一种plc过程与运动控制的教学演示器的制造方法
【专利摘要】本实用新型揭示了一种PLC过程与运动控制的教学演示器，由中央控制单元及分别总线连接中央控制单元的恒压单元、伺服移载单元三部分组成，其中中央控制单元互联集成设有配电断路器、开关电源、电源诊断模块、安全继电器、CPU及其I/O模块、伺服驱动器、变频器、触摸式操作面板、按钮和指示灯，恒压单元集成设有水泵、指针式压力表、数显压力传感器、球阀和水箱，用于演示PLC控制过程恒压；伺服移载单元集成设有气动三联件、气动阀岛、气缸、菲尼克斯远程I/O模块、伺服电机、传感器、滑台、工装支架及状态柱灯，用于演示PLC控制伺服移载运动。本实用新型教学演示器的研制与应用，涵盖了PLC教学多层次的知识，为各类院校、培训机构教学演示提供了可靠设备。
【专利说明】—种PLC过程与运动控制的教学演示器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种教学实训产品，尤其涉及一种基于形状判别、机械运送并完成分类装载综合功能的教学实训产品。
【背景技术】
[0002]PLC在工业控制领域有着广泛的应用。西门子S7 300系列PLC是目前主流的PLC。PLC是一门实践性很强的课程。由于西门子S7 300系列PLC的价格较高，很多教学单位没有教学设备，教学效果不佳。
【发明内容】
[0003]鉴于上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提出一种PLC过程与运动控制的教学演示器，提升教学直观性、技术普及全面性。
[0004]本实用新型的上述目的，将通过以下技术方案得以实现:一种PLC过程与运动控制的教学演示器，其特征在于所述教学演示器由中央控制单元及分别总线连接中央控制单元的恒压单元、伺服移载单元三部分组成，其中所述中央控制单元互联集成设有配电断路器、开关电源、电源诊断模块、安全继电器、CPU及其I/O模块、伺服驱动器、变频器、触摸式操作面板、按钮和指示灯，所述CPU为西门子S7 300系列的PLC ;所述恒压单元集成设有水泵、指针式压力表、数显压力传感器、球阀和水箱，用于演示PLC控制过程恒压；所述伺服移载单元集成设有气动三联件、气动阀岛、气缸、菲尼克斯远程I/O模块、伺服电机、传感器、滑台、工装支架及状态柱灯，所述气动阀岛滑接在滑台上并受驱于伺服电机，用于演示PLC控制伺服移载运动。
[0005]进一步地，所述中央控制单元设有分别面向恒压单元、伺服移载单元的MPI通讯网络。
[0006]进一步地，所述伺服移载单元为单伺服轴运动、定位编程控制与调试装置。
[0007]本实用新型教学演示器的研制与应用，其突出效果为:它将恒压控制和伺服移载两个典型的工程应用集成到一台设备上，结合设备教学的特点，涵盖了 PLC教学中从控制器原理、指令测试、编程手法、网络通讯、项目开发完整的过程，为各类大中专院校、民办培训机构教学演示提供了可靠设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型教学演示器的系统架构图。
[0009]图2是本实用新型教学演示器进行过程控制的PID调节框图。
【具体实施方式】
[0010]以下便结合实施例附图，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握。
[0011]本发明人经工程实践，将恒压控制、伺服移载两个典型的工程应用集成到本设备上，同时结合教学设备的特点，集成了传感器、气动控制、现场总线通讯、触摸屏等，做到一机多用，涵盖了 PLC教学中从控制器原理讲解、指令测试、编程手法、网络通讯、项目开发完整的过程。可实现的主要功能包括:组态第三方Profibus-DP产品到西门子S7300Profibus-DP网络；组态S7 300 PLC之间的MPI通讯网络；典型的顺序控制编程与调试(机械手控制)；实现典型的过程控制编程与调试(恒压控制)；伺服驱动器的参数整定；实现单伺服轴定位控制的运动控制编程与调试(伺服移载)。
