专利名称:一种自动化综合技能实训台的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及教学领域,特别是一种自动化综合技能实训台。
背景技术:
自动化技术发展到今天,从软件到硬件、从设备到系统、从手动控制到自动控制、 从现场控制到远程监控,所涉及的设备越来越多、所涉及的技术也越来越广泛。目前普通大学、高职高专、社会的培训机构的自动化类相关专业的教学,所设置的专业课程除了传统的专业理论课和电气控制外,均结合自动化技术的发展,要设置不同程度的专业实践课,这就需要大量的结合实际生产和工程项目的实训装置。目前,电气控制、PLC控制、变频控制、人机界面、计算机监控等各类实训装置国内已有不少,基本上有自动化类相关专业的普通大学、高职高专、社会培训机构中都会有一些该实训装置。这些实训装置基本上可以分为两类,一类是教具生产厂家的产品,一类是用户自己设计制作或委托加工的装置。这些实训装置多为操作台或箱体式结构,大多将低压电器、PLC、变频器等各类设备封装在操作台内,台面只露出设备的表面和从设备引出的接线端子,有的设备甚至被完全封闭,实训者根本看不到设备的实际结构。引出的接线端子往往是插接式的,接线实训时只要将线插接在相应的引出端子即可;学生往往学完了课程,结束了实训,只会在实训台上插接线,不知道实际设备间信号实际的接线状况;接线虽然方便,但只适合初学者,不适于实训者掌握现场实际设备的使用。更不利于实训者完成自动化系统应用项目综合技能的提尚ο其次,实训台上的设备不可改变,实现的实训项目是固定的。综上所述,已有技术存在1)实训项目固定,设置项目的灵活性差。2)实训装置上的设备固定,不能更换设备,扩展性差。3)实训装置上的插接式接线方式,不适于实训者掌握现场实际设备的使用,更不利于实训者完成自动化系统项目综合技能的提高。4)封装式的结构不适于实训者认识和掌握实际的设备的使用。5)设备安装不方便。6)功能单一。
实用新型内容为了解决上述现有的技术问题,本实用新型提供一种自动化综合技能实训台,其提供一实训的操作平台,即根据实训项目的设计内容和选用的设备,首先将实训对象安装在实训台上,然后根据项目的设计目的进行设备的接线,通过开放式的运行调试,帮助实训者学习、理解并掌握设备的使用和项目的实现方法。本实用新型解决上述现有的技术问题,提供一种自动化综合技能实训台,其包括底座、操作面板、边框、后支撑架和实训对象,所述边框固定在所述底座上,所述边框支撑所述操作面板,所述操作面板包括设置于上部具有安装孔的第一面板、设置于中部具有安装槽的第二面板、设置于下部的电源面板盒;所述实训对象安装于所述第一面板或所述第二面板。本实用新型更进一步的改进如下所述。所述实训对象包括第一类实训对象和第二类实训对象;所述第一类实训对象包括 PLC系统、伺服驱动器、信号灯按钮板、直流电源、变频器、断路器、接触器、热继电器、中间继电器、步进驱动器及其对应的端子排;所述第二类实训对象包括单轴伺服机构、双轴步进机构及其对应的端子排。所述第一类实训对象设置于所述第一面板,所述第二类实训对象设置于所述第二面板。所述电源面板盒的前面板上设置的电源插座有AC380V、AC220 V、DC24V, DC5V,同时该前面板上还设置有三相断路器、漏电保护装置、电源信号指示灯和紧急开关。所述第一面板、所述第二面板和所述边框共平面;所述第一面板、所述第二面板和所述边框所在平面的仰角为14度。在所述操作面板的右侧设置触摸屏安装架和触摸屏;所述触摸屏安装架包括触摸屏支架和触摸屏面板,所述触摸屏设置于所述触摸屏面板。所述触摸屏面板转动连接于所述触摸屏支架;所述触摸屏面板与所述触摸屏支架之间的转动角度为90度至270度。