一种粮库散粮发放工艺流程模拟装置制造方法
【专利摘要】一种粮库散粮发放工艺流程模拟装置，新型属于教学、实验仪器【技术领域】，其特征是：在模拟传送类设备中，用第一个单片机控制模拟提升机、输送机、挂板机等传送类设备的工作状态，在模拟电动阀门的控制设备中，用第2至第6个单片机控制步进电机并通过模拟圆盘模拟5个电动阀门的工作状态，在模拟储量仓和料位控制设备中，用第7个单片机控制点阵式LED，模拟储粮仓物料的升、降，单片机读取每个设备的当前状态。有益效果是：再现实际工艺过程，作为实训对象形象逼真，接近工业现场的实际应用，通过本装置的训练，使学生很快就能适应现场的实际操作，可进行工控机或PLC综合实训操作，降低实训设备成本，提高设备的综合利用率，避免重复投资，而且有利于培养学生综合利用所学知识的能力。
【专利说明】一种粮库散粮发放工艺流程模拟装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于教学、实验仪器【技术领域】，涉及一种工业控制计算机技术和PLC应用技术的学习和培训装置的改进。
【背景技术】
[0002]工控机技术和PLC应用技术的实践教学在本科院校和高职高专院校的自动化技术的技能培养中具有十分重要的意义，工控机和PLC的实训项目要有被控对象，通过观察被控对象的运行状态，确定工控机和PlC软件程序的正确性。目前，大部分院校作工控机和PlC实训时，所用被控对象是通过手动按钮或开关进行模拟的，缺乏实际效果，对结果的考评带来许多不便。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是:提供一种粮库散粮发放工艺流程模拟装置，它能如实模拟反映实际工艺过程，适时性、实用性更强。
[0004]本实用新型的技术方案是:在模拟传送类设备中，用第一个单片机控制模拟提升机、输送机、挂板机等传送类设备的工作状态，工控机或PLC的输出信号端通过光电隔离电路，与第一个单片机信号输入端连接，第一个单片机信号输出端与控制继电器和流水灯发生电路连接。通过光电隔离电路，读取来自工控机或PLC的输出信号，通过LED流水灯反映设备的运行状态，同时通过控制输出继电器，向工控机或PLC发出反馈信号，指示设备当前的运行状态。
[0005]在模拟电动阀门的控制设备中，用第2至第6个单片机控制步进电机并通过模拟圆盘模拟5个电动阀门的工作状态，第2至第6个单片机信号输入端通过光电隔离电路与工控机或PLC的输出信号端连接，第2至第6个单片机信号输入端与模拟圆盘位置检测电路输出端连接，第2至第6个单片机信号输出端分别与继电器输出电路和步进电机驱动电路连接。用第2至第6个单片机控制步进电机并通过模拟圆盘模拟5个电动阀门的工作状态，单片机通过光电隔离电路，读取来自工控机或PLC的输出信号，控制步进电机的转向，模拟电动阀门的关、开，进一部的读取阀门到位信号，控制步进电机停止，同时控制输出继电器，向工控机或PLC发出反馈信号，指示电动阀门的当前位置。
[0006]在模拟储量仓和料位控制设备中，用第7个单片机控制点阵式LED，模拟储粮仓物料的升、降，单片机读取每个设备的当前状态，第7个单片机信号输入端与各设备工作状态信号口连接，第7个单片机信号输出端与料位状态输出电路信号口连接，第7个单片机信号输出端分别与A、B、C储粮塔的点阵LED驱动电路的信号口连接。判断物料是入仓还是出仓，入仓则物料上升，上升到指定位置时，高料位LED灯亮，并通过继电器输出高料位信号；出仓则物料下降，下降到指定位置时，低料位LED灯亮，并通过继电器输出低料位信号；如果既有入仓又有出仓，则物料位置不变。
[0007]本实用新型的有益效果是:再现实际工艺过程，作为实训对象形象逼真，接近工业现场的实际应用，通过本装置的训练，使学生很快就能适应现场的实际操作，可进行工控机或PLC综合实训操作，降低实训设备成本，提高设备的综合利用率，避免重复投资，而且有利于培养学生综合利用所学知识的能力，开拓视野，通过不同的方法解决相同的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型的模拟装置面板主视图；
[0009]图2是本实用新型的模拟装置面板侧视图；
[0010]图3是本实用新型的电动机阀门模拟示意图；
[0011]图4是本实用新型的步进电机安装示意图；
[0012]图5是本实用新型的模拟传送类设备控制原理框图；
[0013]图6是本实用新型的模拟电动阀门类设备控制原理框图；
[0014]图7是本实用新型的模拟储量仓和料位控制原理框图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型做进一步描述:
