本实用新型属于PLC实训设备技术领域，尤其是涉及一种PLC接口控制装置。
背景技术：
PLC实训设备是自动化、机电一体化专业课程广泛配置的实验设备，在培养从事机电设备的使用、维修、管理与设计等工作技能、应用型人才当中具有重要的作用。PLC实训设备可提供PLC应用技能实训、电气设备运维等实践环节。针对该类设备在大中专院校的广泛使用情况，且PLC作为该类实训设备的核心单元线缆拆装频繁，导致其接口损坏率高、维修更换成本高，制约了实训课时规模发展及教学质量的提高，因此简易式PLC接口控制装置在教仪领域被普遍采用。该装置具有成本低、可复制性高、使用灵活便捷等特点，现已被各类院校、培训机构所广泛使用。该类设备的使用实现了实验实训课、课程设计的二合一，做到一机多用、资源高效利用。
但是现有的PLC接口装置仍存在不足，作为教学用具，应充分保障学生使用的安全性和易操作性，所以需要开发一种适合教学使用的PLC接口装置。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种PLC接口控制装置，以提升PLC实训装置的便利性。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种PLC接口控制装置，包括：电路板、上箱体、下箱体、保护壳、快拆杆；所述保护壳的内部设有凹槽，电路板的边缘置于凹槽当中，所述上箱体置于保护壳上方，下箱体置于保护壳下方；所述保护壳的左右两端均设有连接孔，在上箱体和下箱体的相对位置处也设有连接孔；所述快拆杆共有两个，分别插入连接孔当中；所述快拆杆能够实现本装置的快速拆卸，方便教学过程当中拆分讲解本装置内的各个部件；在上箱体的前后表面和保护壳的前后表面上均设有扣槽，所述扣槽能方便本装置拆卸后的拾取；所述电路板分为上、中、下三个分区，上分区的左部设有输入排线，上分区的中部设有输出排线，上分区的右部设有电源接口；中分区上设有继电器、电机、电位器、蜂鸣器、数码管、指示灯和指示表，所述继电器和电机相邻布置于中分区的中部，所述电位器、蜂鸣器、数码管、指示灯和指示表散落布置在继电器和电机的周围；下分区上设有十二路点动按键和十二路钮子开关按键；PL的输入端口通过所述输入排线与电位器、十二路点动按键和十二路钮子开关按键相连，PLC的输出端口通过所述输出排线与继电器、电机、蜂鸣器、数码管、指示灯和指示表相连；在电路板上进行输入与输出的分区，有利于实际操作，同时有利于教学过程中的讲解；在上箱体的顶面上设有上、中、下三个功能区，三个功能区的位置分别与上、中、下分区相对应，在上、中、下功能区上均设有方便电路板上的电器元件与外界连接的开口。
进一步的，在所述点动按键上还设有按键器，所述按键器置于上箱体上的按键开口中，按键器能有效保护点动按键并确保点动按键的有效输入；所述按键器包括按键盒、键帽、键轴、弹片和挡板；所述按键盒的顶部设有方形开孔，按键盒的底部设有圆形开孔，按键盒的内部设有定位管，在按键盒的下方还设有固定盒，所述定位管的一端与按键盒的底部内壁相连，所述固定盒的顶部与按键盒的底部相固接，固定盒的底部连接点动按键；所述键轴置于按键盒内部，键轴上设有挡板，所述挡板上方的键轴为棱柱，挡板下方的键轴为圆柱，所述键轴的上端穿出方形开孔与按键盒外的键帽相连，键轴的下端插入定位管中；在挡板和按键器的内壁底面之间设有弹簧，所述弹簧能使键轴在完成按压动作后迅速弹起；所述弹片为厚度小于0.1mm的弹簧钢片并且水平设置于按键盒内部，弹片的一端与按键盒的侧壁相固接，弹片的自由端设有锥形切面，在所述挡板上与弹片自由端相对应的位置处也设有锥形切面；当按键器执行按压动作时，键轴沿轴向向下移动，弹簧进入压缩状态，挡板拨动弹片形成对手指的按压反馈，继而由键轴底部按压点动按键的按钮，实现点动按键内部电路的连通，当松开手指后，键轴将受弹簧的弹力迅速弹起，避免形成点动按键的连点；弹片与挡板之间的按压反馈能在学生操作时起到提示作用，有利于学生对PLC程序录入的记忆强化。
