一种综合型PLC培训平台的制作方法

一种综合型plc培训平台
技术领域
1.本实用新型属于电气技术领域，具体涉及一种综合型plc培训平台。


背景技术：

2.随着现代工业生产自动化的不断发展和自动化控制需求的不断提高，plc控制系统在核电站中得到了广泛应用。为了保障核电站各plc系统的正常稳定运行，针对维修技术人员开展plc控制系统的体系化教学培训很有必要。
3.目前，核电站根据各自的培训需求，针对不同plc系统配置有独立的培训系统。但大多数都只能同时满足最多2名学员进行一种plc系统的培训教学活动，培训教学功能较单一，且受训人数有局限性，无法达到较好的培训效果。。
4.针对上述现有技术中存在的缺点，急需设计一种综合型plc培训平台。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是设计一种综合型plc培训平台，实现对核电站维修人员进行体系化的plc系统软硬件教学培训，显著提高受训人员对不同plc系统的维修维护技能水平。
6.为达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：
7.一种综合型plc培训平台，包括模拟装置系统、四台plc控制柜和上位机教学盘台；模拟装置系统包括i/o信号模拟盘台；四台plc控制柜并联设置，i/o信号模拟盘台分别和四台并联的plc控制柜连接。上位机教学盘台通过网络通讯线缆和四台plc控制柜实现数据通讯。
8.所述四台plc控制柜分别是ab-plc控制柜、施耐德plc控制柜、ge-plc控制柜和西门子plc控制柜。
9.每个plc控制柜内均包含一套配置完整的plc系统硬件：电源、cpu、通讯、i/o信号采集模块。四台plc控制柜形成4套plc控制系统。
10.i/o信号模拟盘台包括相互连接的i/o信号模拟装置模块和预制电缆连接切换模块。
11.所述模拟装置系统还包括工艺系统模拟装置台架。工艺系统模拟装置台架单独和i/o信号模拟盘台的预制电缆连接切换模块连接。工艺系统模拟装置台架包含一套最小实物热工水力回路系统装置设备。
12.上位机教学盘台包括教员站、学员站、教学投影仪和网络打印机。
13.4台plc控制柜与教员站、学员站、网络打印机之间通过网络通讯线缆组成局域以太网，以实现plc培训系统上/下位机之间的数据通讯。
14.教员站和学员站均设置有ab-plc系统教学软件模块、施耐德plc系统教学软件模块、ge-plc系统教学软件模块、西门子plc系统教学软件模块和虚拟机模块。
15.4套plc控制系统与i/o信号模拟盘台及工艺系统模拟装置台架之间通过硬接线预
制电缆连接，从而实现plc控制系统与模拟装置系统之间的信号连接。通过布置于i/o信号模拟盘台内的预制电缆连接切换装置可实现模拟装置系统与4套plc控制系统之间的连接切换。
16.本实用新型所取得的有益效果为：通过集成化、灵活化的设计，将四种plc系统软硬件集成于同一个培训平台中，供用户进行四种plc系统的体系化教学培训。
17.1、本综合型plc培训平台，能够通过配置的预制电缆连接切换装置，简单改变预制电缆的对接方式，即可实现培训平台在4种plc硬件系统之间的灵活切换；
18.2、本综合型plc培训平台，通过在教学电脑中运用虚拟机运行技术，可选择性运行4种plc系统的教学软件，实现培训平台在4种plc软件系统之间的灵活切换；
19.3、本综合型plc培训平台能够实现丰富、实用的教学培训功能，包括以下内容：
20.a)四种i/o信号(ai/ao/di/do)回路原理、故障维修技能培训；
21.b)四种plc控制系统硬件使用培训：plc硬件选型、工作原理培训；plc硬件组成架构、故障诊断处理培训；plc系统控制总线架构及故障诊断处理培训；
22.c)四种plc控制系统下位机编程软件使用培训：下位机编程软件安装、使用、控制逻辑编程操作培训；下位机编程软件ld、fbd编程语言使用方法培训；下位机编程软件与cpu模块建立连接、程序上载、下载操作培训；下位机编程软件信号强制、逻辑修改操作培训；
23.d)上位机hmi组态软件使用培训：上位机hmi组态软件使用、工程新建及相关配置培训；上位机hmi组态软件工艺流程控制画面(包含画面、动画连接、数据源显示等)编程培训；上位机hmi组态软件与下位机通讯组态培训；
24.e)作为plc最小系统，进行现场plc系统逻辑修改、系统改造等工作前的功能验证平台，验证实施方案的可行性。
附图说明
