专利名称：过程控制综合实验模型的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种教学模型，尤其涉及一种过程控制综合实验模型。
背景技术：
在流程工业的常用电气设备中一般包括智能仪表、变频器、PLC,比较新型的设备 中都使用了触摸终端作为人机交互界面。既有温度、压力、流量等参数的过程控制环节，又 有位置、速度、加速度等变量的运动控制环节及顺序控制环节，需要综合运用多方面的专业 知识。但是，至今学生们还不能实现把书本上学到的有关电气设备的知识及时在类似的设 备上进行实际操作，因此，需要设计一种能够综合以上技术的实验模型，以便让学生们更好 地掌握和巩固已学的专业知识，掌握本专业领域实用的新技术。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种具有PLC、触摸终端及智能仪表和变频器等工控 主流技术的模拟操作功能的、能成为教研仪器设备来使用、可作为相关专业学生的课程设 计或毕业设计的实物模型和学习平台的过程控制综合实验模型。本实用新型的技术方案如下它包括PLC、触摸终端、智能仪表、变频器、交流接触 器、模拟量采集模块；触摸终端与PLC连接，模拟量采集模块和交流接触器与PLC的I/O 口 连接，智能仪表和变频器通过RS485通信与PLC连接。通过该模型使学生能学会人机界面的应用与编程、处理人机界面与PLC的通信问 题，同时巩固和掌握PLC的编程、控制及应用等知识。学习变频技术和智能仪表的使用、变 频器和仪表等与PLC及人机之间通信与控制(掌握RS-485通信协议的实际应用)，以及关 于模拟量的采集、显示及控制等知识。在完成人机界面的设计过程中，同时可让学生接触 AutoCAD软件，组态王等软件及硬件线路的实际安装与调试，使学生既能够学习和巩固专业 理论知识，又能够提高实际操作的综合技能。本模型融合了多种主流的先进控制技术，具有较高的实用价值，可作为高等院校 自动化类相关专业的实验设备进行推广。该模型可帮助提高学生对新知识、新技术的实际 应用能力，使学生在走向工作岗位后，能够很快地适应新的工作岗位，且具有较强的技术创 新能力。通过此课题也能进一步作为老师后续项目课题开发研究的基础。如“PLC与触摸 终端在电梯中的应用” ；“PLC与触摸终端在包装机械中的应用”等。将目前本行业最流行和实用的多种主流的先进控制技术以及来自工业生产现场 的典型问题经过提炼和升华，结合专业教学和科研的需要重新设计成一个综合性的模型， 具有较高的实用和推广价值，可作为高等院校自动化类相关专业的实验设备。通过硬件配 置和软件编程解决了多台不同通信协议格式的不同控制对象之间的相互通信和控制问题。 从目前所了解到的资料来看，尚未见到同样的模型。从综合性、实用性、先进性、经济性等方 面来讲，在同类的设备模型中，是具有一定特色的。通过本模型，学生可以在较短的时间内掌握工控领域内大量先进实用的主流控制技术，在走向工作岗位后，能够很快地将所学知识和技能应用于实际项目，为企业创造更大 的经济效益和社会效益。此课题也能进一步作为教师后续项目课题开发研究的基础。如 "PLC与触摸终端在电梯中的应用” ；“PLC与触摸终端在包装机械中的应用”等。
图1是本实用新型的一种结构示意图。
具体实施方式
本实用新型包括PLC、触摸终端、智能仪表、变频器、交流接触器、模拟量采集模块、 温度传感器、固态继电器、加热器、热继电器、制冷装置、电动机以及直流电源模块；所述的 电动机包括滴头电动机、循环泵电机和输送带电机，直流电源模块与触摸终端连接，触摸终 端与PLC连接，模拟量采集模块和交流接触器与PLC的I/O 口连接，智能仪表和变频器通过 RS485通信与PLC连接；热继电器与循环泵电机或输送带电机连接，循环泵电机或输送带电 机与热继电器连接，滴头电动机与变频器连接，传感器、制冷装置与智能仪表连接；加热器、 固态继电器、传感器与智能仪表连接。