专利名称：移动式多功能教学plc试验台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及PLC技术领域，具体涉及一种移动式多功能教学PLC试验台。
背景技术：
现有技术中也存在PLC试验台，但或者体积庞大、不可移动，或者结构简单、功能单一，或者不同时具备数字量、模拟量输入及输出，数字量及模拟量指示显示，更多的不具备Profibus-DP工业现场总线及工业以太网技术集成。
发明内容为解决背景技术中的问题，本发明创造提供了一种便于携带，且功能齐全的移动式多功能教学PLC试验台。为实现上述发明目的，本发明创造采用如下技术方案一种移动式多功能教学PLC试验台，包括箱体24，设置在箱体前面板上的PLC 26、电源控制开关、电源指示灯、触摸液晶显示屏9、输出信号模块和输入模拟信号模块，变频器23和设置在箱体内的电源模块；输入模拟信号模块与PLC的输入模块相连，输出信号模块与PLC的输出模块相连，触摸液晶显示屏与PLC的通信模块相连；变频器通过Profibus-DP工业现场总线与PLC连接或不带总线控制方式与PLC连接。进一步，所述PLC包括电源模块I、CPU模块2、工业网卡模块3、数字量输入输出模块4、远程I/O模块5、模拟量输入模块6、模拟量输出模块7及热电阻输入模块8。进一步，所述电源指示灯分为控制电源指示灯11和总电源指示灯10。进一步，所述输出信号模块包括数字量输出信号模块12和模拟量输出信号模块
16;其中，数字量输出信号接入指示灯进行状态指示，模拟量输出信号接入仪表通过指针显
/Jn o进一步，所述输入模拟信号模块包括数字量模拟输入信号模块13和模拟量模拟输入信号模块19 ;其中，数字量模拟输入信号通过按钮接入数字量模拟输入信号模块13，模拟量模拟输入信号通过手动输入电位器接入模拟量模拟输入信号模块19。进一步，数字量输出信号模块12、数字量模拟输入信号模块13与数字量输入输出模块4相连,模拟量输出信号模块16与模拟量输出模块7相连；模拟量模拟输入信号模块19与模拟量输入模块6相连。进一步，模拟量模拟输入信号模块19向模拟量输入模块6输入信号时，同时向信号指不器17输入信号。进一步，还包括变频器参数输出显示器18和变频器手动调节电位器20。进一步,所述触摸液晶显示屏9通过Profibus-DP工业现场总线与CPU模块2相连，通过人机界面开发的程序，对PLC内部所有输入、输出的模拟量及数字量信号通过动画、状态、数字窗口方式显示，还可以在人机界面开发的程序对PLC输入的数点量及模拟量进行相应的模拟操作。[0014]进一步，所述工业网卡模块3通过TCP/IP与台式电脑或笔记本电脑以太网接口相连，模拟工业以太网通讯模式对PLC进行编程及故障诊断。由于采用了上述技术方案，本发明创造具备如下有益效果I、移动式多功能教学PLC试验台，在进行相关PLC及人机界面培训时，可以随意携带到培训场所，可以通过开放式的元器件及各种PLC模块，对实物认识和了解。2、数字量输入输出模块的设置可以通过编写由简单逻辑程序到复杂的各种指令编程进行数字信号输入输出的学习。3、模拟量输入模块、模拟量输出模块的设置可以通过编写各种字、双字、整型、实数等进行模拟信号输入输出的学习。4、工业网卡模块的设置可以进行工业以太网网络通讯及配置的学习。 5、远程I/O模块的设置可以进行配置多个远程I/O控制站进行分散控的学习。6、变频器的设置可以通过手动模拟电位器进行变频调节控制电机运转控制和通过Profibus-DP工业现场总线对变频器内部所有运行参数进行读取以及控制变频器的启停、调速变频等工业现场总线通讯的学习。7、触摸液晶显示屏的设置可以进行触摸屏组态，对PLC数字量输入、输出控制及显示，对模拟量输入、输出的调节及显示，对PLC内部所需监控的信息通过编程进行监控，通过MPI网络、Profibus-DP网络、TCP/IP网络与触摸屏进行各种方式的通讯等方面的学习。
