專利名稱：一種plc實驗柜的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種PLC實驗設備。
背景技術：
目前，公知的PLC實驗裝置由插線實驗板、實驗用電器元件、專用的模擬實驗模塊及各類專用插線組成。實驗者根據各模塊實驗要求，用專用插線在實驗板上連接電路，編程、通電、進行模擬控制演示。由于不能清楚的反映所連接的電路的輸入和輸出端口且無法反應出硬件線路走向，同時還不能根據實際需要進行開放式硬件線路設計和開發，實驗單調、高度程序化和模塊化造成了在教學中實驗者對實驗的內容沒有興趣，實驗效果不理想， 同時此類實驗裝置因實驗內容單一、過于程序化和模塊化，只能簡單應用于學校相關專業課程的實驗，不能用于科研開發和拓展研究，不能有效的進行PLC創新控制設計和拓展開發驗證，無法滿足工業過程控制前期開發、驗證和調試需要。
發明內容
本發明的目的在于，針對上述問題，提出一種多功能、開放式、帶拓展功能的PLC
實驗裝置。為實現上述目的，本發明采用的技術方案是PLC實驗柜包括電控箱、設置在電控箱內的低壓電器元件和電器元件之間的連接線路。其特征在于所述的低壓電器元件包括 PLC、三相空氣斷路器OlSl)、單相空氣斷路器OlSl)、熔斷器(FU1、FU2、FU3、FU4)、24V直流開關電源、直流繼電器(KA1、KA2、KA3、KA4、KA5、KA6、KA7)交流接觸器(KM1、KM2、KM3、KM4)、 熱繼電器(FR1、FR2)、三色指示燈(HL1、HL2、HL3)、按鈕按鍵(SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6)、 上下兩排接線端子排、零線端子排和地線端子排。三相空氣斷路器OiSl)的輸入端接三相電的U、V和W端，其輸出端依次連接熔斷器(FU1、FU2、FU3)的輸入端，熔斷器(FU1、FU2、 FU3)的輸出端連接交流接觸器(KM1、KM2、KM3、KM4)主觸點的輸入端，交流接觸器(KM2、 KM3)主觸點的輸出端連接熱繼電器(FR1、FR2)主觸點的輸入端，三色指示燈(HL1、HL2、 HL3)的輸入端連接三相空氣斷路器(QSl)的輸出端，三色指示燈(HL1、HL2、HL3)輸出端連接零線端子排，上排接線端子的下端從左至右依次接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直流開關電源的+24端、+24端、-24端、-24端，上排接線端子的上端從左至右依次接L線、N線、PE線，+24V端預留，輸入信號公用端接COM，上排接線端子的6-13再依次接熱繼電器(FRl)、按鈕開關(SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6)、熱繼電器 (FR2)，所述的下排接線端子的上端從左至右依次接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直流開關電源的+ 端、+24端、-24端和- 端，下排接線端子的下端從左至右第一個端口 YO預留、第二至第七端口接24V直流繼電器(ΚΑΙ、KA2、KA3、KA4、 KA5、KA6、KA7)。所述的MV直流繼電器ΚΑΙ、KA3、KA5、KA7的一組常開觸點的輸入端接交流接觸器KM1、KM2、KM3、KM4的線圈輸入端，交流接觸器KM1、KM2、KM3、KM4的線圈輸出端接 L線；24V直流繼電器KA1、KA3、KA5、KA7對應的常開觸點的輸出端接L線；KA2、KA4、KA6的對應的常開觸點輸入端接L線，其輸出端預留根據拓展需要接用戶負載。進一步地，還包括PLC光電開關控制模塊和PLC接近開關控制模塊。進一步地，PLC光電開關控制模塊包括光電開關(SQl)，所述的上排接線端子的14 端口接光電開關(SQl)，即對應的PLC的XlO端口接光電開關(SQl)并在光電開關(SQl)上設置一個與之相應的光電開關底座。進一步地，PLC接近開關控制模塊包括接近開關(SQ2)，所述的上排接線端子的15 端口接接近開關(SQ2)，即對應的PLC的Xll端口接接近開關(SQ2)并在接近開關(SQ2)上設置一個與之相應的接近開關底座。本發明既可以進行傳統的PLC控制實驗，又能夠利用光電開關、接近開關、傳感器、三菱PLCFX2N-2AD、三菱PLCFX2N-2DA、三菱PLCFX2n系列組網控制模塊等進行光電控制、 傳感器控制、數模控制、模數控制、組網控制等特殊控制，能夠實現公知的PLC實驗裝置所不能完成的實驗項目。本實驗柜拓展單元可接變頻器、同步控制器、PID控制器、各類按鈕、 行程開關等元件，可以進行220V或380V負載輸出控制，可以根據實驗要求實時改變硬件線路連接，不僅實現了常見PLC實驗裝置的實驗功能，又可以進行拓展控制實驗，同時還可以激發實驗者的創新意識、提高實驗者的學習興趣，這種多功能、開放式、帶拓展功能的設計既能滿足各類院校專業教學實驗要求又能滿足高校和科研院所進行科研開發和拓展研究需要。