进一步的，所述挡板在按键器自由状态时比所述弹片高2mm，所述键轴的底面在按键器自由状态时距离点动按键3mm；在按压按键器的过程中，前3mm的按键行程只能触发挡板与弹片的按压反馈，按压3mm之后才能对点动按键进行按压；段落式的按键行程能给学生留有思考时间，有利于教学过程的进行。
进一步的，所述按键盒的顶部还设有保护片，所述保护片能防止键轴过度下压导致点动按键的损坏。
进一步的，所述电路板采用双面印制形式，将信号线和电源线进行隔离，能保证控制的有序性，同时避免线路错接。
进一步的，所述保护壳的上下表面均设有软胶垫，所述软胶垫能增强上下箱体与保护壳连接的紧密度，同时软胶垫还能防止灰尘从本装置的连接部位进入。
进一步的，所述下箱体的底面设有防滑胶条，所述防滑胶条能保证本装置的平稳放置。
进一步的，所述数码管的显示输出通过八段LED灯的亮灭来实现。
进一步的，所述电源接口为航空插座，能有效保证本装置电路的可靠性。
相对于现有技术，本实用新型所述的一种PLC接口控制装置具有以下优势：
本实用新型所述的一种PLC接口控制装置，结构简单使用方便，更适合教学使用；本装置通过快拆杆实现组装，方便教学过程中的拆卸讲解；本装置在点动按键上设有按键器，有利于学生操作和学生记忆；本装置对电路板进行双面印刷和功能分区，能更合理的发挥电路效果。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型的正三轴测图；
图2为本实用新型的剖切示意图；
图3为本实用新型的按键器示意图；
图4为本实用新型的按键器自由状态透视图；
图5为本实用新型的按键器按压状态透视图；
图6为本实用新型的电路板PCB示意图；
图7为本实用新型的电连接示意图；
图8为本实用新型的输出控制示意图。
附图标记说明：
1-上箱体；11-扣槽；2-保护壳；3-下箱体；31-防滑胶条；4-快拆杆；5-软胶垫；6-电路板；61-上分区；611-输入排线；612-输出排线；613-电源接口；62-中分区；621-电机；622-继电器；623-数码管；63-下分区；631-钮子开关按键；632-点动按键；71-按键盒；711-定位管；712-保护片；72-键轴；73-键帽；74-挡板；75-弹片；76-弹簧；77-固定盒。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图1和图2所示，一种PLC接口控制装置，包括：电路板6、上箱体1、下箱体3、保护壳2、快拆杆4；保护壳2的内部设有凹槽，电路板6的边缘置于凹槽当中，上箱体1置于保护壳2上方，下箱体3置于保护壳2下方，保护壳2的上下表面均设有软胶垫5，软胶垫5能增强上下箱体3与保护壳2连接的紧密度，同时软胶垫5还能防止灰尘从本装置的连接部位进入；保护壳2的左右两端均设有连接孔，在上箱体1和下箱体3的相对位置处也设有连接孔；快拆杆4共有两个，分别插入连接孔当中；快拆杆4能够实现本装置的快速拆卸，方便教学过程当中拆分讲解本装置内的各个部件；在上箱体1的前后表面和保护壳2的前后表面上均设有扣槽11，扣槽11能方便本装置拆卸后的拾取；下箱体3的底面设有防滑胶条31，防滑胶条31能保证本装置的平稳放置；在上箱体1的顶面上设有上、中、下三个功能区，三个功能区的位置分别与上、中、下分区相对应，在上、中、下功能区上均设有方便电路板6上的电器元件与外界连接的开口；在点动按键632上还设有按键器，按键器置于上箱体1上的按键开口中，按键器能有效保护点动按键632并确保点动按键632的有效输入。
如图3、图4和图5所示，按键器包括按键盒71、键帽73、键轴72、弹片75和挡板74；按键盒71的顶部设有方形开孔，按键盒71的底部设有圆形开孔，按键盒71的内部设有定位管711，在按键盒71的下方还设有固定盒77，定位管711的一端与按键盒71的底部内壁相连，固定盒77的顶部与按键盒71的底部相固接，固定盒77的底部连接点动按键632；按键盒71的顶部还设有保护片712，保护片712能防止键轴72过度下压导致点动按键632的损坏；键轴72置于按键盒71内部，键轴72上设有挡板74，挡板74上方的键轴72为棱柱，挡板74下方的键轴72为圆柱，键轴72的上端穿出方形开孔与按键盒71外