專利名稱：一種恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種教學(xué)系統(tǒng)，尤其是一種基于網(wǎng)絡(luò)控制的恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，基于PLC、變頻器控制的恒壓供水系統(tǒng)已逐漸取代原有的水塔供水系統(tǒng)。恒壓供水已廣泛應(yīng)用于廠礦企業(yè)及生活、消防等供水系統(tǒng)，然而，恒壓供水的培訓(xùn)裝置種類較少，進(jìn)行區(qū)域性供水的恒壓供水群的綜合實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)則更加匱乏，這正是大學(xué)生綜合分析與解決問(wèn)題的能力較弱的原因之一。
現(xiàn)有的恒壓供水教學(xué)設(shè)備主要存在以下問(wèn)題技術(shù)含量不高，或?qū)π录夹g(shù)的集成度較低，學(xué)生對(duì)新技術(shù)的綜合應(yīng)用沒(méi)有全面深入地了解；未能從教學(xué)角度出發(fā)，未進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，而是簡(jiǎn)單地將實(shí)際恒壓供水設(shè)備完整地、原封不動(dòng)地搬入實(shí)驗(yàn)室中，能供學(xué)生操作的僅僅只有一個(gè)啟動(dòng)按鈕和一個(gè)停止按鈕，這樣的設(shè)備只能給學(xué)生演示，不能供學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作，學(xué)生的動(dòng)手能力得不到提高；有的設(shè)備開(kāi)發(fā)商已經(jīng)意識(shí)到了學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作的需要，但是，由于開(kāi)發(fā)人員不是一線教師，未針對(duì)教學(xué)實(shí)際進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，有的做成了單純的教具，而沒(méi)有了實(shí)際設(shè)備的特征，有的仍然是實(shí)際的設(shè)備，不適合學(xué)生操作，學(xué)生每完成一個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，就相當(dāng)于一次設(shè)備的安裝、調(diào)試，這樣勢(shì)必造成教學(xué)效率低，不利于靈活地組織教學(xué)；沒(méi)有找到實(shí)際設(shè)備和教學(xué)設(shè)備的本質(zhì)區(qū)別，學(xué)生只能在實(shí)際零配件的端子上進(jìn)行反復(fù)的連接，結(jié)果造成設(shè)備的故障率高，維修費(fèi)用大，使用壽命短，嚴(yán)重影響教學(xué)的正常進(jìn)行；電氣圖紙與控制系統(tǒng)實(shí)物之間存在很大差距，學(xué)生不易在短時(shí)間內(nèi)了解和掌握各信息點(diǎn)的功能作用、分布位置、接點(diǎn)出處等，這樣勢(shì)必造成教學(xué)效率低下；不能組成群組，不能連接成網(wǎng)絡(luò)，不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和Internet超遠(yuǎn)程監(jiān)控；設(shè)備的功能單一，能開(kāi)出的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目少，因此設(shè)備的利用率低，不能使有限教學(xué)資源發(fā)揮最大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益；設(shè)備各模塊之間的通信是通過(guò)插拔通信電纜來(lái)實(shí)現(xiàn)，電纜的插拔只能在停電的情況下進(jìn)行，這樣的操作即費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又容易造成熱插拔，損壞通信接口，降低實(shí)訓(xùn)的效率，影響教學(xué)的正常進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)，其操作方便，實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果好。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案一種恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)，包括供水監(jiān)控中心及至少一供水站，所述供水監(jiān)控中心包括通信模塊、可編程邏輯器件、網(wǎng)絡(luò)模塊、觸摸屏和計(jì)算機(jī)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊與校園網(wǎng)和Internet網(wǎng)相連，供水監(jiān)控中心的可編程邏輯器件、觸摸屏和計(jì)算機(jī)依次相連，所述供水站包括模擬供水系統(tǒng)和實(shí)訓(xùn)操作平臺(tái)，所述實(shí)訓(xùn)操作平臺(tái)包括可編程邏輯器件、變頻器、觸摸屏、計(jì)算機(jī)、模數(shù)處理模塊和通信模塊，供水監(jiān)控中心及供水站通過(guò)其各自的通信模塊相連。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案還包括所述供水監(jiān)控中心的通信模塊及供水站通信模塊通過(guò)CC-Link或RS485相連。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案還包括所述恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)還包括兩個(gè)終端電阻，所述供水監(jiān)控中心的通信模塊與一個(gè)終端電阻相連，供水站中最后一個(gè)供水站的通信模塊與另一個(gè)終端電阻相連。