源的L、N處，直流開關(guān)電源的V+、V-表示輸出直流24V電壓。觸摸屏、PLC的電壓接在直流開關(guān)電源的V+、V-處，觸摸屏通過下載線接在PLC通訊端口的任意端口，通過防漏電開關(guān)可以控制學習機的導通和關(guān)斷。
[0050]如圖2所示，一種PLC控制柜的學習PLC電氣接線圖，220V交流電壓通過直流開關(guān)電源轉(zhuǎn)換成24V直流電壓為PLC供電，防漏電開關(guān)QFl控制電氣柜的電源，開關(guān)按鈕SBl?SB8分別連接到PLC輸入端1.0?1.7，SB9?SBlO分別連接到Il.0?Il.1，輸入端1M、2M連接到輸出24V直流電壓M端，開關(guān)按鈕SB I?SB 1公共端連接到輸出24V直流電壓L+端;繼電器KAI?KAlO線圈一端分別連接到PLC輸出端Q0.0?Q0.4、Q0.5?Q0.7、Q1.0?Q1.1，K1?KlO為繼電器KAI?KA1的常開觸點，當某一線圈得電其對應(yīng)常開觸點閉合，對應(yīng)的指示燈點亮;輸出端1M、2M連接到輸入24V直流電壓M端，1L+、2L+連接到輸入24V直流電壓L+端。
[0051]另外，如圖3所示，一種PLC控制柜的學習機變頻器，變頻器R、S端與防漏電開關(guān)QFl相連，通過變頻器內(nèi)部的整流逆變輸出220V三相電壓控制電機，所述電機為三相220V電機，與變頻器上U、V、W相連，SBl?SB3分別控制電機的啟停止，CM為SBl?SB3的24V公共端。變頻器采用高性能的矢量控制技術(shù)，提供低俗轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動態(tài)性能，利用變頻器的操作面板和相關(guān)參數(shù)設(shè)置即可實現(xiàn)對變頻器的某些基本操作如正反轉(zhuǎn)、點動運行，也可以通過變頻器模擬輸入端子控制電機轉(zhuǎn)速的大小，也可與西門子PLC進行USS通訊。
[0052]如圖4所示，一種PLC控制柜的學習機溫度檢測模塊，溫度傳感器A、B兩根線分別連接在變送器1、2端，溫度變送器正端+連接在直流開關(guān)電源V+端，負端-需要串聯(lián)一個500 Ω電阻，電阻兩端分別并聯(lián)在PLC模擬量端子的A+和M端，所述500 Ω電阻是為了把變送器輸出的電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，對于西門子CPU224XP PLC其模擬量輸入端只能接受電壓信號。
[0053]如圖5所示，一種PLC控制柜的學習機步進系統(tǒng)裝置，步進電機根據(jù)PLC輸出點Q0.0發(fā)出的脈沖信號數(shù)量高低改變電機的轉(zhuǎn)速進而控制滑臺在絲桿上運動的快慢，Q0.0連接到步進驅(qū)動器PUL+端;PLC輸出端Q0.2控制電機的轉(zhuǎn)向，該端子與步進驅(qū)動的DIR+端連接，其中，Q0.0與PUL+之間以及Q0.2與DIR+之間分別串聯(lián)一個500 Ω電阻，達到限流作用；步進電機四根線紅，綠，黃，藍分別接到驅(qū)動器A+、A-、B+、B-端;驅(qū)動器V+、V-接在24V電源V+、V-端。
[0054]如圖6所示，一種PLC控制柜的學習機系統(tǒng)框圖，根據(jù)對PLC輸出點的實際分配，除了控制溫度傳感器、變頻器、步進電機以及指示燈，還可以通過繼電器擴展其它電氣設(shè)備。
[0055]本實用新型提供的一種PLC控制柜的學習機，可以增強學習者的實際動手操作能力，系統(tǒng)地學習掌握電柜安裝、調(diào)試、觸摸屏組態(tài)編程、PLC編程等，學習機為手提柜式，體積小，不宜損壞;根據(jù)電氣原理圖，可改變控制柜控制的要求。
[0056]本實用新型采用上述技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點和積極效果:1、PLC定位控制準確，通過機械設(shè)備完成翻轉(zhuǎn)等勞動強度很大的生產(chǎn)任務(wù);2、可以實現(xiàn)手動控制；3、通過上位機界面，可以實時監(jiān)控流水線情況;4、可以精確地測量集裝箱重量。
[0057]應(yīng)該注意到并理解，在不脫離后附的權(quán)利要求所要求的本實用新型的精神和范圍的情況下，能夠?qū)ι鲜鲈敿毭枋龅谋緦嵱眯滦妥龀龈鞣N修改和改進。因此，要求保護的技術(shù)方案的范圍不受所給出的任何特定示范教導的限制。
