CN209895582U - 一种以交通灯为载体的plc实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种以交通灯为载体的PLC实验装置，旨在提供一种模拟交通灯环境的PLC实验装置，其技术方案要点是，包括底板，底板顶部固定连接有对称的固定支架，固定支架的侧壁设有由上至下的卡槽，卡槽之间安装有主模板，主模板上设有呈十字对称的多组交通灯模块，交通灯模块包括设于主模板上的箭头灯、箭头灯一侧的圆灯及设于箭头灯、设于圆灯顶部的人行道灯，箭头灯及圆灯均由LED灯管构成，交通灯模块之间设有倒计时显示器，交通灯模块的一侧设有对称的继电器模组，继电器模组由多个继电器构成，交通灯模块另一侧的底部设有可操作模块，交通灯模块另一侧的顶部安装有多个调试按钮。

Description

一种以交通灯为载体的PLC实验装置

技术领域

本实用新型涉及PLC教学用具领域，特别涉及一种以交通灯为载体的PLC实验装置。

背景技术

PLC又称可编程逻辑控制器，它是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子***，它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。理工科院校中PLC实训是必不可少的，但是目前的PLC实训内容较为单一，与实际的工程应用差距较大，学生得不到***化的PLC应用及开发能力训练，并且通过人机界面对PLC的参数进行获取和监控的应用也越来越多，但是目前的PLC实训内容只停留在简单的逻辑电路控制，无法较好地使学生得到应用层面的锻炼。

目前，公开号为CN207165066U的中国专利公开了一种基于PLC的教学实验实训装置，它包括架体和安装在架体上的PLC实验设备，架体含有两根竖直设置的直杆和一个竖直设置的网孔板，网孔板安装在两根直杆的上部之间，PLC实验设备安装在网孔板的前表面上，两根直杆的中部之间安装有一个上桌板，上桌板的左右两边分别通过两个折叠机构与两根直杆的侧面连接，两根直杆的下部之间安装有两个下桌板，两个下桌板的左、右两边分别通过两个T形固定柱与两根直杆的侧面连接，两个下桌板可以折叠，当两个下桌板都打开时，它们的上表面位于同一个平面上。

这种PLC实训装置虽然使用方便、占用空间小、成本较低，但是：这种PLC实训装置不能解决目前PLC实训内容过于单一的问题，需要一种具有针对性训练的PLC实验装置，能够强化学生的实训锻炼，使其能够接受从初级应用到高级应用的***化训练，培养学生人机界面和PLC相结合的综合应用能力。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种以交通灯为载体的PLC实验装置，其具有模拟交通灯环境的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种以交通灯为载体的PLC实验装置，包括底板，所述底板顶部固定连接有对称的固定支架，所述固定支架的侧壁设有由上至下的卡槽，所述卡槽之间安装有主模板，所述主模板上设有呈十字对称的多组交通灯模块，所述交通灯模块包括设于主模板上的箭头灯、设于箭头灯一侧的圆灯及设于箭头灯、圆灯顶部的人行道灯，所述箭头灯及圆灯均由LED灯管构成，所述交通灯模块之间设有倒计时显示器，所述交通灯模块的一侧设有对称的继电器模组，所述继电器模组由多个继电器构成，所述交通灯模块另一侧的底部设有可操作模块，所述交通灯模块另一侧的顶部安装有多个调试按钮。

通过采用上述技术方案，底板用作整个PLC实验装置的底座，固定支架的内侧带有卡槽，卡槽能够供多功能模块嵌入并保持多功能模块的固定，并且实现了多功能模块的可拆卸式设计，便于安装和拆卸，主模板上设计了多组交通灯模块，实验时可进行独立控制，多组交通灯模块单独进行工作，便于对照实验，并最终达到合理控制交通灯的实验目的，交通灯模块为实现本PLC实验装置的主体部分，LED灯管在实验时能够发出红、黄、绿三色灯光，从而模拟交通灯的工作环境，LED灯管组成的箭头灯能够起到指示方向的作用，作为转向交通灯使用，组成圆灯的LED灯管分布较为密集，作为直行交通灯使用，人行道灯能够模拟单独为行人设置的交通灯，继电器模组起到安全保护和自动调节的作用，继电器模组中的继电器分别控制对应的交通灯模块，可操作模块便于学生对PLC实验装置进行功能上的控制，调试按钮便于对PLC实验装置中的部分功能进行调试。

进一步设置：所述可操作模块包括设于主模板上的停止按钮、设于停止按钮一侧的启动按钮、设于启动按钮远离停止按钮一侧的转换开关及设于停止按钮与启动按钮底部的人行道按钮。