所述后支撑架包括左支撑架和右支撑架,左支撑架和右支撑架均竖直设置、与底座形成一直角,左支撑架的上部与边框的左侧顶部连接、左支撑架的下部与底座的左侧后边缘连接,右支撑架的上部与边框的右侧顶部连接、右支撑架的下部与底座的右侧后边缘连接;所述后支撑架为铝合金型材。所述电源面板盒竖直安装在底座上,电源面板盒前方的底座宽度大于或等于电源面板盒后方的底座宽度;电源面板盒的前面板底边与边框底部对齐。所述实训台包括标识牌,所述标识牌固定于所述边框的上沿,该标识牌为涂防锈漆铁板;所述第一面板为涂防锈漆铁板;所述第二面板为铝合金型材;所述电源面板盒材料为涂防锈漆铁板。相较于现有技术,本实用新型的有益效果是1)该实训台除安装普通的对象外,还可安装较重的对象,并有抗振动的作用。2)实训对象的安装方式灵活,即可将全部常用实训对象固定在实训台上,也可根据实训项目有选择地安装。3)各实训对象均裸装在实训台的面板上,使实训者面对的实训对象与实际生产和工程项目中的设备完全相同,更适于实训者的自主实践学习。4)实训项目的设置灵活,可以根据教学与实训内容灵活的组合与选择、设置实训项目。5)本实训台使实训者从认识设备、选择设备、接线、编程,到安装、调试与运行,进行项目的设计与实现,促进多方面掌握所学的专业知识和专业技能。6)本实训台有效促进基于项目的教学实践、执行与推广。[0032]7)实训台网格式分布的安装孔和横向安装槽,使实训对象的安装方便、快捷。8)本实训台不仅适合于基本的自动化技术的实训,而且更适合于综合自动化技能提高性的实训。
图1为本实用新型自动化综合技能实训台的结构示意图。图2为本自动化综合技能实训台未安装实训对象时的正面示意图。图3为图2的侧面示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明及具体实施方式
对本实用新型进一步说明。如图1至图3所示,一种自动化综合技能实训台,其包括底座11、操作面板、边框 12、后支撑架15和实训对象,边框12固定在底座11上,边框12支撑操作面板,操作面板包括设置于上部具有安装孔的第一面板131、设置于中部具有安装槽的第二面板132、设置于下部的电源面板盒133 ;实训对象固定连接于第一面板131或第二面板132。由于合理划分上中下三区域,所以实训对象分类安装时更合理、更安全且更方便。本实用新型的实训对象包括第一类实训对象和第二类实训对象;第一类实训对象包括PLC系统171、伺服驱动器172、信号灯按钮板173、直流电源174、变频器175、断路器 176、接触器177、热继电器178、中间继电器179、步进驱动器180及其对应的端子排181,除此之外,也包括其它常规使用的实训对象;第二类实训对象包括单轴伺服机构182、双轴步进机构183及其对应的端子排181,除此之外,亦包括其它常规使用的实训对象;第二类实训对象相对第一类实训对象而言,其重量相对较重、运行时有产生振动的可能;第一类实训对象适合设置于第一面板,第二类实训对象适合设置于第二面板。在第二面板设置多个标尺184,多个标尺184分别对着单轴伺服机构182和双轴步进机构183,有利于机构运行时位移数据与控制要求的直接比较。本实用新型电源面板盒133设置在实训台的下部;该电源面板盒材料为涂防锈漆铁板,其前面板上设置的电源插座有AC380V187、AC220V 188、DC24V189和DC5V 190,同时该电源面板盒上还设置有三相断路器与漏电保护装置191、电源信号指示灯193、紧急开关 194和电源开关196等元件,保障安全使用。电源面板盒上安装的电源器件均封闭式安装、 嵌设在电源盒上,实训者在实训过程中仅需直接使用面板上的电源插座和开关即可。