【主權(quán)項】
1.一種PLC控制柜的學習機，其特征在于，包括: 長40cm,寬30cm,高20cm的帶門可提控制柜； 主控制模塊PLC用于控制變頻器、步進電機； 顯示模塊觸摸屏用于人機交互； 電源模塊用于提供24V直流電壓； 輸入模塊用于外接數(shù)字量開關(guān)及模擬量開關(guān)； 輸出模塊用于外接電機； 所述主控制模塊PLC集成了輸入和輸出模塊，與顯示模塊觸摸屏相連接，電源模塊為主控制模塊PLC和顯示模塊觸摸屏提供電源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PLC控制柜的學習機，其特征在于，還包括: 防漏電開關(guān)，它具有控制用電負載、過電壓、過電流保護、短路、漏電保護功能。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PLC控制柜的學習機，其特征在于，還包括: 開關(guān)電源，所述PLC及觸摸屏的供電電壓由開關(guān)電源供電。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PLC控制柜的學習機，其特征在于，還包括: 變頻器，通過PLC來控制變頻器的輸出量的大小進而控制電機的加減速及啟停;所述變頻器型號為西門子MM440變頻器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PLC控制柜的學習機，其特征在于，還包括: 步進驅(qū)動器，與主控制模塊PLC的發(fā)送脈沖端和步進電機連接，通過控制脈沖個數(shù)或頻率來控制電機的準確定位和電機轉(zhuǎn)動的速度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PLC控制柜的學習機，其特征在于，還包括: 步進驅(qū)動器接線端子包括弱點接線信號端和強電接線信號端； 所述步進驅(qū)動器弱點接線信號端包括: DIR+為方向信號正端，DIR-為方向信號負端，PUL+為脈沖信號正端，PUL-為脈沖信號負端，ENA+為信號的使能正端，ENA-為信號的使能負端； 強電接線信號端包括: GND為直流電源地，+V為直流電源正極，+20V?-50V間任何值均可，A+為電機A正，A-為電機A負，B+為電機B正，B-為電機B-。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PLC控制柜的學習機，其特征在于，還包括: 步進驅(qū)動器為雷塞M542步進驅(qū)動器;步進電機型號為86BYGH450C-401A，四個信號線為紅A+，綠A-，黃B+，藍B-;絲桿滑臺，可通過絲桿滑臺直觀的演示脈沖運動的效果。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PLC控制柜的學習機，其特征在于，還包括: 溫度傳感器，與溫度變送器結(jié)合使用，通過溫度傳感器采集溫度，把采集的溫度值通過變送器轉(zhuǎn)換成PLC可識別的數(shù)字量； 所述溫度傳感器型號為PT100;所述溫度變送器輸出為4?20mA的電流值;所述PLC型號為西門子PLC224XP，直流電壓24V供電，直流數(shù)字量輸入，直流數(shù)字量輸出，兩個通訊接口實現(xiàn)CPU與上位計算機的連接，實現(xiàn)PLC與觸摸屏的連接，14路數(shù)字量輸入、10路數(shù)字量輸入、2路模擬量輸入、I路模擬量輸出。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PLC控制柜的學習機，其特征在于，還包括: 電磁繼電器，根據(jù)繼電器線圈得電常開點閉合常閉點斷開來實現(xiàn)其在電路中導通和切斷的目的。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PLC控制柜的學習機，其特征在于，還包括: 導線;帶燈按鈕指示開關(guān);端子排;觸摸屏下載線； 所述觸摸屏型號為威給MT500觸摸屏;所述觸摸屏下載線型號為USB-MT500下載線。
【文檔編號】G09B25/02GK205670410SQ201620248960
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】凌有鑄, 張 成, 陳孟元
【申請人】安徽工程大學