组合式多功能煤矿生产工艺控制程序开发实训台的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多功能实训台，特别涉及一种组合式多功能煤矿生产工艺控制程序开发实训台。
【背景技术】
[0002]目前，现代工业自动控制设备PLC在集团公司的应用越来越普及，随着技术进步和设备更新，对现场技术人员和操作维护人员的要求也越来越高。但是实际情况是，很多电工技师甚至技术人员对现代工业控制PLC知识的掌握，严重滞后于现场设备的实际需求。造成上述状况的主要原因，是现场人员缺少PLC等现代控制设备的“实训”机会。只有搞好平时培训，让现场人员对PLC系统有机会摸、能编、能试，充分掌握设备性能，设备有事时才能心中有数，敢修能修，工艺变化或技术革新时可以进行工艺优化或改进程序，挖掘设备潜力，降低故障率并快速判断处理故障，减少对设备生产厂家或设计部门的依赖。
[0003]目前，国内的职业技术院校或煤矿选用的电工PLC实训设备，多为通用型教学演示设备。其典型如上海博才科教设备有限公司生产的BCW-OlC型维修电工技能培训考核实训装置、北京科大的机电系统教学试验台等。这些设备的特点是:
1)、通用性强，专业性、针对性弱。培训设备的电路原理与矿区实际设备相去甚远；
2)、重理论，重编程，元件实际接线训练少；
3)、教学演示性强，学员实际动手设计和组态系统的内容少；
4)、造价高，昂贵的价格限制了购置数量，难以形成规模培训；
5)、体积大，移动困难，不利于实施淮北矿区制定的培训(竞赛)模式。
[0004]由此产生的通病是:培训后的学员往往局限于对PLC等一般设备的泛泛了解，缺乏对实际设备的动手能力，导致培训流于形式。经过调研发现，国内目前尚没有较为理想的PLC实训设备。可以说，搞好现场人员的PLC可编程序控制器的培训工作，并以此为龙头，提升整体煤矿电气从业人员的技术水平，是提高淮北矿区技术软实力的重要一环。
【发明内容】
[0005]本发明需要解决的技术问题是现有的实训台存在局限，不能满足现有的设备的通用实训，不能满足提高实际动手能力的需求。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供了一种组合式多功能煤矿生产工艺控制程序开发实训台，包括基座，在所述基座上设置有实训面板和控制面板，在实训面板左侧设置有电源单元，在实训面板的右侧设置有挂接机构用于挂接可编程控制器，在控制面板的下方设置有模拟量电路、位置/转速脉冲信号发生器、开关量输入电路、执行器电路。本发明的组合式多功能煤矿生产工艺控制程序开发实训台，以可移动模块化方式，根据教学或科研的实际需要，满足多种类型的可编程控制器实训要求，灵活组装出各种实训硬件。以求减小实训设备所占空间，降低设备造价，增强学员对可编程控制器的感性认识和实际接线训练，方便集中培训或大型技术竞赛的需要。
[0007]其中，所述电源单元包括直流电源、交流电源、空气开关和漏电保护器，所述模拟量电路包括数字电量表、电阻、电位器和辅助元件，电阻和电位器串联并且由直流电源供电，数字电量表由交流电源供电，输出由电位器进行调节，用于向可编程控制器提供模拟量信号、检测外电路输入的模拟量信号或可编程控制器模块输出的模拟量信号，上述模拟量信号为电流或电压，所述位置/转速脉冲信号发生器包括轴编码器和相关电路，所述开关量输入电路包括多个按钮、多个转换开关和相关电路，所述执行器电路包括多个中间继电器、LED数码管、指示灯、电笛和相关电路，LED数码管设置在电源单元旁边。
[0008]所述可编程控制器固定在连接板上，连接板通过挂接机构挂接到实训面板右侧，在连接板上还固定有至少两个PLC端子排，分别位于可编程控制器的上方和下方，可编程控制器的所有端子均引至PLC端子排，再通过PLC端子排与外部电路相接，每个可编程控制器设置有编程接口、电源接口和总线接口，LED数码管的端子先引至专用端子排，再通过专用端子排与外部电路相接。为保护PLC主机的接线端子在频繁的实训接线中不至于损坏，PLC (三菱与西门子)的所有端子均引至PLC电路板的端子排，再与外部电路相接，LED数码管的端子引至专用端子排，再与外部电路相接。