[0012]如图1所示，本实用新型PLC过程与运动控制的教学演示器，它是由中央控制单元及分别总线连接中央控制单元的恒压单元、伺服移载单元三部分组成，其中中央控制单元互联集成设有配电断路器、开关电源、电源诊断模块、安全继电器、CPU及其I/O模块、伺服驱动器、变频器、触摸式操作面板、按钮和指示灯，所述CPU为西门子S7 300系列的PLC ;所述恒压单元集成设有水泵、指针式压力表、数显压力传感器、球阀和水箱，用于演示PLC控制过程恒压；所述伺服移载单元集成设有气动三联件、气动阀岛、气缸、菲尼克斯远程I/O模块、伺服电机、传感器、滑台、工装支架及状态柱灯，所述气动阀岛滑接在滑台上并受驱于伺服电机，用于演示PLC控制伺服移载运动。当整个系统装接完成后，该中央控制单元具有分别面向恒压单元、伺服移载单元的MPI通讯网络。而伺服移载单元为单伺服轴运动、定位编程控制与调试装置。由于涉及部件较多，并且该系统全部件的连接组装为本领域教员和技术人员所完全掌握的常识，故不予详述各部分具体的连接关系。以下惟分别介绍该演示器的各项功能。
[0013]首先学员按照操作说明书完成组态第三方P1fibus-DP产品到西门子S7300Profibus-DP网络和组态S7 300 PLC之间的MPI通讯网络，并调用相关文件在中央控制单元的触摸式操作面板上可进行测试。
[0014]再者，如图2所示，是本实用新型教学演示器进行过程控制的PID调节框图。图中，“检测与变送仪表”(过程变量)在本系统中通过恒压单元中的压力传感器与PLC连接实现来提供；“r”(系统设定值)通过在触摸屏上的输入输出域变量提供；“执行器”由变频器执行。通过中央控制单元上的屏幕显示和触控输入参数，实现恒压控制的信号输出，对恒压单元进行调节使得其中指针式压力表的读数保持在一个相对恒定的范围。
[0015]最后运动控制的实现，中央控制单元与伺服移载单元的总线控制，可以通过PLC编程控制实现对伺服电机、传感器、气缸、气动三联件等部件的程序化控制，实现其中工装支架在不同工位间的切换和工件装卸载。本实用新型教学演示器进行伺服移载的参数设定界面，本实施例中采用单伺服轴运动、定位编程控制与调试装置实现五工位伺服移载的运行效果。由此可见，这样的教学演示将更直观，能充分激发学员学习掌握知识的兴趣。
[0016]通过以上设备配置、结构及功能的描述，本实用新型教学演示器的优特点便可见一斑:它将恒压控制和伺服移载两个典型的工程应用集成到一台设备上，结合设备教学的特点，涵盖了 PLC教学中从控制器原理、指令测试、编程手法、网络通讯、项目开发完整的过程，为各类大中专院校、民办培训机构教学演示提供了可靠设备。
【权利要求】
1.一种PLC过程与运动控制的教学演示器，其特征在于所述教学演示器由中央控制单元及分别总线连接中央控制单元的恒压单元、伺服移载单元三部分组成，其中所述中央控制单元互联集成设有配电断路器、开关电源、电源诊断模块、安全继电器、CPU及其I/O模块、伺服驱动器、变频器、触摸式操作面板、按钮和指示灯，所述CPU为西门子S7 300系列的PLC ;所述恒压单元集成设有水泵、指针式压力表、数显压力传感器、球阀和水箱，用于演示PLC控制过程恒压；所述伺服移载单元集成设有气动三联件、气动阀岛、气缸、菲尼克斯远程I/O模块、伺服电机、传感器、滑台、工装支架及状态柱灯，所述气动阀岛滑接在滑台上并受驱于伺服电机，用于演示PLC控制伺服移载运动。
2.根据权利要求1所述PLC过程与运动控制的教学演示器，其特征在于，所述中央控制单元设有分别面向恒压单元、伺服移载单元的MPI通讯网络。
3.根据权利要求1所述PLC过程与运动控制的教学演示器，其特征在于，所述伺服移载单元为单伺服轴运动、定位编程控制与调试装置。
【文档编号】G09B25/02GK204029253SQ201320816932
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】杜慧琳 申请人:苏州工业职业技术学院