全文摘要
本实用新型公开了一种以抢答器为载体的PLC实验装置，旨在提供一种能够模拟抢答器的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，主模板的正面设有抢答器模块，抢答器模块包括设于主模板上的多个抢答按钮、设于主模板上位于抢答按钮一侧的开始按钮、设于开始按钮底部的复位按钮及设于开始按钮顶部的蜂鸣器，抢答器模块的顶部设有第一转换模块，第一转换模块包括设于抢答按钮顶部的3\/8译码器及设于3\/8译码器一侧的第一光电耦合器，第一转换模块的一侧设有与第一转换模块结构相同的第二转换模块。
设计方案
1.一种以抢答器为载体的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）的正面设有抢答器模块（5），所述抢答器模块（5）包括设于主模板（4）上的多个抢答按钮（51）、设于主模板（4）上位于抢答按钮（51）一侧的开始按钮（52）、设于开始按钮（52）底部的复位按钮（53）及设于开始按钮（52）顶部的蜂鸣器（54），所述抢答器模块（5）的顶部设有第一转换模块（6），所述第一转换模块（6）包括设于抢答按钮（51）顶部的3\/8译码器（61）及设于3\/8译码器（61）一侧的第一光电耦合器（62），所述第一转换模块（6）的一侧设有与第一转换模块（6）结构相同的第二转换模块（7）。
2.根据权利要求1所述的一种以抢答器为载体的PLC实验装置，其特征在于：所述第一转换模块（6）的顶部设有第一显示模块（8），所述第一转换模块（6）的顶部设有第二显示模块（9），所述第一显示模块（8）包括设于第一光电耦合器（62）顶部的倒计时显示器（81）、设于倒计时显示器（81）一侧的BCD译码器（83）及设于BCD译码器（83）远离倒计时显示器（81）一侧的第二光电耦合器（82），所述第二显示模块（9）与第一显示模块（8）呈对称分布，所述第二显示模块（9）远离第一显示模块（8）的一侧设有抢答位显示器（10）。
3.根据权利要求2所述的一种以抢答器为载体的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（11），所述底板（1）顶部位于固定支架（2）的另一侧设有控制模块（12），所述控制模块（12）包括安装于底板（1）顶部的PLC本体（121）、设于PLC本体（121）一侧的模拟量模块（122）、设于模拟量模块（122）远离PLC本体（121）一侧的电源（123）及设于PLC本体（121）远离模拟量模块（122）一侧的小型断路器（124）。
4.根据权利要求3所述的一种以抢答器为载体的PLC实验装置，其特征在于：所述主模板（4）正面位于第一显示模块（8）远离第二显示模块（9）的一侧设有三端稳压器（13）。
5.根据权利要求4所述的一种以抢答器为载体的PLC实验装置，其特征在于：所述主模板（4）正面位于第一转换模块（6）及第二转换模块（7）的顶部设有多个三色抢答指示灯（14）。
6.根据权利要求5所述的一种以抢答器为载体的PLC实验装置，其特征在于：所述主模板（4）正面位于抢答器模块（5）的底部设有多个插拔式端子（15），所述PLC本体（121）电连接于接线端子排（11），所述模拟量模块（122）电连接于接线端子排（11）。
7.根据权利要求6所述的一种以抢答器为载体的PLC实验装置，其特征在于：所述PLC本体（121）的顶部设有通讯扩展板（16），所述通讯扩展板（16）为RS485BD通信卡。
8.根据权利要求7所述的一种以抢答器为载体的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。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及PLC教学用具领域，特别涉及一种以抢答器为载体的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系统，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，学生得不到系统化的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系统化训练，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抢答器为载体的PLC实验装置，其具有能够模拟抢答器的优点。
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：
一种以抢答器为载体的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，所述主模板的正面设有抢答器模块，所述抢答器模块包括设于主模板上的多个抢答按钮、设于主模板上位于抢答按钮一侧的开始按钮、设于开始按钮底部的复位按钮及设于开始按钮顶部的蜂鸣器，所述抢答器模块的顶部设有第一转换模块，所述第一转换模块包括设于抢答按钮顶部的3\/8译码器及设于3\/8译码器一侧的第一光电耦合器，所述第一转换模块的一侧设有与第一转换模块结构相同的第二转换模块。
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，主模板上的抢答器模块能够模拟抢答器的工作条件，开始按钮用于启动主模板，复位按钮能够将主模板恢复至初始状态，抢答按钮为抢答时所需要按下的功能性按钮，蜂鸣器作为修饰性功能存在，在实验装置运作时，蜂鸣器与开始按钮进行配合，当人工按下开始按钮后，蜂鸣器发出声音，对使用抢答器的人提供直观地提示，第一转换模块与第二转换模块功能相同，第一光电耦合器将PLC输入的开关信号转换为译码电路的输入电平，3\/8译码器可以节约PLC输出所需要的输出点。
进一步设置：所述第一转换模块的顶部设有第一显示模块，所述第一转换模块的顶部设有第二显示模块，所述第一显示模块包括设于第一光电耦合器顶部的倒计时显示器、设于倒计时显示器一侧的BCD译码器及设于BCD译码器远离倒计时显示器一侧的第二光电耦合器，所述第二显示模块与第一显示模块呈对称分布，所述第二显示模块远离第一显示模块的一侧设有抢答位显示器。
通过采用上述技术方案，第一显示模块与第二显示模块共同配合，为抢答器增添了可观察倒计时时间的显示器，第二光电耦合器与第一光电耦合器的功能相同，可以将PLC输入的开关信号转换为译码电路的输入电平，BCD译码器与3\/8译码器的功能相同，能够节约PLC输出点的使用，第一显示模块与第二显示模块中的倒计时显示器组成了十进制的倒计时数值，抢答位显示器在抢答按钮被按下后会显示抢答位。