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案還包括所述模擬供水系統(tǒng)包括供水泵、供水管網(wǎng)、上水箱及下水箱，供水管網(wǎng)上設(shè)有磁觸點(diǎn)壓力表、壓力傳感器、溫度傳感器、單向閥、電磁閥、手動(dòng)球閥和承壓箱，供水泵進(jìn)水端與下水箱相連，出水端通過(guò)單向閥和流量傳感器、溫度傳感器、承壓箱及至少2個(gè)模擬用戶相連。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案還包括所述下水箱采用不銹鋼結(jié)構(gòu)，下水箱箱體上有進(jìn)水口、出水口、液位傳感器和發(fā)熱管，上水箱用透明有機(jī)玻璃制成，設(shè)有溢流水管、排水管、液位傳感器和防沖擊檔板。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案還包括所述實(shí)訓(xùn)操作平臺(tái)包括控制電器部分、通信軟切換、信息分布圖、信號(hào)源及儀表。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案還包括所述控制電器部分包括可編程邏輯器件、A/D模塊、D/A模塊、AD/DA模塊、變頻器、觸摸屏、計(jì)算機(jī)，可編程邏輯器負(fù)責(zé)處理各類邏輯和數(shù)字運(yùn)算；A/D模塊用于接收傳感器的模擬輸入信號(hào)，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送給可編程邏輯器件進(jìn)行處理；D/A模塊將可編程邏輯器件用于控制外部設(shè)備的數(shù)字量轉(zhuǎn)化為模擬量，控制變頻器的輸出頻率；變頻器用于模擬供水系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，通過(guò)接收D/A模塊的控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)模擬供水系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的速度調(diào)節(jié)；觸摸屏作為人機(jī)交互界面，用于發(fā)送各控制命令、參數(shù)設(shè)置及運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)顯示；計(jì)算機(jī)通過(guò)組態(tài)軟件制作各種人機(jī)交互界面，用于發(fā)送各控制命令、參數(shù)設(shè)置及運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)顯示。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案還包括所述供水監(jiān)控中心的可編程邏輯器件為Q系列可編程邏輯器件，通信模塊采用QJ61BT11N。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案還包括所述供水站的通信模塊采用FX2N-32CCL-M，可編程邏輯器件采用FX2N-8MR。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案還包括所述供水站可擴(kuò)展到64站。
采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果1、本發(fā)明恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)是培訓(xùn)學(xué)生對(duì)PLC、變頻器等的綜合應(yīng)用能力的一套新型實(shí)訓(xùn)設(shè)備，可使學(xué)生了解過(guò)程控制的一般方法和原理，加深對(duì)特殊功能模塊和傳感器等的認(rèn)識(shí)，使學(xué)生建立CC-Link概念，掌握CC-Link網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、原理和網(wǎng)絡(luò)化管理的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)在該設(shè)備上進(jìn)行實(shí)踐，使學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)能夠應(yīng)用到實(shí)際工作當(dāng)中，真正達(dá)到學(xué)校與企業(yè)零距離對(duì)接的目的。
2、該系統(tǒng)既有實(shí)際工程設(shè)備的特點(diǎn)，又具有方便教學(xué)的特性，是一套具有真實(shí)性、直觀性、網(wǎng)絡(luò)性、安全性、多功能的實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)，可用于教育教學(xué)，同時(shí)，也可用于實(shí)際的供水系統(tǒng)；該系統(tǒng)為機(jī)電類實(shí)踐教學(xué)和教師科研提供了良好的平臺(tái)，能較好地兼顧實(shí)踐教學(xué)和科研兩方面的需求。
3、該系統(tǒng)采用了觸摸屏和計(jì)算機(jī)控制，人機(jī)界面友好，可方便地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控。
4、該系統(tǒng)匯集多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，能完成幾十個(gè)項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)，如CC-Link現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)訓(xùn)、PLC的網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)、PLC與變頻器的通信實(shí)訓(xùn)以及PLC與變頻器的綜合控制實(shí)訓(xùn)等。