25.图1为综合型plc培训平台结构示意图；
26.图中：1为ab-plc控制柜；2为施耐德plc控制柜；3为ge-plc控制柜；4为西门子plc控制柜；5为i/o信号模拟盘台；6为工艺系统模拟装置台架；7为上位机教学盘台；8为教员站；9为学员站；10为教学投影仪；11为打印机；12为ab-plc系统教学软件模块；13为施耐德plc系统教学软件模块；14为ge-plc系统教学软件模块；15为西门子plc教学软件模块；16为虚拟机模块；17为预制电缆连接切换装置；18为i/o信号模拟教学装置。
具体实施方式
27.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
28.如图1所示，本实用新型提供了一种综合型plc培训平台，包括模拟装置系统、四台plc控制柜和上位机教学盘台7；模拟装置系统包括i/o信号模拟盘台5；四台plc控制柜并联设置，i/o信号模拟盘台5分别和四台并联的plc控制柜连接。上位机教学盘台7通过网络通讯线缆和四台plc控制柜实现数据通讯。
29.所述四台plc控制柜分别是ab-plc控制柜1、施耐德plc控制柜2、ge-plc控制柜3和西门子plc控制柜4。
30.每个plc控制柜内均包含一套配置完整的plc系统硬件：电源、cpu、通讯、i/o信号
采集模块。四台plc控制柜形成4套plc控制系统。
31.i/o信号模拟盘台5包括相互连接的i/o信号模拟装置模块18和预制电缆连接切换模块17。
32.所述模拟装置系统还包括工艺系统模拟装置台架6。工艺系统模拟装置台架6单独和i/o信号模拟盘台5的预制电缆连接切换模块17连接。工艺系统模拟装置台架6包含一套最小实物热工水力回路系统装置设备。
33.上位机教学盘台7包括教员站8、学员站9、教学投影仪10和网络打印机11。
34.4台plc控制柜与教员站8、学员站9、网络打印机11之间通过网络通讯线缆组成局域以太网，以实现plc培训系统上/下位机之间的数据通讯。
35.教员站8和学员站9均设置有ab-plc系统教学软件模块12、施耐德plc系统教学软件模块13、ge-plc系统教学软件模块14、西门子plc系统教学软件模块15和虚拟机模块16。根据培训需求，在四种plc系统教学软件之间进行选择切换，选择所需的plc系统教学软件模块在虚拟机模块16中运行，从而连接对应的plc系统硬件，开展此plc系统的体系化教学培训。若需切换至另一种plc系统教学环境，关闭当前运行的plc系统教学软件模块，选择所需的plc教学软件模块运行即可。
36.4套plc控制系统与i/o信号模拟盘台5及工艺系统模拟装置台架6之间通过硬接线预制电缆连接，从而实现plc控制系统与模拟装置系统之间的信号连接。通过布置于i/o信号模拟盘台5内的预制电缆连接切换装置17可实现模拟装置系统与4套plc控制系统之间的连接切换。
37.本实用新型所取得的有益效果为：通过集成化、灵活化的设计，将四种plc系统软硬件集成于同一个培训平台中，供用户进行四种plc系统的体系化教学培训。
38.1、本综合型plc培训平台，能够通过配置的预制电缆连接切换装置17，简单改变预制电缆的对接方式，即可实现培训平台在4种plc硬件系统之间的灵活切换；
39.2、本综合型plc培训平台，通过在教学电脑中运用虚拟机运行技术，可选择性运行4种plc系统的教学软件，实现培训平台在4种plc软件系统之间的灵活切换；
40.3、本综合型plc培训平台能够实现丰富、实用的教学培训功能，包括以下内容：
41.f)四种i/o信号(ai/ao/di/do)回路原理、故障维修技能培训；
42.g)四种plc控制系统硬件使用培训：plc硬件选型、工作原理培训；plc硬件组成架构、故障诊断处理培训；plc系统控制总线架构及故障诊断处理培训；
43.h)四种plc控制系统下位机编程软件使用培训：下位机编程软件安装、使用、控制逻辑编程操作培训；下位机编程软件ld、fbd编程语言使用方法培训；下位机编程软件与cpu模块建立连接、程序上载、下载操作培训；下位机编程软件信号强制、逻辑修改操作培训；
44.i)上位机hmi组态软件使用培训：上位机hmi组态软件使用、工程新建及相关配置培训；上位机hmi组态软件工艺流程控制画面(包含画面、动画连接、数据源显示等)编程培训；上位机hmi组态软件与下位机通讯组态培训；
45.j)作为plc最小系统，进行现场plc系统逻辑修改、系统改造等工作前的功能验证平台，验证实施方案的可行性。