本实用新型第一面板131为涂防锈漆铁板;第二面板132为铝合金型材,第二面板 132的强度远高于第一面板131的强度,在实训时,将较重和运行时可能产生振动的电气设备安装在第二面板132上,有利于实训对象的稳定运行。本实用新型将第一面板131和第二面板132共平面,所有实训对象处于同一平面有利于实训对象之间连接关系的观察,更进一步,为了便于对实训对象的安装和实训者的操作,优选将第一面板131、第二面板132和边框12所在平面的仰角设置为14度。本实用新型实训台的电源面板盒设计高度80mm、操作面板整体高度(即第一面板顶部到底座下部的高度尺寸)800mm 900mm(不宜超过1000mm)、 操作面板宽度1200mm 1500mm (不宜超过1600mm),第二面板和第一面板的宽度近似、长度相同,整个实训台的总高度视实际需要而定,以放置在操作台或桌上或架上后,适合操作为宜。在操作面板的外围即第一面板131和第二面板132的周围设置线槽195,用于电源线或信号线的走线。为了更全面的实施各种实训项目,优选在操作面板的右侧设置触摸屏安装架14 和触摸屏185。该触摸屏安装架14包括触摸屏支架141和触摸屏面板142,触摸屏185设置于触摸屏面板142上,触摸屏面板142转动连接于触摸屏支架141 ;触摸屏面板142与触摸屏支架141之间的转动角度为90度至270度,当触摸屏面板142与触摸屏支架141呈90 度时,处于实训观察状态;当触摸屏面板142与触摸屏支架141呈180至270度时方便触摸屏支架141接线或是触摸屏支架141避让以利于触摸屏面板142正对的第一面板131、第二面板132位置的实训对象安装。该触摸屏支架141由30 X 30mm铝合金型材组成,该触摸屏面板142为2mm厚涂防锈漆的铁板。本实用新型的实训台包括后支撑架15和标识牌16,后支撑架15竖直设置,底座 11与后支撑架15相互垂直;该后支撑架15包括左支撑架和右支撑架,左支撑架和右支撑架均竖直设置、与底座形成一直角,左支撑架的上部与边框的左侧顶部连接、左支撑架的下部与底座的左侧后边缘连接,右支撑架的上部与边框的右侧顶部连接、右支撑架的下部与底座的右侧后边缘连接;后支撑架为60 X 30mm铝合金型材;标识牌16设置于边框的上沿, 垂直于水平面,采用2mm厚涂有防锈漆的铁板、高100mm,其上可丝印实训台名称,从外观上增加本实用新型的视觉效果。该底座11能够稳定支撑,不管实训对象是否沉重、振动,该底座11都保持不晃动。该底座11采用多段60 X 30mm铝合金型材拼接,边框采用30 X 30mm 和60X 30mm两种铝合金型材;第一面板131采用2mm厚的涂防锈漆的铁板,第二面板132 采用多段60X30mm带3mm宽凹槽的铝合金型材拼接。本实用新型的安装孔其网格间距为 20X20mm、且为Φ3πιπι的圆孔。电源面板盒竖直安装在底座上,电源面板盒前方的底座宽度大于或等于电源面板盒后方的底座宽度;电源面板盒的前面板底边与边框底部对齐。本实用新型实训台能够安装的实训对象包括PLC系统171、伺服驱动器172、信号灯按钮板173、直流电源174、变频器175、断路器176、接触器177、热继电器178、中间继电器179、步进驱动器180、单轴伺服机构182、双轴步进机构183、触摸屏185、CC_Link网络接口与设备、低压电器、三相电源插座187与单相电源插座188和直流电源174、三相异步电机、各类线缆、接线端子与线槽、信号灯按钮173、转换开关186等。1 )PLC系统171为三菱FX3U-48MT-ES-A系列,带模拟量输入FX3U-4AD模块、模拟量输出FX3U-4DA模块、高速脉冲输出FX2N-1PG-E模块、伺服定位单元FX2N-20GM、CC-Link 网络模块;或其它厂家同类产品。2)触摸屏为三菱GT1165-VNBA-C ;或其它厂家同类产品。3)变频器175为三菱FR-E740-1,带CC-Link网络FR-A7NC接口 ;或其它厂家同类