的键帽73相连，键轴72的下端插入定位管711中；在挡板74和按键器的内壁底面之间设有弹簧76，弹簧76能使键轴72在完成按压动作后迅速弹起；弹片75为厚度小于0.1mm的弹簧钢片并且水平设置于按键盒71内部，弹片75的一端与按键盒71的侧壁相固接，弹片75的自由端设有锥形切面，在挡板74上与弹片75自由端相对应的位置处也设有锥形切面；挡板74在按键器自由状态时比弹片75高二毫米，键轴72的底面在按键器自由状态时距离点动按键632三毫米；在按压按键器的过程中，前三毫米的按键行程只能触发挡板74与弹片75的按压反馈，按压三毫米之后才能对点动按键632进行按压；段落式的按键行程能给学生留有思考时间，有利于教学过程的进行；当按键器执行按压动作时，键轴72沿轴向向下移动，弹簧76进入压缩状态，挡板74拨动弹片75形成对手指的按压反馈，继而由键轴72底部按压点动按键632的按钮，实现点动按键632内部电路的连通，当松开手指后，键轴72将受弹簧76的弹力迅速弹起，避免形成点动按键632的连点；弹片75与挡板74之间的按压反馈能在学生操作时起到提示作用，有利于学生对PLC程序录入的记忆强化。
图4和图5分别展示了按键器在不同状态下的结构变化，有助于对其结构进行理解。
如图6所示，电路板6采用双面印制形式，将信号线和电源线进行隔离，能保证控制的有序性，同时避免线路错接；在电路板6上分为上、中、下三个分区，上分区61的左部设有输入排线611，上分区61的中部设有输出排线612，上分区61的右部设有电源接口613，电源接口613为航空插座，能有效保证本装置电路的可靠性；中分区62上设有继电器622、电机621、电位器、蜂鸣器、数码管623、指示灯和指示表，继电器622和电机621相邻布置于中分区62的中部，电位器、蜂鸣器、数码管623、指示灯和指示表散落布置在继电器622和电机621的周围；下分区63上设有十二路点动按键632和十二路钮子开关按键631；PLC的输入端口通过输入排线611与电位器、十二路点动按键632和十二路钮子开关按键631相连，PLC的输出端口通过输出排线612与继电器622、电机621、蜂鸣器、数码管623、指示灯和指示表相连；在电路板6上进行输入与输出的分区，有利于实际操作，同时有利于教学过程中的讲解；数码管623的显示输出通过八段LED灯的亮灭来实现。
图7和图8用于示意本装置内的电连接方式以及部分控制电路的组成。
本实施例中电源接口为GX-16，连接所用的输入排线与输出排线为34P自锁式牛角座结构，点动按键为12*12*7.3轻触开关，钮子开关按键为MTS-102，继电器为HK19F-DC 24V，电机为DC24V型，数码管为XSM-S8016A，电位器为TELESKY 103卧式电位器，指示灯为Risym 0805贴片LED灯，蜂鸣器为TMB12A05，指示表为YB27三线数显示表。上述设备的结构与连接为大众所熟知，故不在此赘述。
开始工作前，通过数据线，将PLC的输入端口连接本装置的输入排线611，将PLC的输出端口连接本装置的输出排线612，同时将电源连通电源接口613，随后即可开始工作。
本装置通过点动按键632、钮子开关按键631和电位器作为PLC输入信号，通过指示表、蜂鸣器、继电器622、电机621、指示灯、数码管623模拟受控装置，能够进行简单的PLC指令练习、彩灯控制、直流电机正反转控制、模拟Y-Δ换接启动控制、步进电机控制等常见实验，方便教学与学生模拟训练；电位器得到的模拟量输入信号，能通过一个由电阻串联稳压管形成的10V稳压电路进行表达，并且最终在指示表上进行显示；本装置内部的2个PLC输出点用于控制继电器622动作，通过控制不同的继电器622动作可实现电机621供电方向的切换，最终实现电机621正反转运行的控制。
同时本装置还可通过快拆杆4进行拆卸，对学生进行各个部件的单独讲解。
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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。