通过采用上述技术方案，转换开关能够帮助主模板中的电路适应不同输出形式的PLC控制器，PLC控制器存在高电平输出方式与低电平输出方式，只需通过调节转换开关即可使当前电路适应PLC控制器，停止按钮与开始按钮构成实验装置的开关，人行道按钮能够单独控制人行道灯。

进一步设置：所述底板顶部位于固定支架的一侧设有接线端子排，所述底板顶部位于固定支架的另一侧设有控制模块，所述控制模块包括安装于底板顶部的PLC本体、设于PLC本体一侧的模拟量模块、设于模拟量模块远离PLC本体一侧的电源及设于PLC本体远离模拟量模块一侧的小型断路器。

通过采用上述技术方案，接线端子排能够集成所有的端子，控制模块作为控制机构，PLC本体能够实施控制，模拟量模块为PLC本体的标准配件，为PLC本体输出模拟信号，电源能够为整个实验装置提供电力，小型断路器可起到保护作用。

进一步设置：所述主模板正面位于可操作模块的一侧设有三端稳压器。

通过采用上述技术方案，三端稳压器能够保护电路，起到降压、稳压的作用，不仅能够延长PLC实验装置的使用寿命，而且能够保护做实验的学生。

进一步设置：所述主模板正面位于继电器模组远离交通灯模块的一侧设有多个接线端子，所述PLC本体电连接于接线端子，所述模拟量模块电连接于接线端子。

通过采用上述技术方案，接线端子排能够整合PLC本体与模拟量模块，进而实现主模板、PLC本体及主模板、模拟量模块之间的连接。

进一步设置：所述PLC本体的顶部设有通讯扩展板，所述通讯扩展板为RS485BD通信卡。

通过采用上述技术方案，通讯扩展板用于通讯信号连接，使用RS485BD通信卡主要考虑到RS485BD通信卡对共模干扰抑制能力强，在实验中保证一定的实验精度。

进一步设置：所述固定支架垂直安装于底板的顶部，所述固定支架的高度为400毫米。

通过采用上述技术方案，固定支架的高度为最适宜学生进行实验的高度，增强了使用PLC实验装置时的舒适度。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：本PLC装置通过多组交通灯模块较好地模拟了十字路口的交通灯环境，转向交通灯、直行交通灯与人行道交通灯共同组成最为基础的交通灯工作环境，通过对PLC本体的程序控制，学生可以通过程序修改达到调试交通灯的目的，PLC实验装置中的调试按钮齐全，通过小型断路器、三端稳压器与继电器模组能够较好地保护实验电路，因为实验过程中的安全性能得以保障，通过对交通灯环境的模拟，可以帮助学生得到较好地锻炼，解决目前PLC实训中内容过于单一、实训内容过于简单的问题，可以大大增强学生的动手能力。

附图说明

图1是实施例1的正视图；

图2是实施例1的俯视图；

图3是实施例1的模块连接图。

图中，1、底板；2、固定支架；3、卡槽；4、主模板；5、交通灯模块；51、箭头灯；52、圆灯；53、人行道灯；6、LED灯管；7、倒计时显示器；8、继电器模组；9、继电器；10、可操作模块；101、停止按钮；102、启动按钮；103、转换开关；104、人行道按钮；11、调试按钮；12、接线端子排；13、控制模块；131、PLC本体；132、模拟量模块；133、电源；134、小型断路器；14、三端稳压器；15、接线端子；16、通讯扩展板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：一种以交通灯为载体的PLC实验装置，如图1、图2及图3所示，实验装置的底部为底板1，底板1顶部的中间位置垂直安装有两根对称的固定支架2，固定支架2的高度为400毫米，固定支架2内侧的侧壁上设有由上至下分布的卡槽3，卡槽3的内部安装有主模板4，主模板4可随时在固定支架2之间实现安装与拆卸，主模板4上设有四个呈现十字对称的交通灯模块5，四个交通灯模块5模拟了十字路***通灯的工作环境，交通灯模块5中包含了设于主模板4上的箭头灯51，箭头灯51的一侧设有圆灯52，箭头灯51及圆灯52的顶部设有人行道灯53，箭头灯51、圆灯52均由LED灯管6组成，箭头灯51由九个LED灯管6组成，圆灯52由十九个LED灯管6组成，LED灯管6能发出红黄绿三种颜色，需要两个继电器9，四组交通灯模块5共分为两个方向，每个方向需要六个继电器9，共十二个继电器9构成了继电器模组8，继电器模组8均匀分布在主模板4上位于交通灯模块5的左侧。