图I是本发明创造试验台的主视图；图2是本发明创造试验台的侧视图；图中1、电源模块；2、CPU模块；3、工业网卡模块；4、数字量输入输出模块；5、远程I/O模块；6、模拟量输入模块；7、模拟量输出模块；8、热电阻输入模块；9、触摸液晶显不屏；10、总电源指示灯；11、控制电源指示灯；12、数字量输出信号模块；13、数字量模拟输入信号模块；14、总电源控制开关；15、控制电源开关；16、模拟量输出信号模块；17、信号指示器；18、变频器参数输出显示器；19、模拟量模拟输入信号模块；20、变频器手动调节电位器；21、12V DC开关电源；22、24V DC开关电源；23、变频器；24、箱体；25、散热孔；26、PLC。
具体实施方式
以下结合附图及优选实施方式对本发明创造进行进一步解释，需说明的是，以下实施例不得解释为对本发明创造的限制。结合图I和图2，PLC 26采用的是西门子的S7-300系统PLC，PLC的CPU模块2采用的315-2DP ;工业网卡模块3采用的是西门子S7-300扩展模块中的工业以太网CP343-1通讯模块；数字输出与数据输入采用的是具有8个数字输出和8个数字输入的数字量输入输出模块4 ;远程I/O模块5采用的是IM153-1 ;模拟量输入模块6采用的是有两个模拟输入通道的扩展模块；模拟量输出模块7采用的是有两上模拟输出通道的扩展模块；上述PLC模块按照规定的顺序依次安装固定在箱体24上的西门子专用导轨上；它们之间通过专用连接器连接。[0028]触摸液晶显示屏9通过Profibus-DP工业现场总线与PLC的CPU模块2连接，通过通信线路进行通信，可以通信组态设计，来显示和控制PLC中一些信息或状态。PLC的数字输出部分与指示灯连接，即通过数字量输出信号模块12上的指示灯的明灭来指示数字输出的状态。 PLC的数字输入部分与带指示灯的按钮连接，即通过数字量模拟输入信号模块13上的按钮的开合模拟输入信号，同时按钮上的指示灯的明灭可以确认按钮是否闭合，信号是否送达到PLC。PLC的模拟输出信号与模拟量输出信号模块16连接，具体是与一个直流机械电压表连接，通过这个电压表的指示，可以看出模拟输出量的正负和强度大小。PLC的模拟输入通道与模拟量模拟输入信号模块19连接，具体是与一个多圈精密电位器连接，通过调节这个电位器，可以模拟输入到PLC中的模拟信号，同时这个电位器输出的信号还与信号指示器17连接，具体是与一个直流数显电压表连接，通过这个电压表可以看出输入到PLC中的模拟信号的强度大小。变频器23采用是丹佛斯的通用小型变频器，该变频器配置有Profibus-DP通讯卡，通过这个变频器可学习变频器通过网络方式进行相关信息交换。变频器与PLC控制，采用两种方式进行学习，一种为传统的不带总线控制方式，通过0-10VDC进行变频调速，一方面可以通过手动调节电位器20送入变频器调频，另一方面可以通过PLC模拟量直接输出至变频器，通过PLC编程对变频器进行调频控制，变频器反馈信号通过模量信号直接送入变频器参数输出显示器18实时显示。另一种方式通过Profibus-DP工业现场总线与PLC连接，不再通过模拟量进行变频控制，由PLC通过总线协议方式，直接与变频进行相关参数信息交控，实现变频器内部所有信息的读取及变频控制。PLC中的工业网卡模块3可以进行工业以太网的配置和通信的学习。远程I/O模块5采用IM153-1可以进行远程分布式I/O的安装和配置的学习。PLC的CPU模块2集成的有Profibus-DP的接口，可以进行相关的通信配置的学习。电源控制开关包括总电源控制开关14和控制电源开关15 ;电源指示灯分为控制电源指示灯11和总电源指示灯10 ;总电源控制开关控制整个试验台接入的总电源，包括动力电源380VAC及220VAC，380VAC电源主要供变频器使用，220VAC电源供PLC、24V DC开关电源22、12V DC开关电源使用。当总电源控制开关闭合，总电源指示灯10点亮，说明试验台主电源已正常，变频器及控制回路电源具备工作条件。控制电源开关控制220VAC电源，闭合后，控制电源指示灯11点亮，说明控制电源回路可以正常工作。PLC电源模块1，主要供PLC所有模块用电及触摸液晶显示屏9用电，确保供电可靠性。24V DC开关电源22，为输入及输出数字量信号指示灯及小型中间继电器供电，虽然与PLC电源模块电压等级一致，但为保证系统电源互不干扰，所以进行相互独立供电。12VDC开关电源21，为模拟量输入及变频器模拟量控制0-10VDC提供可靠的模拟电源。