Φ 口
广 BFI ο4)步进驱动器180为广州白山机电Q2HB34MA、步进电机BS57HB76-03和双轴步进机构183 ;或其它厂家同类产品。5)伺服驱动器172为三菱MR-J3-40A、伺服电机为三菱HF-KP43和单轴伺服机构 182;或其它厂家同类产品。6)低压电器,包括交流接触器、热继电器178、中间继电器179、三相与单相断路器、转换开关186 ;[0051]7)三相异步电机为380V、180W、星-三角,可调速。8)信号灯与按钮由14个红、黄、绿信号灯,7个按钮组成。9)电源由 AC380V187、AC220 V188.DC24V189 和 DC5V190,,由三相断路器与漏电保护装置191、电源开关196、电源信号指示灯193、紧急开关194等组成。应用本实用新型实训台能够进行的实训项目包括1)本实训台,不仅可用于基本的教学实验,更适合于基于自动化项目的综合技能的提高性实验。2)基于基本教学的实训项目,如异步电机单台启停控制、异步电机正反转控制、 异步电机γ-Δ启动控制等电气控制与PLC自动控制系统项目,“变频器+电机”的变频器参数设置实训项目,单轴伺服的定位、方向、移位等自动控制项目,单轴或双轴步进的定位、 方向、移位等自动控制项目,基于串口通信、基于CC-Link网络、基于工业以太网的电脑与 PLC、电脑与触摸屏、PLC与触摸屏、PLC与变频器等通信项目,PLC的软件编程、人机界面的设计与实现等的实验与实训项目。3)基于自动化系统项目的综合技能实训项目,如基于CC-Link网络、基于工业以太网的多台设备的顺序控制与故障联锁控制的监控系统,基于触摸屏、基于上位机组态软件的多台设备的顺序控制、联锁控制与故障联锁控制的监控系统等的实训项目;“PLC+变频器+电机”的模拟量的调节系统、变频开环控制系统与变频闭环控制系统等的实训项目; 可以通过人机界面设定与修改位置与方向等参数的高速脉冲计数与高速脉冲输出控制的步进、伺服的运动控制系统等的实训项目。4)本实训台,结合实际生产与自动化工程项目,可以进行从硬件与软件的认识、硬件配置、软件编程,硬件接线与安装、软件与硬件调试、实训项目运行调试等项目的实训,系统地进行自动化系统项目的设计与实现,从而掌握所学的专业知识和专业技能,提高分析与解决自动化系统项目问题的综合能力。相较于现有技术,本实用新型的有益效果是1)该实训台除安装普通的对象外,还可安装较重的对象,并有抗振动的作用。2)实训对象的安装方式灵活,即可将全部常用实训对象固定在实训台上,也可根据实训项目有选择地安装。3)各实训对象均裸装在实训台的面板上,使实训者面对的实训对象与实际生产和工程项目中的设备完全相同,更适于实训者的自主实践学习。4)实训项目的设置灵活,可以根据教学与实训内容灵活的组合与选择、设置实训项目。5)本实训台使实训者从认识设备、选择设备、接线、编程,到安装、调试与运行,进行项目的设计与实现,促进多方面掌握所学的专业知识和专业技能。6)本实训台有效促进基于项目的教学实践、执行与推广。7)实训台网格式分布的安装孔和横向安装槽,使实训对象的安装方便、快捷。8)本实训台不仅适合于基本的自动化技术技能的实训,而且更适合于综合自动化技能提高性的实训。以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种自动化综合技能实训台,其包括底座、操作面板、边框、后支撑架和实训对象,所述边框固定在所述底座上,所述边框支撑所述操作面板,其特征在于所述操作面板包括设置于上部具有安装孔的第一面板、设置于中部具有安装槽的第二面板、设置于下部的电源面板盒;所述实训对象安装于所述第一面板或所述第二面板。
