一种PLC实验装置的制作方法

本实用新型属于实验平台技术领域，尤其涉及一种PLC实验装置。

背景技术：

可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)是一种专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置，采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制等指令，并通过数字或者模拟式输入/输出控制各种类型的机械或者生产过程，是工业控制的核心部分。例如，在炼化行业的工厂控制中有很多小型的PLC系统，器规模小，控制灵活，用于各种小型功能生产工艺的控制，极大的提高了工业生产的效率。

然而，PLC系统应用广泛，行业技术人才需求较大，现有的PLC系统培训中，通常只是采取课堂讲课的形式或者离线仿真培训等方式对技术人员进行培训，极大限制了技术人员的技能水平的提高。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种PLC实验装置，旨在解决现有的PLC系统培训中，通常只是采取课堂讲课的形式或者离线仿真培训等方式对技术人员进行培训，极大限制了技术人员的技能水平的提高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种PLC实验装置，包括安装板，所述安装板包括第一面和第二面，所述PLC实验装置还包括：设置于所述安装板的第一面的控制器模块；设置于所述安装板的第一面，且通过总线与所述控制器模块相连的信号输入模块、信号输出模块、继电器模块、存储模块、电源模块；以及与控制器模块连接，用于接收所述控制器模块输出的控制信号，并根据所述控制信号进行模拟执行和过程检测的现场仪表模块。

进一步地，所述现场仪表模块包括：与所述控制器模块连接，用于根据所述控制信号进行模拟执行的过程执行仪表设备；与所述过程执行仪表设备连接，用于对所述模拟执行进行过程检测的过程检测仪表设备。

进一步地，所述信号输入模块包括：数字信号输入卡和模拟信号输入卡。

进一步地，所述信号输出模块包括：数字信号输出卡和模拟信号输出卡。

进一步地，所述PLC实验装置还包括：设置于所述安装板的第二面，且通过总线与所述控制器模块相连的扩展接口模块。

进一步地，所述扩展接口模块包括六个输出扩展高速端子。

进一步地，所述控制器模块包括8086系统芯片。

进一步地，所述存储模块包括动态随机存取存储器和只读存储器。

进一步地，所述动态随机存储器与所述控制器模块的第一数据传输端连接。

进一步地，所述PLC实验装置还包括：与继电器模块连接，用于根据所述继电器模块输出的继电器控制信号执行对应操作的受控设备。

本实用新型提供的一种PLC实验装置，所述PLC实验装置包括安装板和现场仪表模块，所述安装板的第一面包括控制器模块以及通过总线与所述控制器模块相连的信号输入模块、信号输出模块、继电器模块、存储模块、电源模块，控制器模块用于接收用户输入的指令，并通过现场仪表设备对控制器模块输出的控制信号进行处理和检测，使得用户可以在PLC系统和现场仪表之间进行联动调试，加强了技术人员的锻炼能力和现场维护能力，解决了现有的PLC系统培训中，通常只是采取课堂讲课的形式或者离线仿真培训等方式对技术人员进行培训，极大限制了技术人员的技能水平的提高的问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的PLC实验装置的结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的PLC实验装置中的安装板的第二面的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是本实用新型实施例提供的PLC实验装置的结构示意图，如图1所示，在本实施例中，本实用新型实施例提供的PLC实验装置包括安装板100，安装板板100包括第一面和第二面，PLC实验装置还包括：设置于安装板100的第一面的控制器模块200，设置于安装板100的第一面，且通过总线与控制器模块200相连的信号输入模块201、信号输出模块202、存储模块203、电源模块204、继电器模块205；与控制器模块200连接，用于接收控制器模块200输出的控制信号，并根据控制信号进行模拟执行和过程检测的现场仪表模块300。

在本实施例中，控制器模块200进行所有必要的计算和数据处理，通过信号输入模块201接收数据，并产生对应的输出指令。具体的，在本实施例中，可以通过编程器进行程序编辑对控制器模块200进行数据输入。存储模块203用于存储操作系统、驱动程序和应用程序。信号输入模块201、信号输出模块202、存储模块203、电源模块204、继电器模块205通过总线与控制器模块200进行数据通信，进一步地，该数据通信具体是通过总线上控制器模块200的位置寻址进行的，同时，电源模块204与总线连接为各个模块提供必要的电源。

作为本实用新型一实施例，控制器模块200可以为通用微处理器、单片机和双极型位片式微处理器中的任意一项，具体的，通用微处理器包括8080、8086等芯片，单片机包括8031、8096等型号的单片机，双极型位片式微处理器包括AM2900、AM2903等型号的片式微处理器。