通过培训学习理论知识，结合该小型PLC试验台，让大家亲自动手，自己设计，对输入、输出元器件(按钮、指示灯、旋钮开关、电位器、数码管等)及PLC输入/输出模块、CPU模块、远程I/O模块、工业以太网模块等进行连接，对照实物模块在程序开发软件平台中进行硬件组态。设计程序通过多种方式(MPI/PROFIBUS-DP/TCP IP)下载试验，同时又可通过MPI/PROFIBUS-DP/TCP IP与工程师站通讯，进行各个模块硬件及编写的程序进行的监控。通过试验台上开关、按钮、电位器、触摸屏进行的输入、输出信号的模拟试验。[0035]通过系统的学习，可以让初学编程人员，理论联系实践，对PLC编程知识快速提高，并得以应用 。
权利要求1、一种移动式多功能教学PLC试验台，包括箱体(24)，其特征是还包括设置在箱体前面板上的PLC (26)、电源控制开关、电源指示灯、触摸液晶显示屏(9)、输出信号模块和输入模拟信号模块，变频器(23)和设置在箱体内的电源模块；所述输入模拟信号模块与PLC的输入模块相连，所述输出信号模块与PLC的输出模块相连,所述触摸液晶显不屏(9)与PLC的通信模块相连；所述变频器(23)通过Profibus-DPエ业现场总线与PLC连接。
2、根据权利要求I所述的移动式多功能教学PLC试验台，其特征是所述PLC包括电源模块⑴、CPU模块⑵、エ业网卡模块(3)、数字量输入输出模块⑷、远程I/O模块(5)、模拟量输入模块(6)、模拟量输出模块(7)及热电阻输入模块(8)。
3、根据权利要求I所述的移动式多功能教学PLC试验台，其特征是所述电源指示灯分为控制电源指示灯(11)和总电源指示灯(10)。
4、根据权利要求I所述的移动式多功能教学PLC试验台，其特征是所述输出信号模块包括数字量输出信号模块(12)和模拟量输出信号模块(16);其中，数字量输出信号接入指示灯进行状态指示，模拟量输出信号接入仪表通过指针显示。
5、根据权利要求I所述的移动式多功能教学PLC试验台，其特征是所述输入模拟信号模块包括数字量模拟输入信号模块(13)和模拟量模拟输入信号模块(19);其中，数字量模拟输入信号通过按钮接入数字量模拟输入信号模块(13)，模拟量模拟输入信号通过手动输入电位器接入模拟量模拟输入信号模块(19)。
6、根据权利要求2、4或5所述的移动式多功能教学PLC试验台，其特征是数字量输出信号模块(12)、数字量模拟输入信号模块(13)与数字量输入输出模块(4)相连，模拟量输出信号模块(16)与模拟量输出模块(7)相连；模拟量模拟输入信号模块(19)与模拟量输入模块(6)相连。
7、根据权利要求6所述的移动式多功能教学PLC试验台，其特征是模拟量模拟输入信号模块(19)向模拟量输入模块(6)输入信号时，同时向信号指不器(17)输入信号。
8、根据权利要求I所述的移动式多功能教学PLC试验台，其特征是还包括变频器參数输出显示器(18)和变频器手动调节电位器(20)。
9、根据权利要求I所述的移动式多功能教学PLC试验台，其特征是所述触摸液晶显示屏(9)通过Profibus-DPエ业现场总线与CPU模块(2)相连。
10、根据权利要求2所述的移动式多功能教学PLC试验台，其特征是所述エ业网卡模块(3)通过TCP/IP与台式电脑或笔记本电脑以太网接ロ相连，模拟エ业以太网通讯模式对PLC进行编程及故障诊断。
专利摘要本实用新型公开的一种移动式多功能教学PLC试验台，包括箱体(24)，设置在箱体前面板上的PLC(26)、电源控制开关、电源指示灯、触摸液晶显示屏(9)、输出信号模块和输入模拟信号模块，变频器(23)和设置在箱体内的电源模块；所述输入模拟信号模块与PLC的输入模块相连，所述输出信号模块与PLC的输出模块相连，所述触摸液晶显示屏(9)与PLC的通信模块相连；所述变频器(23)通过Profibus-DP工业现场总线与PLC连接或通过不带总线的控制方式与PLC连接；该试验台便于携带，且功能齐全。
文档编号G09B23/18GK202422528SQ20112055965
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者付新明, 叶安理, 姚国勋, 张挪亚, 张项伟, 郝恒义 申请人:河南中烟工业有限责任公司洛阳卷烟厂