一種plc冗余系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)裝置，具體地說是一種PLC冗余系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，自動(dòng)控制技術(shù)也得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，PLC控制技術(shù)、人機(jī)界面技術(shù)、觸摸屏技術(shù)、控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)等在各行業(yè)的自動(dòng)化工程中得到了廣泛的應(yīng)用。這些技術(shù)在普通大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等的自動(dòng)化領(lǐng)域的科研與教學(xué)中都需要進(jìn)行學(xué)習(xí)和掌握，都需要相應(yīng)的開發(fā)與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)裝置。這些開發(fā)與實(shí)驗(yàn)裝置多為操作臺(tái)或箱體式結(jié)構(gòu)，大多將低壓電器、PLC等各類設(shè)備封裝在操作臺(tái)內(nèi)，臺(tái)面只露出設(shè)備的表面和從設(shè)備引出的接線端子，有的設(shè)備甚至被完全封閉，實(shí)驗(yàn)者根本看不到設(shè)備的結(jié)構(gòu)。引出的接線端子往往是插接式的，接線實(shí)驗(yàn)時(shí)只要將線插接在相應(yīng)的引出端子即可，接線雖然方便，但是實(shí)驗(yàn)者不知道實(shí)際設(shè)備間信號(hào)實(shí)際的傳輸狀況，不利于實(shí)驗(yàn)者掌握現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際設(shè)備的使用；此外這些裝置的開放性較差，不利于進(jìn)行工程項(xiàng)目的特性實(shí)驗(yàn)和企業(yè)工程的二次開發(fā)實(shí)驗(yàn)。
[0003]中國(guó)專利文獻(xiàn)CN202870619U中公開了一種可重構(gòu)單片機(jī)與PLC綜合實(shí)驗(yàn)裝置，在儀器面板上設(shè)置短導(dǎo)軌、長(zhǎng)導(dǎo)軌及安裝孔，控制器通過短導(dǎo)軌規(guī)定安裝；控制器為PLC或單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)；空氣開關(guān)、交流接觸器、中間繼電器通過長(zhǎng)導(dǎo)軌固定安裝；按鈕開關(guān)、小開關(guān)、輸入/輸出指示燈、接線端子、變頻器、開關(guān)電源通過安裝孔固定安裝，在儀器面板上布置導(dǎo)線槽，在儀器面板的背面安裝護(hù)板。上述可重構(gòu)單片機(jī)與PLC綜合實(shí)驗(yàn)裝置，雖然可以完成多項(xiàng)單片機(jī)或PLC的實(shí)驗(yàn)，具有控制功能可重構(gòu)特點(diǎn)，但是還是基于單片機(jī)和單臺(tái)PLC編程學(xué)習(xí)的特定功能實(shí)驗(yàn)，基于單片機(jī)使用時(shí)，用于單片機(jī)原理學(xué)習(xí)與應(yīng)用，并只能進(jìn)行單片機(jī)控制變頻器的學(xué)習(xí)。基于PLC使用時(shí)，用于PLC編程與應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)，并只能對(duì)搖臂的升降及液壓泵的正反轉(zhuǎn)控制?？梢娫摲桨钢械脑囼?yàn)平臺(tái)，只能用于教學(xué)時(shí)且只針對(duì)教材設(shè)計(jì)，無法模擬現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)控制的需求，實(shí)用性差，此外，該平臺(tái)固定安裝，不能更換設(shè)備，擴(kuò)展性能差，不利于工程技術(shù)的二次開發(fā)與特性實(shí)驗(yàn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為此，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中的PLC冗余系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)備固定安裝、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容固定、擴(kuò)展性和開放性差的問題，從而提出一種安裝簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目擴(kuò)展性好和開放性好，即適用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)，也適用工程技術(shù)二次開發(fā)的PLC冗余系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種PLC冗余系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括PLC主控臺(tái)或PLC主控臺(tái)加至少一個(gè)分布式遠(yuǎn)程站，其中，