作为本实用新型一实施例，控制器模块200可以为集成了ARM(Acom RISC Machine)架构和可编程逻辑(Field Programmable Gate Array，FPGA)器件的双核微处理器，该双核处理器可以采用赛灵思公司(Xilinx)生产的型号为Zynq-7030的系统芯片，Zynq-7030系统芯片提供了一个开放式的设计环境，便于可编程逻辑器件中双核Cortex-A9MPCore和定制加速器的并行开发，提升了开发速度。Zynq-7030系统芯片中的基于ARM架构和可编程逻辑器件之间关键算法的无缝衔接可以结合两者的优点，实现了性能与能效的完美平衡，可以搭载需要强处理能力和高速接口的应用程序，稳定性好，还可以优化系统接口，执行实时分析和控制。

作为本实用新型一实施例，如图1所示，现场仪表模块300包括：与控制器模块200连接，用于根据控制器模块200输出的控制信号进行模拟执行的过程执行仪表设备301；与过程执行仪表设备301连接，用于对过程执行仪表设备301的模拟执行过程进行过程检测的过程检测仪表设备302。

作为本实用新型一实施例，信号输入模块201包括：数字信号输入(Digital Input，DI)卡和模拟信号输入(Analog Input，AI)卡。

作为本实用新型一实施例，所述信号输出模块包括：数字信号输出(Digital Output，DO)卡和模拟信号输出(Analog Output，AO)卡。

作为本实用新型一实施例，图2是本实用新型实施例提供的PLC实验装置中的安装板的第二面的结构示意图，如图2所示，PLC实验装置还包括：设置于安装板100的第二面，且通过总线与控制器模块200相连的扩展接口模块。具体的，扩展接口模块包括输出扩展高速端子401、输出扩展高速端子402、输出扩展高速端子403、输出扩展高速端子404、输出扩展高速端子405以及输出扩展高速端子406等六个输出扩展高速端子。

作为本实用新型一实施例，控制器模块包括8086系统芯片。

作为本实用新型一实施例，存储模块203包括动态随机存取存储器和只读存储器。在本实施例中，只读存储器中的内容只能读出，不能写入，属于非易失存储器，当只读存储器的电源消失后，仍然能够保存储存的内容，因此，只读存储器用于存放PLC实验装置中所需要的PLC系统程序。动态随机存储器属于易失性的存储器，但是动态随机存储器的工作速度高、改写方便，用户可以根据需要通过编程器对其进行编程。

作为本实用新型一实施例，PLC实验装置还包括通过信号输入模块201与控制器模块200连接的编程器，在本实施例中，用户通过编程器将程序输入PLC实验装置中的存储模块203，还可以用编程器检查程序以及修改程序，利用编程器还可以检测PLC实验装置的工作状态。

作为本实用新型一实施例，动态随机存储器中内置有可充放电的微型锂电池，用于在PLC系统突然失电后人能保存储存的数据。

作为本实用新型一实施例，动态随机存储器可以为两片DDR3内存颗粒，通过两片DDR3内存颗粒组成32位接口、内存大小为1G的DDR芯片，32位带宽的DDR3内存颗粒采用32位的总线与微处理器模块连接，支持的最高速度为1066MT/s。

作为本实用新型一实施例，动态随机存储器与控制器模块200的第一数据传输端连接。用户通过控制器模块200输入数据，动态随机存储器用于存储用户编写的程序和工作数据。

作为本实用新型一实施例，所述PLC实验装置还包括：与继电器模块205连接，用于根据继电器模块205输出的继电器控制信号执行对应操作的受控设备。在本实施例中，继电器模块205后端的受控设备可以为电动机等被控装置，使得用户可以通过对控制器模块200输入指令对执行器操控，能够尽量模仿工业生产过程中的PLC系统的应用。

作为本实用新型一实施例，电源模块207还可以直接连接到过程执行仪表设备和过程检测仪表设备，作为负载电源为过程执行仪表设备和过程检测仪表设备供电。

作为一优选实施例，当总线为多个时，多个总线可以是相同类型或不同类型的总线。

本实用新型提供的一种PLC实验装置，所述PLC实验装置包括安装板和现场仪表模块，所述安装板的第一面包括控制器模块以及通过总线与所述控制器模块相连的信号输入模块、信号输出模块、继电器模块、存储模块、电源模块，控制器模块用于接收用户输入的指令，并通过现场仪表设备对控制器模块输出的控制信号进行处理和检测，使得用户可以在PLC系统和现场仪表之间进行联动调试，加强了技术人员的锻炼能力和现场维护能力，解决了现有的PLC系统培训中，通常只是采取课堂讲课的形式或者离线仿真培训等方式对技术人员进行培训，极大限制了技术人员的技能水平的提高的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。