专利名称：一种plc实验柜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种PLC实验设备。
背景技术：
目前，公知的PLC实验装置由插线实验板、实验用电器元件、专用的模拟实验模块及各类专用插线组成。实验者根据各模块实验要求，用专用插线在实验板上连接电路，编程、通电、进行模拟控制演示。由于不能清楚的反映所连接的电路的输入和输出端口且无法反应出硬件线路走向，同时还不能根据实际需要进行开放式硬件线路设计和开发，实验单调、高度程序化和模块化造成了在教学中实验者对实验的内容没有兴趣，实验效果不理想， 同时此类实验装置因实验内容单一、过于程序化和模块化，只能简单应用于学校相关专业课程的实验，不能用于科研开发和拓展研究，不能有效的进行PLC创新控制设计和拓展开发验证，无法满足工业过程控制前期开发、验证和调试需要。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种多功能、开放式、带拓展功能的PLC
实验装置。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是PLC实验柜包括电控箱、设置在电控箱内的低压电器元件和电器元件之间的连接线路。其特征在于所述的低压电器元件包括 PLC、三相空气断路器OlSl)、单相空气断路器OlSl)、熔断器(FU1、FU2、FU3、FU4)、24V直流开关电源、直流继电器(KA1、KA2、KA3、KA4、KA5、KA6、KA7)交流接触器(KM1、KM2、KM3、KM4)、 热继电器(FR1、FR2)、三色指示灯(HL1、HL2、HL3)、按钮按键(SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6)、 上下两排接线端子排、零线端子排和地线端子排。三相空气断路器OiSl)的输入端接三相电的U、V和W端，其输出端依次连接熔断器(FU1、FU2、FU3)的输入端，熔断器(FU1、FU2、 FU3)的输出端连接交流接触器(KM1、KM2、KM3、KM4)主触点的输入端，交流接触器(KM2、 KM3)主触点的输出端连接热继电器(FR1、FR2)主触点的输入端，三色指示灯(HL1、HL2、 HL3)的输入端连接三相空气断路器(QSl)的输出端，三色指示灯(HL1、HL2、HL3)输出端连接零线端子排，上排接线端子的下端从左至右依次接PLC的L端、N端、PE端、+24端、COM、 X0、XI、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X10、XII、Χ12、Χ13、Χ14、Χ15、Χ16、Χ17、Χ20、Χ21、Χ22、Χ23、 Χ24、Χ25、Χ26、Χ27、COM和24V直流开关电源的+24端、+24端、-24端、-24端，上排接线端子的上端从左至右依次接L线、N线、PE线，+24V端预留，输入信号公用端接COM，上排接线端子的6-13再依次接热继电器(FRl)、按钮开关(SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6)、热继电器 (FR2)，所述的下排接线端子的上端从左至右依次接PLC的Y0、Y1、Y2、Y3、C0M1J4、Y5、Y6、 Y7、C0M2、Y10、Y11、Y12、Y13、C0M3、Y14、Y15、Y16、Y17、C0M4、Y20、Y21、Y22、Y23、Y24、Y25、 Y26、Y27、C0M5和24V直流开关电源的+ 端、+24端、-24端和- 端，下排接线端子的下端从左至右第一个端口 YO预留、第二至第七端口接24V直流继电器(ΚΑΙ、KA2、KA3、KA4、 KA5、KA6、KA7)。所述的MV直流继电器ΚΑΙ、KA3、KA5、KA7的一组常开触点的输入端接交流接触器KM1、KM2、KM3、KM4的线圈输入端，交流接触器KM1、KM2、KM3、KM4的线圈输出端接 L线；24V直流继电器KA1、KA3、KA5、KA7对应的常开触点的输出端接L线；KA2、KA4、KA6的对应的常开触点输入端接L线，其输出端预留根据拓展需要接用户负载。进一步地，还包括PLC光电开关控制模块和PLC接近开关控制模块。进一步地，PLC光电开关控制模块包括光电开关(SQl)，所述的上排接线端子的14 端口接光电开关(SQl)，即对应的PLC的XlO端口接光电开关(SQl)并在光电开关(SQl)上设置一个与之相应的光电开关底座。进一步地，PLC接近开关控制模块包括接近开关(SQ2)，所述的上排接线端子的15 端口接接近开关(SQ2)，即对应的PLC的Xll端口接接近开关(SQ2)并在接近开关(SQ2)上设置一个与之相应的接近开关底座。本发明既可以进行传统的PLC控制实验，又能够利用光电开关、接近开关、传感器、三菱PLCFX2N-2AD、三菱PLCFX2N-2DA、三菱PLCFX2n系列组网控制模块等进行光电控制、 传感器控制、数模控制、模数控制、组网控制等特殊控制，能够实现公知的PLC实验装置所不能完成的实验项目。