附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中圖1是控制箱面板元件布置圖；圖2是控制箱面板元件接線圖；圖3是控制箱元件布置圖；圖4是電氣原理圖(1);圖5是PLC外部接線圖；圖6是電氣原理圖O);圖7是開關電源接線圖；圖8是接近開關底座零件圖； 圖9是光電開關底座零件圖10是拓展單元安裝用篩網示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。根據圖1-圖10所示，本PLC實驗裝置采用工業控制的常規形式，主體采用電氣柜式結構，包括柜體中PLC模塊的布置安裝和其它配套低壓電器元器件的布置和走線，還包括柜門上控制面板的布置和線路連接。上排接線端子的下端從左至右依次接三菱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 直流開關電源(A-120-24)的 +24 端、+24 端、-24 端、端，上排接線端子的上端從左至右依次接L線、N線、PE線，+24V端預留，輸入信號公用端接 COM,接線端子的 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 為拓展模塊預留。下排接線端子的上端從左至右依次接三菱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直流開關電源(A-120-24)的+24端、+24端、-24端、-24端，下排接線端子的下端從左至右第一個端口 YO預留、第二至第七端口接24V直流繼電器ΚΑΙ、KA2、 KA3、KA4、KA5、KA6、KA7，其它端口為拓展模塊預留。本PLC實驗裝置中主電路，PLC輸入L線、N線、PE線，24V直流開關電源(A-120-24)輸入L線、N線、PE線以及引至接線端子上的+24端和-24端，熱過載繼電器!7Rl和FR2的輔助觸點的接線，均從電控柜隔板底部走暗線，其余線路均布置成明線以利于開發和設計實驗項目。本PLC實驗裝置中24V直流繼電器KAl、KA3、KA5、KA7的一組常開觸點的輸入端接交流接觸器KM1、KM2、KM3、KM4的線圈輸入端，交流接觸器KM1、KM2、KM3、KM4的線圈輸出端接L線；24V直流繼電器KAl、KA3、KA5、KA7對應的常開觸點的輸出端接L線；KA2、KA4、 KA6的對應的常開觸點輸入端接L線，其輸出端預留根據拓展需要接用戶負載，如果負載工作電壓為220V則負載的出線端接N線，如果負載工作電壓為380V則負載的出線端接L線。本PLC實驗裝置中三菱PLCFX2N_48MT的XlO和Xll端口分別接光電開關SQl和接近開關SQ2 ( 一種特殊傳感器)，考慮到光電開關SQl和接近開關SQ2在機械傳動裝置上安裝方便，特為它們量身設計了專門的安裝底座，本PLC實驗裝置為了滿足各類實驗要求除了上述安裝和布置的元件之外還設計了拓展單元，上述中提到的兩排接線端子均為拓展單元預留了接線端口，拓展部分可根據實驗者的創新設計和開發要求自行選擇適配元件安裝到配套的篩網上。實驗者若要按本PLC實驗裝置做按鈕啟停控制、光電開關啟停控制和工作臺往復控制實驗時首先做硬件線路調整，將交流接觸器KM3、KM4主觸點輸出端調相序(U相和W相互換)，KMl主觸點輸出端接電動機Ml、FRl主觸點輸出端接電動機M2、FR2主觸點輸出端接工作臺驅動電動機M3，PLC主機接入三菱手持編程器FX-20P或接入臺式電腦(安裝三菱 PLC編程軟件)，PLC實驗柜接入三相電源(380V)，閉合QSl和QS2，控制面板指示燈亮、PLC 模塊通電指示燈亮、24V電源模塊通電指示燈亮，用三菱手持編程器FX-20P或臺式電腦(安裝三菱PLC編程軟件)輸入控制程序，將PLC主機控制開關置于RUN、PLC運行指示燈亮，通過按鈕SB1-SB6、光電開關SQl和SQ2可實現按鈕啟停控制、光電開關啟停控制和工作臺往復控制實驗項目。若實驗要求的功能控制實驗柜硬件不能滿足時可使用拓展單元，將拓展的元件用螺栓安裝在專用篩網上，輸入信號依次可接到X12-X27端子排上，輸入信號依次可接到Y10-Y27端子排上，接好其它硬件線路按照上述過程進行實驗。以下為控制箱元件明細表
