[发明专利]一种自动化综合实训系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种综合实训系统，尤其涉及一种适用于监控软件培训、网络技术培训、可编程控制器培训、传感器实训、机械系统安装调试培训、电机驱动技术培训和气动技术培训等教学实验的自动化综合实训系统，属于教学设备领域。

背景技术

教育是为社会发展、进步不断培养人才的重要工程，各个学科都需要教育工作者不断研究新的教案和教学工具，顺应科学技术的不断发展。众所周知，文科和理工科之间存在较大的差异，其实即使是理工科中间，也有许多千差万别的不同科目，在教学过程中需要针对性地进行研究、总结并改善教学方式。

机电一体化是理工科中颇具代表性的一个学科和方向，其横跨涉及了机械、电子、通讯控制等领域，是一门综合性技巧较强的课程。在进行本课程的教学时，传统的书本教学是当前主导的方式，各类高校为提升教学质量，均在不同程度地开展实验教学，通过将书本中描述的技术原理和技术实用化案例在实验室中再现，让学生参与其中，以加深他们的直观印象，巩固书本学习。但是传统的此类教学实验设备十分简单，对于许多综合性、具体性的实验往往无法完成。正是由于这种局限，教学质量长期停滞不前，毕业学生的综合素质较低，缺乏实践动手能力。

发明内容

鉴于上述现有教学窘况，本发明的目的是提出一种自动化综合实训系统，解决机电一体化直观教学、增加学生学习感受、熟练掌握系统架构技巧的问题。

本发明的上述目的，其得以实现的技术解决方案是：一种自动化综合实训系统，其特征在于：所述系统设有网孔板基架、模块化可替换式PLC单元、人机界面、电源模块、伺服驱动模块、变频驱动模块、接线端子盒和实验控制对象，其中所述网孔板基架为金属底座与钢质喷塑网孔板的一体成型架体，所述模块化可替换式PLC单元为可编程控制器，所述接线端子盒装接于网孔板基架上且基于接线端子盒所述模块化可替换式PLC、与教学内容相对应的实验控制对象和人机界面、电源模块、伺服驱动模块、变频驱动模块中的全部或可选部分装接于网孔板基架上并电气相连成为模拟实训系统。

进一步地，所述系统布设于教学实验室之中，且教学实验室中具有一张以上教席桌及其单独配设的教学计算机，所述系统与教席桌一对一配置相连，所述教学计算机为对应系统的外接控制器。

进一步地，所述网孔板基架的金属底座底部设有万向脚轮。

进一步地，所述模块化可替换式PLC单元还可选设有故障调试模块、模拟量扩展模块、工业以太网，其中模拟量扩展模块为指示灯与按钮的结合组件、故障调试模块内含有支持16个故障设置且外接数码管显示故障数量的单片处理器，所述单片处理器支持USB下载程序、支持WIN7、提供1602/12864液晶接口、板载5V和3.3V电源、提供NRF24L01/CC1100无线接口、提供超声波测距模块接口且支持四位数码管显示。

进一步地，所述接线端子盒一体集成设有对应可编程控制器的接线端子排、φ4mm的安全插座、四个以上操作按钮、一个上电按钮和一个控制急停回路的按钮。

进一步地，所述电源模块包括电源输出接口、漏电保护开关、DC24V开关电源和选配装接的AC380V、AC220V的交流电源，电源输出接口接入接线端子盒。

进一步地，所述实验控制对象为由铝型材平台、直线运动机构、轿厢、电感传感器、编码器、三相异步电机、端子盒组成的电梯控制单元，其中所述直线运动机构固定于铝型材平台上，且轿厢、电感传感器、编码器、三相异步电机及其自带的减速箱均组装于直线运动机构之中，全部电气部件通过端子盒连接模块化可替换式PLC单元模拟电梯控制。

进一步地，所述实验控制对象为由铝型材平台、传送机构、推药机构、旋转编码器、交流电动机、接触器、自动取料小车、电子秤、端子盒组成的自动配药单元，其中所述传送机构设有带动小车运动的直流减速电机、螺杆、联轴器、左右位限位开关和皮带；所述推药机构由推料气缸、翻转气缸、电磁阀组成，全部电气部件通过端子盒连接模块化可替换式PLC单元模拟按配方自动配药。

进一步地，所述实验控制对象为由铝型材平台、三台变频电机、一台变频器、一个压力变送器和接线盒组成的变频恒压供水单元，其中所述压力变送器中设有采集水压的压力传感器，所述变频器和变频电机相连，且压力传感器的信号输出端与变频器的受控端均通过接线盒连接模块化可替换式PLC单元模拟恒压供水。