本实验柜拓展单元可接变频器、同步控制器、PID控制器、各类按钮、 行程开关等元件，可以进行220V或380V负载输出控制，可以根据实验要求实时改变硬件线路连接，不仅实现了常见PLC实验装置的实验功能，又可以进行拓展控制实验，同时还可以激发实验者的创新意识、提高实验者的学习兴趣，这种多功能、开放式、带拓展功能的设计既能满足各类院校专业教学实验要求又能满足高校和科研院所进行科研开发和拓展研究需要。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中图1是控制箱面板元件布置图；图2是控制箱面板元件接线图；图3是控制箱元件布置图；图4是电气原理图(1);图5是PLC外部接线图；图6是电气原理图O);图7是开关电源接线图；图8是接近开关底座零件图； 图9是光电开关底座零件图10是拓展单元安装用筛网示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。根据图1-图10所示，本PLC实验装置采用工业控制的常规形式，主体采用电气柜式结构，包括柜体中PLC模块的布置安装和其它配套低压电器元器件的布置和走线，还包括柜门上控制面板的布置和线路连接。上排接线端子的下端从左至右依次接三菱PLCFX2N_48MT的L端、N端、PE端、+24 端、COM、X0、XI、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X10、XII、Χ12、Χ13、Χ14、Χ15、Χ16、Χ17、Χ20、Χ21、 Χ22、Χ23、Χ24、Χ25、Χ26、Χ27、COM 和 24V 直流开关电源(A-120-24)的 +24 端、+24 端、-24 端、端，上排接线端子的上端从左至右依次接L线、N线、PE线，+24V端预留，输入信号公用端接 COM,接线端子的 6-15 再依次接 FR1、SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6、FR2、SQ1、SQ2， X12、X13、X14、X15、X16、X17、X20、X21、X22、X23、X24、X25、X26、X27 为拓展模块预留。下排接线端子的上端从左至右依次接三菱PLCFX2N-48MT的Y0、Yl、Y2、Y3、COMl、Y4、Y5、Y6、 Y7、C0M2、Y10、Y11、Y12、Y13、C0M3、Y14、Y15、Y16、Y17、C0M4、Y20、Y21、Y22、Y23、Y24、Y25、 Y26、Y27、C0M5和24V直流开关电源(A-120-24)的+24端、+24端、-24端、-24端，下排接线端子的下端从左至右第一个端口 YO预留、第二至第七端口接24V直流继电器ΚΑΙ、KA2、 KA3、KA4、KA5、KA6、KA7，其它端口为拓展模块预留。本PLC实验装置中主电路，PLC输入L线、N线、PE线，24V直流开关电源(A-120-24)输入L线、N线、PE线以及引至接线端子上的+24端和-24端，热过载继电器!7Rl和FR2的辅助触点的接线，均从电控柜隔板底部走暗线，其余线路均布置成明线以利于开发和设计实验项目。本PLC实验装置中24V直流继电器KAl、KA3、KA5、KA7的一组常开触点的输入端接交流接触器KM1、KM2、KM3、KM4的线圈输入端，交流接触器KM1、KM2、KM3、KM4的线圈输出端接L线；24V直流继电器KAl、KA3、KA5、KA7对应的常开触点的输出端接L线；KA2、KA4、 KA6的对应的常开触点输入端接L线，其输出端预留根据拓展需要接用户负载，如果负载工作电压为220V则负载的出线端接N线，如果负载工作电压为380V则负载的出线端接L线。本PLC实验装置中三菱PLCFX2N_48MT的XlO和Xll端口分别接光电开关SQl和接近开关SQ2 ( 一种特殊传感器)，考虑到光电开关SQl和接近开关SQ2在机械传动装置上安装方便，特为它们量身设计了专门的安装底座，本PLC实验装置为了满足各类实验要求除了上述安装和布置的元件之外还设计了拓展单元，上述中提到的两排接线端子均为拓展单元预留了接线端口，拓展部分可根据实验者的创新设计和开发要求自行选择适配元件安装到配套的筛网上。实验者若要按本PLC实验装置做按钮启停控制、光电开关启停控制和工作台往复控制实验时首先做硬件线路调整，将交流接触器KM3、KM4主触点输出端调相序(U相和W相互换)，KMl主触点输出端接电动机Ml、FRl主触点输出端接电动机M2、FR2主触点输出端接工作台驱动电动机M3，PLC主机接入三菱手持编程器FX-20P或接入台式电脑(安装三菱 PLC编程软件)，PLC实验柜接入三相电源(380V)，闭合QSl和QS2，控制面板指示灯亮、PLC 模块通电指示灯亮、24V电源模块通电指示灯亮，用三菱手持编程器FX-20P或台式电脑(安装三菱PLC编程软件)输入控制程序，将PLC主机控制开关置于RUN、PLC运行指示灯亮，通过按钮SB1-SB6、光电开关SQl和SQ2可实现按钮启停控制、光电开关启停控制和工作台往复控制实验项目。若实验要求的功能控制实验柜硬件不能满足时可使用拓展单元，将拓展的元件用螺栓安装在专用筛网上，输入信号依次可接到X12-X27端子排上，输入信号依次可接到Y10-Y27端子排上，接好其它硬件线路按照上述过程进行实验。以下为控制箱元件明细表
