一种带电磁阀的PLC综合实验装置论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种带电磁阀的PLC综合实验装置，旨在提供一种能够模拟控制电磁阀的PLC实验装置，其技术方案要点是，包括底板，底板顶部固定连接有对称的固定支架，固定支架的侧壁设有由上至下的卡槽，卡槽之间安装有主模板，主模板的正面设有电磁阀模块，电磁阀模块包括设于主模板顶部的多个电磁阀、设于主模板上位于电磁阀一侧的带灯自锁按钮、设于主模板上位于电磁阀另一侧的急停按钮及设于急停按钮底部的自恢复按钮，主模板正面的底部设有多个插拔式端子，插拔式端子的顶部设有多个继电器，主模板上位于继电器远离带灯自锁按钮的一侧设有启动按钮，启动按钮的底部设有停止按钮。

设计方案

1.一种带电磁阀的PLC综合实验装置，包括底板（1），其特征在于：所述底板（1）顶部固定连接有对称的固定支架（2），所述固定支架（2）的侧壁设有由上至下的卡槽（3），所述卡槽（3）之间安装有主模板（4），所述主模板（4）的正面设有电磁阀（51）模块（5），所述电磁阀（51）模块（5）包括设于主模板（4）顶部的多个电磁阀（51）、设于主模板（4）上位于电磁阀（51）一侧的带灯自锁按钮（52）、设于主模板（4）上位于电磁阀（51）另一侧的急停按钮（53）及设于急停按钮（53）底部的自恢复按钮（54），所述主模板（4）正面的底部设有多个插拔式端子（6），所述插拔式端子（6）的顶部设有多个继电器（7），所述主模板（4）上位于继电器（7）远离带灯自锁按钮（52）的一侧设有启动按钮（8），所述启动按钮（8）的底部设有停止按钮（9）。

2.根据权利要求1所述的一种带电磁阀的PLC综合实验装置，其特征在于：所述主模板（4）上位于自恢复按钮（54）及启动按钮（8）之间设有转换开关（10），所述转换开关（10）的一侧设有模拟量输入电位器（11），所述模拟量输入电位器（11）的顶部设有模拟量输出电压显示器（12）。

3.根据权利要求2所述的一种带电磁阀的PLC综合实验装置，其特征在于：所述底板（1）顶部位于固定支架（2）的一侧设有接线端子排（13），所述底板（1）顶部位于固定支架（2）的另一侧设有控制模块（14），所述控制模块（14）包括安装于底板（1）顶部的PLC本体（141）、设于PLC本体（141）一侧的模拟量模块（142）、设于模拟量模块（142）远离PLC本体（141）一侧的电源（143）及设于PLC本体（141）远离模拟量模块（142）一侧的小型断路器（144）。

4.根据权利要求3所述的一种带电磁阀的PLC综合实验装置，其特征在于：所述主模板（4）正面位于电磁阀（51）及带灯自锁按钮（52）之间设有三端稳压器（15）。

5.根据权利要求4所述的一种带电磁阀的PLC综合实验装置，其特征在于：所述继电器（7）的顶部设有LED显示器（16）。

6.根据权利要求5所述的一种带电磁阀的PLC综合实验装置，其特征在于：所述PLC本体（141）电连接于接线端子排（13），所述模拟量模块（142）电连接于接线端子排（13）。

7.根据权利要求6所述的一种带电磁阀的PLC综合实验装置，其特征在于：所述PLC本体（141）的顶部设有通讯扩展板（17），所述通讯扩展板（17）为RS485BD通信卡。

8.根据权利要求7所述的一种带电磁阀的PLC综合实验装置，其特征在于：所述固定支架（2）垂直安装于底板（1）的顶部，所述固定支架（2）的高度为400毫米。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及PLC教学用具领域，特别涉及一种带电磁阀的PLC综合实验装置。

背景技术

PLC又称可编程逻辑控制器，它是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统，它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。理工科院校中PLC实训是必不可少的，但是目前的PLC实训内容较为单一，与实际的工程应用差距较大，学生得不到系统化的PLC应用及开发能力训练，并且通过人机界面对PLC的参数进行获取和监控的应用也越来越多，但是目前的PLC实训内容只停留在简单的逻辑电路控制，无法较好地使学生得到应用层面的锻炼。