如图1、图2及图3所示，主模板4上位于继电器模组8的左侧设有四组接线端子15，交通灯模块5之间共设有两个倒计时显示器7，一个分布在主模板4顶部的交通灯模块5下方，另一个分布在主模板4右侧的交通灯模块5左方，主模板4正面的右上角设有六个调试按钮11，主模板4正面的右下角设有可操作模块10，可操作模块10中包含了设于主模板4上的停止按钮101，停止按钮101的右侧设有开始按钮，开始按钮的右侧设有转换开关103，停止按钮101与开始按钮的底部设有两个人行道按钮104，人行道按钮104的右侧为三端稳压器14。

如图1、图2及图3所示，底板1顶部位于固定支架2的一端设有接线端子排12，底板1顶部位于固定支架2的另一端设有控制模块13，控制模块13中包含了设于底板1顶部的PLC本体131，PLC本体131的一侧设有模拟量模块132，另一侧设有小型断路器134，模拟量模块132位于远离PLC本体131的一端设有电源133，PLC本体131的顶部设有通讯扩展板16，通讯扩展板16为RS485BD通信卡，PLC本体131电连接于接线端子排12，模拟量模块132电连接于接线端子排12。

在本实用新型的实施方式中，将主模板4通过卡槽3嵌入固定支架2之中，主模板4实现固定，根据使用PLC本体131的输出类型调节转换开关103，主要判断当前PLC本体131为高电平输出模式或是低电平输出模式，通过主模板4正面的接线端子15与控制模块13中的接线端子排12将PLC本体131的输入输出点与主模板4进行对接，接通电源133，倒计时显示器7按照控制要求显示初始数值，将转换开关103拨到手动调试位置，按下调试按钮11可对LED灯管6的三种颜色进行调试，按下人行道按钮104可对人行道灯53进行调试，调试时相应的灯会被点亮，将转换开关103拨到自动位置，按下启动按钮102后各个信号灯按照设计的时序图依次进行点亮，倒计时显示器7会显示切换至下一状态所剩余的时间，按下停止按钮101时即可使整个实验装置停止工作，实验过程中可按照以上过程反复进行调试，最终实现交通灯工作环境的模拟。

上述的实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种以交通灯为载体的PLC实验装置，包括底板（1），其特征在于：所述底板（1）顶部固定连接有对称的固定支架（2），所述固定支架（2）的侧壁设有由上至下的卡槽（3），所述卡槽（3）之间安装有主模板（4），所述主模板（4）上设有呈十字对称的多组交通灯模块（5），所述交通灯模块（5）包括设于主模板（4）上的箭头灯（51）、设于箭头灯（51）一侧的圆灯（52）及设于箭头灯（51）、圆灯（52）顶部的人行道灯（53），所述箭头灯（51）及圆灯（52）均由LED灯管（6）构成，所述交通灯模块（5）之间设有倒计时显示器（7），所述交通灯模块（5）的一侧设有对称的继电器模组（8），所述继电器模组（8）由多个继电器（9）构成，所述交通灯模块（5）另一侧的底部设有可操作模块（10），所述交通灯模块（5）另一侧的顶部安装有多个调试按钮（11）。

2.根据权利要求1所述的一种以交通灯为载体的PLC实验装置，其特征在于：所述可操作模块（10）包括设于主模板（4）上的停止按钮（101）、设于停止按钮（101）一侧的启动按钮（102）、设于启动按钮（102）远离停止按钮（101）一侧的转换开关（103）及设于停止按钮（101）与启动按钮（102）底部的人行道按钮（104）。

3.根据权利要求2所述的一种以交通灯为载体的PLC实验装置，其特征在于：所述底板（1）顶部位于固定支架（2）的一侧设有接线端子排（12），所述底板（1）顶部位于固定支架（2）的另一侧设有控制模块（13），所述控制模块（13）包括安装于底板（1）顶部的PLC本体（131）、设于PLC本体（131）一侧的模拟量模块（132）、设于模拟量模块（132）远离PLC本体（131）一侧的电源（133）及设于PLC本体（131）远离模拟量模块（132）一侧的小型断路器（134）。

4.根据权利要求3所述的一种以交通灯为载体的PLC实验装置，其特征在于：所述主模板（4）正面位于可操作模块（10）的一侧设有三端稳压器（14）。

5.根据权利要求4所述的一种以交通灯为载体的PLC实验装置，其特征在于：所述主模板（4）正面位于继电器模组（8）远离交通灯模块（5）的一侧设有多个接线端子（15），所述PLC本体（131）电连接于接线端子排（12），所述模拟量模块（132）电连接于接线端子排（12）。

6.根据权利要求5所述的一种以交通灯为载体的PLC实验装置，其特征在于：所述PLC本体（131）的顶部设有通讯扩展板（16），所述通讯扩展板（16）为RS485BD通信卡。

7.根据权利要求6所述的一种以交通灯为载体的PLC实验装置，其特征在于：所述固定支架（2）垂直安装于底板（1）的顶部，所述固定支架（2）的高度为400毫米。

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