[实用新型]用于工业网络与PLC实验的模块化综合自动化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教学实训装置，尤其涉及一种支持工业网络与PLC实验的多用途模块化综合自动化实训装置。 

背景技术

可编程序控制器（以下称PLC）是广泛用于现代工业自动化部门的工业控制设备，具有可靠性高、性能强、可扩展性强、通信功能完备且编程方便灵活等特点。PLC相关课程与实验是高等院校自动化、电气工程类专业的重要学习内容。 

目前高等院校普遍使用的PLC实验装置主要由PLC控制器、IO模块、通信模块、开关电源以及抽象的数字量模拟模块和模拟量模拟模块组成。PLC控制器、IO模块、通信模块安装在底板上组成主控装置，主控装置由开关电源供电，抽象的数字量模拟模块及模拟量模拟模块分别与对应的IO模块通过信号线相连。

实验者做实验的形式为：在计算机上编写某控制任务的程序及组态并编译下载到PLC，使用数字量模拟模块上的按钮或LED灯模拟控制对象的传感器或执行机构的开关状态，使用模拟量模拟模块上的旋钮模拟过程控制中的温度、流量、速度等量，并在组态中观察整个控制过程。

这种实验设备的缺点一是控制对象不形象，无法让实验者在接近自动化控制现场环境下开展实验；二是实验内容相对固定，无法较好的支持实验者自主搭建多种控制系统实验的同时，保护好昂贵的主控装置不受损坏。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种支持自动构建且更接近现场环境的PLC实验装置。 

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种用于工业网络与PLC实验的模块化综合自动化装置，其特征在于：包括带玻璃门的框架电气柜，控制屏、多功能信号模拟器及伺服电机设于框架电气柜上，其中，控制屏及多功能信号模拟器位于玻璃门的上方，伺服电机位于玻璃门的下方，在框架电气柜内设有背板，在背板的中部四周设有走线槽，多模式切换模块、开关电源、至少一个PLC及继电器模块位于由走线槽围成的区域内，在背板上还固定有端子排模块，其中，开关电源连接多模式切换模块、PLC、继电器模块、控制屏及多功能信号模拟器，PLC 的IO端口通过继电器模块与端子排模块相连，多模式切换模块连接PLC 、继电器模块、伺服控制器、控制屏及多功能信号模拟器，伺服控制器连接伺服电机。

优选地，所述PLC的工业网络通信接口通过通信线缆从框架电气柜底部引出。

优选地，所述伺服控制器的信号线与动力线向后穿过位于所述背板上的孔后从背板后方向下连接所述伺服电机。

本实用新型有如下特点：

第一、本实用新型内置多种PLC并通过继电器模块连至端子排模块。使用者可以通过多模式切换模块选配PLC、内置控制屏、多功能信号模拟器或伺服控制器，以及通过端子排模块引出的信号线连接的不同外部对象，搭建多种控制系统。

第二、本实用新型的外形为工业电气柜形式，主要设备固定安装于电气柜背板上；控制屏和多功能信号模拟器用于模拟自动化控制现场下的人机交互系统；伺服电机固定安装于电气柜下部，并在电气柜正面下部打孔使其露出主轴与正面，用于模拟自动化控制现场的执行机构，并起到稳定电气柜重心的作用；电气柜正面中部为带锁玻璃门，实验者可清除的看到背板上的主要设备的状态与连线。

背板上的多模式切换模块与PLC、伺服控制器、控制屏、多功能信号模拟器及继电器模块相连，通过程序设置用于控制当前实验使用哪些模块；PLC的IO端口通过继电器模块与端子排模块相连，由端子排模块引出的信号线用于PLC与该装置内外控制对象相连，继电器模块同时用于保护PLC免受异常电气状况的影响。

单套该装置可实现根据具体实验任务，让实验者自己动手搭建不同PLC连接不同控制对象的多种控制系统。实验者接线时不直接接触PLC本身，避免误操作引起的损坏。而多套该装置通过工业网络连接所组成工业控制网络，可进一步排列组合搭建更多自动化控制系统实验。

第三、本实用新型不但有效的降低了控制系统昂贵的主控装置受到物理和电气损伤的概率；而且为实验者提供了接近自动化控制现场的实验环境；可以使用不同PLC搭建多种自动化控制系统；多套该设备可以构成复杂的工业控制网络。本实用新型具有高度的灵活性和可扩展性。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种用于工业网络与PLC实验的模块化综合自动化装置的外观示意图； 

图2为背板上的模块布置图。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。