目前，公开号为CN207165066U的中国专利公开了一种基于PLC的教学实验实训装置，它包括架体和安装在架体上的PLC实验设备，架体含有两根竖直设置的直杆和一个竖直设置的网孔板，网孔板安装在两根直杆的上部之间，PLC实验设备安装在网孔板的前表面上，两根直杆的中部之间安装有一个上桌板，上桌板的左右两边分别通过两个折叠机构与两根直杆的侧面连接，两根直杆的下部之间安装有两个下桌板，两个下桌板的左、右两边分别通过两个T形固定柱与两根直杆的侧面连接，两个下桌板可以折叠，当两个下桌板都打开时，它们的上表面位于同一个平面上。

这种PLC实训装置虽然使用方便、占用空间小、成本较低，但是：这种PLC实训装置不能解决目前PLC实训内容过于单一的问题，需要一种具有针对性训练的PLC实验装置，能够强化学生的实训锻炼，使其能够接受从初级应用到高级应用的系统化训练，培养学生人机界面和PLC相结合的综合应用能力。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种带电磁阀的PLC综合实验装置，其具有能够模拟控制电磁阀的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种带电磁阀的PLC综合实验装置，包括底板，所述底板顶部固定连接有对称的固定支架，所述固定支架的侧壁设有由上至下的卡槽，所述卡槽之间安装有主模板，所述主模板的正面设有电磁阀模块，所述电磁阀模块包括设于主模板顶部的多个电磁阀、设于主模板上位于电磁阀一侧的带灯自锁按钮、设于主模板上位于电磁阀另一侧的急停按钮及设于急停按钮底部的自恢复按钮，所述主模板正面的底部设有多个插拔式端子，所述插拔式端子的顶部设有多个继电器，所述主模板上位于继电器远离带灯自锁按钮的一侧设有启动按钮，所述启动按钮的底部设有停止按钮。

通过采用上述技术方案，底板用作整个PLC实验装置的底座，固定支架的内侧带有卡槽，卡槽能够供多功能模块嵌入并保持多功能模块的固定，并且实现了多功能模块的可拆卸式设计，便于安装和拆卸，主模板上的电磁阀模块帮助实验装置实现模拟电磁阀的工作环境，实验装置可通过不断地调试实现对电磁阀的控制，带灯自锁按钮用于模拟传感器信号，例如低、中、高液位或是不同的温度节点等，急停按钮用于保护整个实验装置，如遇到意外情况可直接强制停止实验装置的运行进程，自恢复按钮用于手动调试，插拔式端子用于连接各个元器件，继电器用于模拟电动机控制中的接触器动作，实现电动机正反转及多台电动机顺起逆停等功能，启动按钮用于控制实验装置开始工作，停止按钮用于控制实验装置停止工作。

进一步设置：所述主模板上位于自恢复按钮及启动按钮之间设有转换开关，所述转换开关的一侧设有模拟量输入电位器，所述模拟量输入电位器的顶部设有模拟量输出电压显示器。

通过采用上述技术方案，转换开关用于切换实验装置手动或是自动控制的工作方式，模拟量输入电位器可以提供可调节的0至10伏电压，当前输出的电压值通过模拟量输出电压显示器可进行直观显示。

进一步设置：所述底板顶部位于固定支架的一侧设有接线端子排，所述底板顶部位于固定支架的另一侧设有控制模块，所述控制模块包括安装于底板顶部的PLC本体、设于PLC本体一侧的模拟量模块、设于模拟量模块远离PLC本体一侧的电源及设于PLC本体远离模拟量模块一侧的小型断路器。

通过采用上述技术方案，接线端子排能够集成所有的端子，控制模块作为控制机构，PLC本体能够实施控制，模拟量模块为PLC本体的标准配件，为PLC本体输出模拟信号，电源能够为整个实验装置提供电力，小型断路器可起到保护作用。