[0009]所述可编程控制器还连接到计算机。
[0010]作为本发明的优选技术方案，所述挂接机构为设置在实训面板上突出的挂接扣，并且在固定可编程控制器的连接板相对应的位置设置有相适配的挂接孔；所述基座为L型，实训面板竖直设置在基座的竖直面上，在实训面板与基座之间留有空腔，控制面板倾斜设置在基座的水平面上，在控制面板与基座之间留有空腔，并且实训面板与基座之间的空腔和控制面板与基座之间的空腔相通，在实训面板周围设置有一圈连接孔连通到实训面板后面的空腔，所述控制面板上端转动连接在基座上，在控制面板的下方还设置有把手。空腔方便接线端子的接线，实训面板周围的连接孔方便实训面板上的接线端子接到空腔后与控制面板上的元器件相连接。
[0011]本发明的组合式多功能煤矿生产工艺控制程序开发实训台的特点是:
(I)、教学培训——可用以三菱FX2N、西门子S7-200和西门子S7-300可编程控制器实操培训。
[0012](2)、科研平台——用三菱FX2N、西门子S7-200和西门子S7-300可编程控制器做科研平台，充分挖掘矿区现有生产工艺流程潜力和探索开发矿区生产工艺新流程。
[0013](3)、竞赛功能——配置与技术竞赛相关的统一标准部件和快捷接线方式，为煤矿或矿区开展PLC技术技能竞赛提供服务。
[0014](4)、应急备件一一选用矿区在线使用的主流PLC机型和各种软硬件，特殊情况下可临时移作应急备件。
[0015](5)、实际接线训练一一目前市场上的PLC教学实训台存在的普遍问题是模拟演示功能强，而实际接线训练不足，学员面对实际元件时往往不知如何接线，本实训台在实际接线的训练效果方面有重大突破。
[0016](6)、性价比一一以满足矿山电气的常规需求为主，要求操作安全、性能可靠、经济实用。
[0017]该组合式多功能煤矿生产工艺控制程序开发实训台以可移动模块化方式，根据教学或科研的实际需要，满足多种类型的可编程控制器实训要求，灵活组装出各种实训硬件。以求减小实训设备所占空间，降低设备造价，增强学员对可编程控制器的感性认识和实际接线训练，方便集中培训或大型技术竞赛的需要。
[0018]该实训台集可编程控制器和接线端子排于一体，单元模块组合式设计，结构合理，功能齐全，实训方便。该设备硬件、软件配置齐全，每个机种都可以单独进行实操训练，也可以进行组合功能实训。使学员全面地、系统地掌握目前流行的工业自动化控制设备，结构原理、编程技巧、数字量、模拟量、PID、高速计数器、通讯等综合应用实操训练，安装操作及检修维护。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的主视图；
图2是本发明的左视图；
图3是本发明的结构框图；
图4是本发明的模拟量电路图；
图5是实施例的主电路图；
图6是实施例的PLC接线图；
其中，1-基座，2-实训面板，3-控制面板，4-电源单元，5-可编程控制器，6-连接板，7-PLC端子排，8-专用端子排，9-挂接扣，10-挂接孔，11-连接孔，12-把手。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图详细说明本发明的优选技术方案。
[0021]如图所示，本发明的组合式多功能煤矿生产工艺控制程序开发实训台，包括基座1，在所述基座I上设置有实训面板2和控制面板3，在实训面板2左侧设置有电源单元4，在实训面板2的右侧设置有挂接机构用于挂接可编程控制器5，在控制面板3的下方设置有模拟量电路、位置/转速脉冲信号发生器、开关量输入电路、执行器电路。
[0022]其中，所述电源单元4包括直流电源、交流电源、空气开