[0007]所述PLC主控臺(tái)包括第一操作臺(tái)和安裝到所述第一操作臺(tái)的設(shè)備，所述第一操作臺(tái)包括底座和由所述底座支撐的安裝框架，所述安裝框架內(nèi)設(shè)有操作面板，所述操作面板上分布有網(wǎng)絡(luò)分布的若干安裝孔，通過所述安裝孔在所述操作面板上設(shè)置有主PLC系統(tǒng)組件、交換機(jī)、低壓電器以及附件，在所述安裝框架的側(cè)壁上通過觸摸屏架安裝有觸摸屏；
[0008]所述分布式遠(yuǎn)程站包括第二操作臺(tái)和安裝到所述第二操作臺(tái)的設(shè)備，所述第二操作臺(tái)包括底座和由所述底座支撐的安裝框架，所述安裝框架內(nèi)設(shè)有操作面板，所述操作面板上分布有網(wǎng)絡(luò)分布的若干安裝孔，通過所述安裝孔在所述操作面板上設(shè)置有PLC分布式遠(yuǎn)程站組件、低壓電器以及附件。
[0009]優(yōu)選地，所述觸摸屏架可以右側(cè)為軸線旋轉(zhuǎn)打開，打開角度O?180°，使得所述觸摸屏繞該軸在0-180度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
[0010]優(yōu)選地，所述主PLC系統(tǒng)組件通過PLC模塊導(dǎo)軌安裝在所述第一操作臺(tái)的操作面板的上部的安裝孔內(nèi)，包括并排設(shè)置的冗余PLC站組件與本地I/O站組件，所述冗余PLC站組件包括PLC電源模塊、PLC-CPU模塊、PLC工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊；所述本地I/O站包括PLC數(shù)字量輸入模塊、PLC數(shù)字量輸出模塊、PLC模擬量輸入模塊以及PLC模擬量輸出模塊，其中，所述PLC-CPU模塊中包含Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)接口。
[0011]優(yōu)選地，所述PLC分布式遠(yuǎn)程站組件包括PLC分布式I/O接口模塊、PLC數(shù)字量輸入/輸出模塊、PLC模擬量輸入/輸出模塊，都通過PLC模塊導(dǎo)軌安裝在所述第二操作臺(tái)的操作面板的上方的安裝孔內(nèi)。
[0012]優(yōu)選地，所述PLC主控臺(tái)的低壓電器包括開關(guān)電源、斷路器與漏電保護(hù)裝置，所述斷路器與漏電保護(hù)裝置通過安裝導(dǎo)軌設(shè)置在所述第一操作臺(tái)的操作面板的左上方的安裝孔內(nèi)；所述開關(guān)電源設(shè)置在所述斷路器與漏電保護(hù)裝置的下方，所述交換機(jī)安裝在所述開關(guān)電源的旁邊。
[0013]優(yōu)選地，所述分布式遠(yuǎn)程站的低壓電器包括開關(guān)電源、斷路器與漏電保護(hù)裝置，所述開關(guān)電源和斷路器與漏電保護(hù)裝置通過安裝導(dǎo)軌設(shè)置在所述第二操作臺(tái)的操作面板的左上方的安裝孔內(nèi)。
[0014]優(yōu)選地，所述PLC主控臺(tái)和所述分布式遠(yuǎn)程站的低壓電器均包括中間繼電器，分別通過安裝導(dǎo)軌橫向安裝在所述第一操作臺(tái)和第二操作臺(tái)的操作面板的中部的安裝孔內(nèi)。
[0015]優(yōu)選地，所述PLC主控臺(tái)以及分布式遠(yuǎn)程站的附件均包括接線端子，所述PLC主控臺(tái)的接線端子通過安裝導(dǎo)軌橫向設(shè)置在所述第一操作臺(tái)的操作面板的底部的安裝孔內(nèi)，所述分布式遠(yuǎn)程站的接線端子通過安裝導(dǎo)軌橫向設(shè)置在所述第二操作臺(tái)的操作面板的底部的安裝孔內(nèi)。
[0016]優(yōu)選地，所述PLC主控臺(tái)和所述分布式遠(yuǎn)程站的附件還包括線槽，在所述線槽內(nèi)設(shè)置有接線。
[0017]優(yōu)選地，所述第一操作臺(tái)或所述第二操作臺(tái)的操作面板分別通過固定板傾斜安裝在底座上，所述操作面板與豎直方向的夾角為12-14度；所述操作面板內(nèi)的安裝孔呈網(wǎng)絡(luò)式均勻布滿所述操作面板，所述安裝孔為直徑為3mm的圓孔，所述安裝孔網(wǎng)絡(luò)式分布的網(wǎng)格之間的間距為20X20mm。