进一步设置：所述主模板正面位于电磁阀及带灯自锁按钮之间设有三端稳压器。

通过采用上述技术方案，三端稳压器能够保护电路，起到降压、稳压的作用，不仅能够延长PLC实验装置的使用寿命，而且能够保护做实验的学生。

进一步设置：所述继电器的顶部设有LED显示器。

通过采用上述技术方案，LED显示器能够直观地显示通过A\/D转换并处理后的模拟量模块的数值。

进一步设置：所述PLC本体电连接于接线端子排，所述模拟量模块电连接于接线端子排。

通过采用上述技术方案，接线端子排能够整合PLC本体与模拟量模块，进而实现主模板、PLC本体及主模板、模拟量模块之间的连接。

进一步设置：所述PLC本体的顶部设有通讯扩展板，所述通讯扩展板为RS485BD通信卡。

通过采用上述技术方案，通讯扩展板用于通讯信号连接，使用RS485BD通信卡主要考虑到RS485BD通信卡对共模干扰抑制能力强，在实验中保证一定的实验精度。

进一步设置：所述固定支架垂直安装于底板的顶部，所述固定支架的高度为400毫米。

通过采用上述技术方案，固定支架的高度为最适宜学生进行实验的高度，增强了使用PLC实验装置时的舒适度。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：本实验装置中通过电磁阀模块，较好地模拟了电磁阀的工作环境，通过接入PLC控制器，当主模板上的电磁阀接气管后，可由整个实验装置实现后续气动模块中的气缸动作，通过调试可实现电磁阀位于不同工况下的运行工作，帮助学生完成PLC综合实验的课题，锻炼学生对于PLC课程的实践能力。

附图说明

图1是实施例1的正视图；

图2是实施例1的俯视图；

图3是实施例1的模块连接图。

图中，1、底板；2、固定支架；3、卡槽；4、主模板；5、电磁阀模块；51、电磁阀；52、带灯自锁按钮；53、急停按钮；54、自恢复按钮；6、插拔式端子；7、继电器；8、启动按钮；9、停止按钮；10、转换开关；11、模拟量输入电位器；12、模拟量输出电压显示器；13、接线端子排；14、控制模块；141、PLC本体；142、模拟量模块；143、电源；144、小型断路器；15、三端稳压器；16、LED显示器；17、通讯扩展板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：一种带电磁阀51的PLC综合实验装置，如图1、图2及图3所示，实验装置的底部为底板1，底板1顶部的中间位置垂直安装有两根对称的固定支架2，固定支架2的高度为400毫米，固定支架2内侧的侧壁上设有由上至下分布的卡槽3，卡槽3的内部安装有主模板4，主模板4可随时在固定支架2之间实现安装与拆卸，主模板4上设有电磁阀51模块5。

如图1、图2及图3所示，底板1顶部位于固定支架2的一侧设有接线端子排13，底板1顶部位于固定支架2的另一侧设有控制模块14，控制模块14中包含了安装于底板1顶部的PLC本体141，PLC本体141电连接于接线端子排13，PLC本体141的一侧设有模拟量模块142，模拟量模块142同样电连接于接线端子排13，模拟量模块142远离PLC本体141的一侧设有电源143，PLC本体141的另一侧设有小型断路器144，PLC本体141的顶部设有通讯扩展板17，通讯扩展板17使用的是RS485BD通信卡。

如图1、图2及图3所示，主模板4正面顶部的中间位置设有三个直流24V供电的电磁阀51，三个电磁阀51竖直并列安装于主模板4上，电磁阀51的左侧设有三端稳压器15，用于保护主模板4中的电路，三端稳压器15的左侧并列设置有五个带灯自锁按钮52，电磁阀51右侧设有急停按钮53与自恢复按钮54，急停按钮53设于主模板4的右上角，急停按钮53的底部设有共六个自恢复按钮54，自恢复按钮54的底部设有转换开关10，转换开关10的底部设有启动按钮8，启动按钮8的底部设有停止按钮9。

如图1、图2及图3所示，主模板4上位于三端稳压器15及电磁阀51的底部设有两块LED显示器16，LED显示器16的底部设有三个继电器7，LED显示器16的右侧设有模拟量输出电压显示器12，模拟量输出电压显示器12的底部设有模拟量输入电位器11，主模板4的最底部设有四组插拔式端子6。

在本实用新型的实施方式中，将主模板4通过卡槽3嵌入固定支架2之中，主模板4实现固定，根据使用PLC本体141的输出类型调节转换开关10，主要判断当前PLC本体141为高电平输出模式或是低电平输出模式，通过主模板4正面的接线端子与控制模块14中的接线端子排13将PLC本体141的输入输出点与主模板4进行对接，接通电源143并按下模拟量输入电位器11，模拟量输出电压显示器12将直接显示当前模拟量输入电位器11输送的电压数值，同时通过插拔式端子6接入PLC的模拟量模块142进行A\/D转换并处理，处理后的数值直接显示在LED显示器16上，将转换开关10拨到手动调试位置，旋转模拟量输入电位器11可对输出的电压在0至10伏的范围内进行调试，模拟量输出电压显示器12的数值发生变化，实验时可将电磁阀51外接气管，通过对实验装置进行调试，可控制后续气动模块中的气缸工作方式，按下停止按钮9时即可使整个实验装置停止工作，实验过程中可按照以上过程反复进行调试，最终实现对电磁阀51工作环境的的模拟。

上述的实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

设计图

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