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第一显示模块远离第二显示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第一转换模块及第二转换模块的顶部设有多个三色抢答指示灯。
通过采用上述技术方案，三色抢答显示灯与抢答按钮一一对应，当三色抢答指示灯显示为绿色灯光时，表明当前抢答为有效抢答，对应抢答按钮所按下的时间处于倒计时显示器结束后才按下的，如果在倒计时显示器显示的时间结束前便按下抢答按钮，三色抢答显示灯会显示为红色，表明当前抢答是无效的。
进一步设置：所述主模板正面位于抢答器模块的底部设有多个插拔式端子，所述PLC本体电连接于接线端子排，所述模拟量模块电连接于接线端子排。
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：本实验装置中抢答器模块模拟了抢答器的基本按钮，通过倒计时显示器为使用者提供抢答前的倒计时提示，蜂鸣器增强抢答器的使用体验，三色抢答指示灯能够直接显示当前地有效抢答，通过各个组件的配合工作，整体上实现了抢答器的功能，学生可在实验中进行不断调试，以完成不同要求下的抢答器环境模拟，帮助学生完成实训。
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、抢答器模块；51、抢答按钮；52、开始按钮；53、复位按钮；54、蜂鸣器；6、第一转换模块；61、3\/8译码器；62、第一光电耦合器；7、第二转换模块；8、第一显示模块；81、倒计时显示器；82、第二光电耦合器；83、BCD译码器；9、第二显示模块；10、抢答位显示器；11、接线端子排；12、控制模块；121、PLC本体；122、模拟量模块；123、电源；124、小型断路器；13、三端稳压器；14、三色抢答指示灯；15、插拔式端子；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1：一种带电磁阀的PLC综合实验装置，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上设有抢答器模块5。
如图1、图2及图3所示，底板1顶部位于固定支架2的一侧设有接线端子排11，底板1顶部位于固定支架2的另一侧设有控制模块12，控制模块12中包含了安装于底板1顶部的PLC本体121，PLC本体121电连接于接线端子排11，PLC本体121的一侧设有模拟量模块122，模拟量模块122同样电连接于接线端子排11，模拟量模块122远离PLC本体121的一侧设有电源123，PLC本体121的另一侧设有小型断路器124，PLC本体121的顶部设有通讯扩展板16，通讯扩展板16使用的是RS485BD通信卡。
如图1、图2及图3所示，主模板4的正面设有第一转换模块6、第二转换模块7、第一显示模块8及第二显示模块9，主模板4的左上角设有三端稳压器13，三端稳压器13的右侧设有第一显示模块8，三端稳压器13的右侧设有第二光电耦合器82，第二光电耦合器82的右侧设有BCD译码器83，BCD译码器83的右侧设有倒计时显示器81，第一显示模块8的右侧设有第二显示模块9，第一显示模块8与第二显示模块9的结构呈对称分布，第二显示模块9的右侧设有抢答位显示器10。
如图1、图2及图3所示，第一显示模块8及第二显示模块9的底部设有共八盏三色抢答指示灯14，三色抢答指示灯14的底部设有第一转换模块6及第二转换模块7，第一转换模块6对应设置于第一显示模块8的底部，第一显示模块8中包含了设于主模板4上位于三色抢答指示灯14底部的3\/8译码器61及设于3\/8译码器61右侧的第一光电耦合器62，第一转换模块6的右侧设有第二转换模块7，第二转换模块7的结构与第一转换模块6的结构相同。
如图1、图2及图3所示，第二转换模块7的右侧设有蜂鸣器54，蜂鸣器54的底部设有开始按钮52，开始按钮52的底部设有复位按钮53，开始按钮52及复位按钮53的左侧设有八个抢答按钮51，抢答按钮51与三色抢答指示灯14一一对应，主模板4的底部设有四组插拔式端子15。
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，通过主模板4正面的接线端子与控制模块12中的接线端子排11将PLC本体121的输入输出点与主模板4进行对接，接通电源123，抢答位显示器10上初始数值显示为0，倒计时显示器81按照要求显示初始值，按下开始按钮52后实验装置即开始工作，蜂鸣器54在开始按钮52别按下的一刻同时发出声响，倒计时显示器81上的数值开始倒计时，抢答时可由八个人对抢答按钮51进行操作，若提前按下抢答按钮51，则对应抢答按钮51的三色抢答指示灯14发出红色，表明当前抢答为无效抢答，若抢答按钮51对应的三色抢答指示灯14为绿色时，表明对应的抢答按钮51按下的时间有效，当前抢答为有效抢答，位于有效抢答范畴中的最高优先级抢答位数会直接显示在抢答位显示器10上，表明当前抢答位最快抢答。
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。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920313064.5
申请日:2019-03-12
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209895630U
授权时间:20200103
主分类号:G09B23/18
专利分类号:G09B23/18
范畴分类:15E;
申请人:无锡职业技术学院
第一申请人:无锡职业技术学院
申请人地址:214000 江苏省无锡市滨湖区高浪西路1600号
发明人:于多;王海荣;吴勇
第一发明人:于多
当前权利人:无锡职业技术学院
代理人:李翀
代理机构:32263
代理机构编号:无锡万里知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 32263
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计