[0016]如图1所示，I是模拟板，2是控制方式选择开关，3是储粮自动控制按钮，4是提升机a发粮自动控制按钮，5是提升机b发粮自动控制按钮，6是停止按钮，7是LED流水灯，8是三通式电动阀门，9是开闭式电动阀门，10是放粮控制按钮，11是单台设备控制开关，12是模拟板安装孔，13是料位指示灯，14是点阵式LED灯，15是安装支架，16是接线端子排，17是检测圆盘位置的凹形光电开关，18是三通式电动阀门模拟圆盘，19是开闭式电动阀门模拟圆盘，20是圆盘位置标记齿，21是轮盘，22是步进电机，23是步进电机安装支架。
[0017]在图1中，模拟板(I)由塑料板加贴模拟图而成，在模拟图标有开关、按钮的位置开孔，安装控制方式选择开关(2)、储粮自动控制按钮(3)、提升机I发粮自动控制按钮
(4)、提升机2发粮自动控制按钮(5)、停止按钮(6)、放粮控制按钮(10)、单台设备控制开关
(11);在传送类设备图的适当位置开间隔相等的排孔，用于安装LED流水灯(7);把三通式电动阀门(8)和开闭式电动阀门(9)的阀门位置镂空；按点阵式LED灯(14)的尺寸，把A、B、C储粮塔的中间位置镂空，安放点阵式LED灯(14);
[0018]在图2中，把模拟板(I)和接线端子排(16 )固定在安装支架(15 )上。
[0019]图3、4是电动阀门模拟示意图和步进电机安装示意图，按模拟板(I)上的三通式电动阀门(8)和开闭式电动阀门(9)的图形大小制作三通式电动阀门模拟圆盘(18)和开闭式电动阀门模拟圆盘(19)，并在圆盘上留有圆盘位置标记齿(20);圆盘的1/4面积应能覆盖已镂空的阀门位置；把两种圆盘分成4等分，并按图3所示涂上颜色，按圆盘位置标记齿(20)的位置，相隔90度角，安装检测圆盘位置的凹形光电开关(17)，使圆盘的转动角度固定在90度,把两种圆盘固定到步进电机的轮盘(21)上,进一步的通过步进电机安装支架
(23)，把步进电机固定在模拟板(I)的背面，通过电动阀门的镂空位置可看到圆盘的颜色，当看到红色时，表示电动阀门关闭，看到绿色时，表示电动阀门开启。
[0020]图5是模拟传送类设备的控制原理框图，包括单片机电路、光电隔离电路、继电器输出电路、流水灯发生电路，每个设备都有与之对应的3组常开触点的继电器输出；工控机或PLC的控制输出信号经光电隔离电路输入到单片机，当单片机检测到是设备启动信号，控制继电器动作，继电器的第一组触点把对应设备的流水灯接到流水灯发生电路，使设备流水灯点亮；继电器的第二组触点把设备运行状态反馈给工控机或PLC，继电器的第三组触点把设备运行状态送储粮仓物料升降模拟电路，做为物料升降的判据之一。
[0021]图6是模拟电动阀门的控制原理图，包括单片机电路、光电隔离电路、继电器输出电路、模拟圆盘位置检测电路、步进电机驱动电路；每种电动阀门都有两个位置(左、右或开、闭)，每个位置都有与之对应的2组常开触点的继电器输出，继电器第一组触点把电动阀门的位置信号反馈给工控机或PLC，继电器第二组触点把电动阀门的位置信号送储粮仓物料升降模拟电路，做为物料升降的判据之一；单片机通过模拟圆盘位置检测电路，检测电动阀门的位置，同时也作为驱动步进电机起、停及转动方向的判据之一。
[0022]图7是模拟储量仓和料位控制原理框图，包括单片机电路、各设备工作状态信号，料位状态输出电路，三个储粮塔的点阵LED驱动电路；单片机通过对各设备工作状态信号的读取、判断，控制储粮仓物料的升降；如果物料上升，则控制点阵LED —行一行向上点亮，当点亮到最上面一行时，通过料位状态输出电路，输出高料位信号；如果物料下降，则控制点阵LED —行一行向下熄灭，当熄灭到最下面一行时，通过料位状态输出电路，输出低料位信号。
【权利要求】
1.一种粮库散粮发放工艺流程模拟装置，其特征是:在模拟传送类设备中，用第一个单片机控制模拟提升机、输送机、挂板机等传送类设备的工作状态，工控机或PLC的输出信号端通过光电隔离电路，与第一个单片机信号输入端连接，第一个单片机信号输出端与控制继电器和流水灯发生电路连接；在模拟电动阀门的控制设备中，用第2至第6个单片机控制步进电机并通过模拟圆盘模拟5个电动阀门的工作状态，第2至第6个单片机信号输入端通过光电隔离电路与工控机或PLC的输出信号端连接，第2至第6个单片机信号输入端与模拟圆盘位置检测电路输出端连接，第2至第6个单片机信号输出端分别与继电器输出电路和步进电机驱动电路连接；在模拟储量仓和料位控制设备中，用第7个单片机控制点阵式LED，模拟储粮仓物料的升、降，单片机读取每个设备的当前状态，第7个单片机信号输入端与各设备工作状态信号口连接，第7个单片机信号输出端与料位状态输出电路信号口连接，第7个单片机信号输出端分别与A、B、C储粮塔的点阵LED驱动电路的信号口连接。
【文档编号】G05B19/042GK204166326SQ201420603319
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】唐耀武, 张立新, 刘湘 申请人:吉林工程技术师范学院