[0018]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0019](I)本實(shí)用新型所述的PLC冗余系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其包括PLC主控臺(tái)或PLC主控臺(tái)加至少一個(gè)分布式遠(yuǎn)程站，所述PLC主控臺(tái)包括第一操作臺(tái)和安裝到所述第一操作臺(tái)的設(shè)備，設(shè)備包括主PLC系統(tǒng)組件、觸摸屏、交換機(jī)、低壓電器以及附件；所述分布式遠(yuǎn)程站包括第二操作臺(tái)和安裝到所述第二操作臺(tái)的設(shè)備，所述設(shè)備包括PLC遠(yuǎn)程站組件、低壓電器以及附件。上述設(shè)備都是安裝到操作面板上的安裝孔內(nèi)，只要將操作面板的安裝孔對(duì)準(zhǔn)設(shè)備的安裝孔，通過螺栓螺母安裝即可，使該P(yáng)LC冗余系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)安裝、拆卸簡(jiǎn)單方便，可用于大學(xué)、企業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)二次開發(fā)與自控系統(tǒng)特性實(shí)驗(yàn)；同時(shí)也可用于普通大學(xué)、高職高專、社會(huì)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等的自動(dòng)化類相關(guān)專業(yè)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)與技能培訓(xùn)。涉及PLC控制技術(shù)、冗余技術(shù)、低壓電器控制技術(shù)、人機(jī)界面技術(shù)、觸摸屏技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線與控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)與自控系統(tǒng)集成技術(shù)等。
[0020](2)本實(shí)用新型所述的PLC冗余系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，PLC主控臺(tái)以及分布式遠(yuǎn)程站上的所有設(shè)備都是安裝在第一操作臺(tái)或第二操作臺(tái)的操作面板上，并通過安裝孔直接安裝或者借助安裝導(dǎo)軌來安裝，沒有封裝和接線，只要操作面板上對(duì)應(yīng)區(qū)域有位置，即可根據(jù)實(shí)驗(yàn)或工程技術(shù)需要挑選相應(yīng)設(shè)備或者增添其它設(shè)備，并且增添的設(shè)備之間可任意組合安裝，只需將新增設(shè)備安裝孔對(duì)準(zhǔn)操作面板的安裝孔即可。此外，上述設(shè)備均是裸裝在操作面板上，與實(shí)際生產(chǎn)和工程項(xiàng)目中的設(shè)備完全相同；可使實(shí)驗(yàn)與開發(fā)者直接面對(duì)實(shí)際生產(chǎn)和工程項(xiàng)目中的設(shè)備、選擇設(shè)備、接線、編程，到調(diào)試與運(yùn)行，進(jìn)行項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行項(xiàng)目的二次開發(fā)。
[0021](3)本實(shí)用新型所述的PLC冗余系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在所述PLC主控臺(tái)的安裝框架的側(cè)壁上通過支架安裝有觸摸屏，且該觸摸屏可以繞豎直旋轉(zhuǎn)軸在0-180度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)；觸摸屏通過PLC的Profibus-DP通信接口或PLC工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊或485串口連接到PLC系統(tǒng)或電腦，可實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互操作；觸摸屏架包括外框和成形在外框內(nèi)部的鐵板；夕卜框的一側(cè)邊活動(dòng)連接到操作面板上，觸摸屏架以該側(cè)邊為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的角度是0-180度。觸摸屏架以側(cè)邊旋轉(zhuǎn)打開后，觸摸屏后的接線端子和操作面板對(duì)應(yīng)的位置露出來了，方便觸摸屏的接線與操作。
[0022](4)本實(shí)用新型所述的PLC冗余系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，操作面板背面設(shè)有固定板，固定板的一端活動(dòng)連接到操作面板的背面，另一端活動(dòng)連接到底座，使得操作面板向其背面傾斜，傾斜12-14度。操作面板向其背面傾斜，便于實(shí)驗(yàn)者操作設(shè)備的接線、安裝。
[0023](5)本發(fā)明實(shí)用新型提供的PLC冗余系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括PLC主控臺(tái)或PLC主控臺(tái)加至少一個(gè)分布式遠(yuǎn)程站，主要由西門子S7-400系統(tǒng)、ET-200M分布式I/O遠(yuǎn)程站、觸摸屏、Prof1-Bus現(xiàn)場(chǎng)總線接口、Prof1-NET網(wǎng)絡(luò)接口與設(shè)備、低壓電器、電源、各類線纜、接線端子與線槽等組成，這些設(shè)備與元件分別安裝在第一操作臺(tái)或第二操作臺(tái)上，可以根據(jù)教學(xué)與科研試驗(yàn)需要任意組合實(shí)