图1是模拟鱼肝油制药行业的一种软胶囊滴丸机模型的结构示意图，该模型主要 由PLC—台、触摸终端一台、智能仪表二台、温度传感器二只、变频器二台、交流电动机四 台、模拟量采集模块一块、交流接触器二只、热继电器二只、固态继电器一只、加热器一组以 及直流电源模块等组成；触摸终端与PLC连接，模拟量采集模块和交流接触器与PLC的I/O 口连接，1#和2#智能仪表以及1#和2#变频器通过RS485通信与PLC连接；循环泵电机和 输送带电机均与交流接触器和热继电器连接，1#和2#滴头电动机分别与1#和2#变频器 连接，2#传感器和制冷装置与2#智能仪表连接；1#传感器和固态继电器与1#智能仪表连 接，1#加热器又与固态继电器连接。该模型利用DVP软件进行PLC编程，利用ADP软件在触摸终端上进行人机界面的 编程。通过硬件配置和软件编程实现了基于RS-485的PLC、触摸终端、变频器、智能仪表之 间的通信。能够在触摸终端上编程实现对所有控制对象的控制，包括开关控制与显示、模拟 量的采集、参数设定与显示等。实现了基于DELTA可编程控制器、HITECH触摸终端、DELTA 变频器、AI智能仪表的应用模型的研制。所实现的主要功能包括以下几个方面1、触摸终端与PLC控制系统的设计与实现涉及人机界面的应用与开发，PLC控制 系统的编程与应用，触摸终端与PLC的通信等。2、智能仪表与PLC控制系统的设计与实现涉及智能仪表的应用与控制技术，触 摸终端通过PLC对智能仪表参数如温度等的显示、设定与控制等，多台智能仪表与PLC的通 信技术、过程参数的PID控制等。3、变频器与PLC控制系统的设计与实现涉及变频技术的应用、触摸终端通过PLC 对变频器的参数的显示、设定与控制等技术，多台变频器与PLC的通信和控制技术；变频器 与智能仪表不同的协议格式在PLC中的编程处理。4、模拟量的采集与控制系统的设计与实现涉及模拟量采集模块的应用技术，触 摸终端通过PLC模拟量模块采集数据，通过运算和比较，实现参数的显示、控制或报警等。5、电气原理图的设计与实现涉及AutoCAD软件应用、电气原理图的设计等内容。[0018] 6、报警控制系统的设计与实现涉及报警系统的采集、分析与报警及控制，充分发 挥触摸终端人机界面与PLC系统的优势。
权利要求一种过程控制综合实验模型，其特征在于它包括PLC、触摸终端、智能仪表、变频器、交流接触器、模拟量采集模块；触摸终端与PLC连接，模拟量采集模块和交流接触器与PLC的I/O口连接，智能仪表和变频器通过RS485通信与PLC连接。
2.根据权利要求1所述的过程控制综合实验模型，其特征在于它还包括温度传感器、 固态继电器、加热器、热继电器、制冷装置、电动机以及直流电源模块；所述的电动机包括 滴头电动机、循环泵电机和输送带电机，直流电源模块与触摸终端连接，触摸终端与PLC连 接；热继电器与循环泵电机或输送带电机连接，循环泵电机或输送带电机与热继电器连接， 滴头电动机与变频器连接，传感器、制冷装置与智能仪表连接；加热器、固态继电器、传感器 与智能仪表连接。
3.根据权利要求1所述的过程控制综合实验模型，其特征在于它是由PLC—台、触摸 终端一台、智能仪表二台、温度传感器二只、变频器二台、交流电动机四台、模拟量采集模块 一块、交流接触器二只、热继电器二只、固态继电器一只、加热器一组以及直流电源模块组 成；触摸终端与PLC连接，1#和2#智能仪表以及1#和2#变频器通过RS485通信与PLC连 接；循环泵电机和输送带电机均与交流接触器和热继电器连接，1#和2#滴头电动机分别与 1#和2#变频器连接，2#传感器和制冷装置与2#智能仪表连接；1#传感器和固态继电器与 1#智能仪表连接，一组加热器又与固态继电器连接。
专利摘要本实用新型涉及一种过程控制综合实验模型。它包括PLC、触摸终端、智能仪表、变频器、交流接触器、模拟量采集模块；触摸终端与PLC连接，模拟量采集模块和交流接触器与PLC的I/O口连接，智能仪表和变频器通过RS485通信与PLC连接。通过该模型使学生能学会人机界面的应用与编程、处理人机界面与PLC的通信问题，巩固和掌握PLC的编程、控制及应用等知识。学习变频技术和智能仪表的使用、变频器和仪表等与PLC及人机之间通信与控制，以及关于模拟量的采集、显示及控制等知识。在完成人机界面的设计过程中，同时可让学生接触AutoCAD软件，组态王等软件及硬件线路的实际安装与调试，使学生提高实际操作的综合技能。
文档编号G09B25/02GK201562394SQ200920306660
公开日2010年8月25日 申请日期2009年7月22日 优先权日2009年7月22日
发明者彭彦卿, 陈李清 申请人:厦门理工学院