2.根据权利要求1所述的自动化综合技能实训台,其特征在于所述实训对象包括第一类实训对象和第二类实训对象;所述第一类实训对象包括PLC系统、伺服驱动器、信号灯按钮板、直流电源、变频器、断路器、接触器、热继电器、中间继电器、步进驱动器及其对应的端子排;所述第二类实训对象包括单轴伺服机构、双轴步进机构及其对应的端子排。
3.根据权利要求2所述的自动化综合技能实训台,其特征在于所述第一类实训对象设置于所述第一面板,所述第二类实训对象设置于所述第二面板。
4.根据权利要求1所述的自动化综合技能实训台,其特征在于所述电源面板盒的前面板上设置的电源插座有AC380V、AC220 V、DC24V、DC5V,同时该前面板上还设置有三相断路器、漏电保护装置、电源信号指示灯和紧急开关。
5.根据权利要求1所述的自动化综合技能实训台,其特征在于所述第一面板、所述第二面板和所述边框共平面;所述第一面板、所述第二面板和所述边框所在平面的仰角为14 度。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的自动化综合技能实训台,其特征在于在所述操作面板的右侧设置触摸屏安装架和触摸屏;所述触摸屏安装架包括触摸屏支架和触摸屏面板,所述触摸屏设置于所述触摸屏面板。
7.根据权利要求6所述的自动化综合技能实训台,其特征在于所述触摸屏面板转动连接于所述触摸屏支架;所述触摸屏面板与所述触摸屏支架之间的转动角度为90度至270 度。
8.根据权利要求1至5任意一项所述的自动化综合技能实训台,其特征在于所述后支撑架包括左支撑架和右支撑架,左支撑架和右支撑架均竖直设置、与底座形成一直角,左支撑架的上部与边框的左侧顶部连接、左支撑架的下部与底座的左侧后边缘连接,右支撑架的上部与边框的右侧顶部连接、右支撑架的下部与底座的右侧后边缘连接;所述后支撑架为铝合金型材。
9.根据权利要求1至5任意一项所述的自动化综合技能实训台,其特征在于所述电源面板盒竖直安装在底座上,电源面板盒前方的底座宽度大于或等于电源面板盒后方的底座宽度;电源面板盒的前面板底边与边框底部对齐。
10.根据权利要求1至5任意一项所述的自动化综合技能实训台,其特征在于所述实训台包括标识牌,所述标识牌固定于所述边框的上沿,该标识牌为涂防锈漆铁板;所述第一面板为涂防锈漆铁板;所述第二面板为铝合金型材;所述电源面板盒材料为涂防锈漆铁板。
专利摘要本实用新型提供一种自动化综合技能实训台,其包括底座、操作面板、边框、后支撑架和实训对象,边框固定在底座上,边框支撑操作面板,操作面板包括设置于上部具有安装孔的第一面板、设置于中部具有安装槽的第二面板、设置于下部的电源面板盒;实训对象安装于第一面板或第二面板。相较于现有技术,本实用新型的有益效果是1)该实训台除安装普通的对象外,还可安装较重的对象,并有抗振动的作用。2)实训对象的安装方式灵活,即可将全部常用实训对象固定在实训台上,也可根据实训项目有选择地安装。3)各实训对象均裸装在实训台的面板上,使实训者面对的实训对象与实际生产和工程项目中的设备完全相同,更适于实训者的自主实践学习。
文档编号G09B19/00GK202042078SQ20112016331
公开日2011年11月16日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月20日
发明者高素萍 申请人:深圳职业技术学院