權利要求
1.一種PLC實驗柜，包括電控箱、設置在電控箱內的低壓電器元件和電器元件之間的連接線路，其特征在于所述的低壓電器元件包括PLC、三相空氣斷路器OiSl)、單相空氣斷路器(QSl)、熔斷器(FUU FU2、FU3、FU4)、24V直流開關電源、直流繼電器(KAU KA2、KA3、 KA4、KA5、KA6、KA7)交流接觸器(KMU KM2、KM3、KM4)、熱繼電器(FRU FR2)、三色指示燈 (HL1、HL2、HL3)、按鈕按鍵(SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6)、上下兩排接線端子排、零線端子排和地線端子排。所述的三相空氣斷路器OiSl)的輸入端接三相電的U、V和W端，其輸出端依次連接熔斷器(FU1、FU2、FU;3)的輸入端，所述的熔斷器(FU1、FU2、FU!3)的輸出端連接交流接觸器(KMl、KM2、KM3、KM4)主觸點的輸入端，交流接觸器(KM2、KM3)主觸點的輸出端連接熱繼電器(FR1、FR2)主觸點的輸入端，三色指示燈(HL1、HL2、HL3)的輸入端連接三相空氣斷路器OiSl)的輸出端，三色指示燈(HL1、HL2、HL3)輸出端連接零線端子排，所述的上排接線端子的下端從左至右依次接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直流開關電源的+ 端、+ 端、14端、端，上排接線端子的上端從左至右依次接L線、N線、PE線，+24V端預留，輸入信號公用端接COM，上排接線端子的6_13再依次接熱繼電器(FRl)、按鈕開關(SBU SB2、SB3、SB4、SB5、SB6)、熱繼電器(FR2)，所述的下排接線端子的上端從左至右依次接 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直流開關電源的+ 端、+ 端、端和端，下排接線端子的下端從左至右第一個端口 YO預留、第二至第七端口接24V直流繼電器(ΚΑΙ、KA2、KA3、KA4、KA5、KA6、KA7)。所述的24V直流繼電器ΚΑΙ、KA3、KA5、KA7的一組常開觸點的輸入端接交流接觸器KM1、KM2、 KM3、KM4的線圈輸入端，交流接觸器KM1、KM2、KM3、KM4的線圈輸出端接L線；24V直流繼電器KA1、KA3、KA5、KA7對應的常開觸點的輸出端接L線；KA2、KA4、KA6的對應的常開觸點輸入端接L線。
2.根據權利要求1所述的PLC實驗柜，其特征在于還包括PLC光電開關控制模塊和 PLC接近開關控制模塊。
3.根據權利要求2所述的PLC實驗柜，其特征在于所述的PLC光電開關控制模塊包括光電開關(SQl)，所述的上排接線端子的14端口接光電開關(SQl)，即對應的PLC XlO端口接光電開關(SQl)。
4.根據權利要求2所述的PLC實驗柜，其特征在于所述的接近開關控制模塊包括接近開關(SQ2)，所述的上排接線端子的15端口接接近開關(SQ2)，即對應的PLC的Xll端口接接近開關(SQ2)。
5.根據權利要求3所述的PLC實驗柜，其特征在于在光電開關(SQl)上設置一個與之相應的光電開關底座。
6.根據權利要求4所述的PLC實驗柜，其特征在于在接近開關(SQ2)上設置一個與之相應的接近開關底座。
7.根據權利要求1至6任意一項所述的PLC實驗柜，其特征在于還包括在擴展端口上可連接拓展元件，拓展元件安裝在安裝用篩網上。
全文摘要
本發明公開了一種PLC實驗柜，包括PLC、三相空氣斷路器、單相空氣斷路器、熔斷器、24V直流開關電源、直流繼電器、交流接觸器、熱繼電器、三色指示燈、控制按鈕、上下兩排接線端子排、零線端子排和地線端子排，各個低壓電器元件之間通過電氣線路連接，不僅實現了常見PLC實驗裝置的實驗功能，又可以進行拓展控制實驗。
文檔編號G05B19/05GK102385338SQ20101027170
公開日2012年3月21日 申請日期2010年9月3日 優先權日2010年9月3日
發明者侯運豐, 朱永迪, 李貴紅, 趙勇成 申請人:朱永迪