权利要求
1.一种PLC实验柜，包括电控箱、设置在电控箱内的低压电器元件和电器元件之间的连接线路，其特征在于所述的低压电器元件包括PLC、三相空气断路器OiSl)、单相空气断路器(QSl)、熔断器(FUU FU2、FU3、FU4)、24V直流开关电源、直流继电器(KAU KA2、KA3、 KA4、KA5、KA6、KA7)交流接触器(KMU KM2、KM3、KM4)、热继电器(FRU FR2)、三色指示灯 (HL1、HL2、HL3)、按钮按键(SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6)、上下两排接线端子排、零线端子排和地线端子排。所述的三相空气断路器OiSl)的输入端接三相电的U、V和W端，其输出端依次连接熔断器(FU1、FU2、FU;3)的输入端，所述的熔断器(FU1、FU2、FU!3)的输出端连接交流接触器(KMl、KM2、KM3、KM4)主触点的输入端，交流接触器(KM2、KM3)主触点的输出端连接热继电器(FR1、FR2)主触点的输入端，三色指示灯(HL1、HL2、HL3)的输入端连接三相空气断路器OiSl)的输出端，三色指示灯(HL1、HL2、HL3)输出端连接零线端子排，所述的上排接线端子的下端从左至右依次接PLC的L端、N端、PE端、+ 端、C0M、X0、X1、X2、X3、X4、 X5、X6、X7、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、X20、X21、X22、X23、X24、X25、X26、X27、 COM和24V直流开关电源的+ 端、+ 端、14端、端，上排接线端子的上端从左至右依次接L线、N线、PE线，+24V端预留，输入信号公用端接COM，上排接线端子的6_13再依次接热继电器(FRl)、按钮开关(SBU SB2、SB3、SB4、SB5、SB6)、热继电器(FR2)，所述的下排接线端子的上端从左至右依次接 PLC 的 Y0、Yl、Y2、Y3、COMU Y4, Y5、Y6、Y7、COM2、YlO、Yl 1、 Y12、Y13、COM3、Y14、Y15、Y16、Y17、COM4、Y20、Y21、Y22、Y23、Y24、Y25、Y26、Y27、C0M5 禾P 24V直流开关电源的+ 端、+ 端、端和端，下排接线端子的下端从左至右第一个端口 YO预留、第二至第七端口接24V直流继电器(ΚΑΙ、KA2、KA3、KA4、KA5、KA6、KA7)。所述的24V直流继电器ΚΑΙ、KA3、KA5、KA7的一组常开触点的输入端接交流接触器KM1、KM2、 KM3、KM4的线圈输入端，交流接触器KM1、KM2、KM3、KM4的线圈输出端接L线；24V直流继电器KA1、KA3、KA5、KA7对应的常开触点的输出端接L线；KA2、KA4、KA6的对应的常开触点输入端接L线。
2.根据权利要求1所述的PLC实验柜，其特征在于还包括PLC光电开关控制模块和 PLC接近开关控制模块。
3.根据权利要求2所述的PLC实验柜，其特征在于所述的PLC光电开关控制模块包括光电开关(SQl)，所述的上排接线端子的14端口接光电开关(SQl)，即对应的PLC XlO端口接光电开关(SQl)。
4.根据权利要求2所述的PLC实验柜，其特征在于所述的接近开关控制模块包括接近开关(SQ2)，所述的上排接线端子的15端口接接近开关(SQ2)，即对应的PLC的Xll端口接接近开关(SQ2)。
5.根据权利要求3所述的PLC实验柜，其特征在于在光电开关(SQl)上设置一个与之相应的光电开关底座。
6.根据权利要求4所述的PLC实验柜，其特征在于在接近开关(SQ2)上设置一个与之相应的接近开关底座。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的PLC实验柜，其特征在于还包括在扩展端口上可连接拓展元件，拓展元件安装在安装用筛网上。
全文摘要
本发明公开了一种PLC实验柜，包括PLC、三相空气断路器、单相空气断路器、熔断器、24V直流开关电源、直流继电器、交流接触器、热继电器、三色指示灯、控制按钮、上下两排接线端子排、零线端子排和地线端子排，各个低压电器元件之间通过电气线路连接，不仅实现了常见PLC实验装置的实验功能，又可以进行拓展控制实验。
文档编号G05B19/05GK102385338SQ20101027170
公开日2012年3月21日 申请日期2010年9月3日 优先权日2010年9月3日
发明者侯运丰, 朱永迪, 李贵红, 赵勇成 申请人:朱永迪