5、該系統(tǒng)是實(shí)際工程設(shè)備的微縮模型，是高水平的實(shí)踐教學(xué)設(shè)備，又具有操作方便、使用安全、維護(hù)簡(jiǎn)便、可靠性和耐用性高等特點(diǎn)，稍加改造即可成為實(shí)際的供水系統(tǒng)。
6、實(shí)訓(xùn)操作平臺(tái)上直觀、形象地標(biāo)識(shí)出了各信息的分布、功能、類型及相互關(guān)系，可使學(xué)生了解機(jī)械結(jié)構(gòu)、元器件的布局和各電器的聯(lián)接，能有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
7、各模塊之間的通信通過(guò)軟切換進(jìn)行，避免了通信電纜的頻繁插拔，保證了各電器之間的可靠通信，提高了實(shí)訓(xùn)效率。
本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。


圖1表示本發(fā)明的恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2表示模擬供水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3表示實(shí)訓(xùn)操作平臺(tái)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明的恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)包括供水監(jiān)控中心、1#供水站、2#供水站、3#供水站。在恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)中，供水站可擴(kuò)展到64站。各供水站既可獨(dú)立工作，實(shí)現(xiàn)小系統(tǒng)的壓力恒定，又可通過(guò)CC-Link或RS485組成控制群，實(shí)現(xiàn)區(qū)域性供水管網(wǎng)的壓力恒定，保證供水的可靠性和供水質(zhì)量。
供水監(jiān)控中心包括通信模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊和可編程邏輯器件PLC、計(jì)算機(jī)及觸摸屏940GOT。計(jì)算機(jī)通過(guò)RS232和940GOT相連，940GOT通過(guò)RS422和PLC相連。網(wǎng)絡(luò)模塊與校園網(wǎng)和Internet網(wǎng)相連，可以實(shí)時(shí)進(jìn)行在線遠(yuǎn)程查詢和控制。通信模塊通過(guò)CC-Link現(xiàn)場(chǎng)總線分別與1#供水站、2#供水站、3#供水站相連，通信模塊還連接有終端電阻?？删幊踢壿嬈骷LC為Q系列PLC，通信模塊采用QJ61BT11N。供水監(jiān)控中心可通過(guò)觸摸屏和計(jì)算機(jī)組態(tài)軟件進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，將整個(gè)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)信息以數(shù)據(jù)、文本、圖形等形式通過(guò)CC-Link現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)時(shí)呈現(xiàn)在觸摸屏和計(jì)算機(jī)前，也可通過(guò)CC-Link現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)模塊在校園網(wǎng)和Internet網(wǎng)上隨時(shí)進(jìn)行在線遠(yuǎn)程查詢和控制。
1#供水站、2#供水站、3#供水站供均包括模擬供水系統(tǒng)、實(shí)訓(xùn)操作平臺(tái)及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的觸摸屏和計(jì)算機(jī)組態(tài)軟件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，能將現(xiàn)場(chǎng)信息以數(shù)據(jù)、文本、圖形等形式實(shí)時(shí)呈現(xiàn)在實(shí)訓(xùn)操作臺(tái)前，可通過(guò)觸摸屏和計(jì)算機(jī)組態(tài)軟件隨時(shí)進(jìn)行在線查詢和控制?，F(xiàn)場(chǎng)可通過(guò)多個(gè)觸摸屏監(jiān)控畫(huà)面和多個(gè)計(jì)算機(jī)組態(tài)監(jiān)控畫(huà)面進(jìn)行監(jiān)控。
在供水站中，通信模塊采用FX2N-32CCL-M，PLC采用FX2N-48MR。每一供水站的通信模塊通過(guò)CC-Link專用電纜(3芯屏蔽)與供水監(jiān)控中心的通信模塊及一個(gè)終端電阻相連，使供水監(jiān)控中心的PLC和3套供水站的PLC組成恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)的控制核心。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)各種硬件設(shè)備的連接及相應(yīng)軟件通信規(guī)則的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的通信；通過(guò)各種程序控制算法的編寫(xiě)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，從而實(shí)現(xiàn)恒壓供水群的多級(jí)分布式控制和集中管理。
請(qǐng)參閱圖2，為模擬供水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。模擬供水系統(tǒng)包括三臺(tái)水泵9、供水管網(wǎng)、上水箱15及下水箱16，以展示給學(xué)生一個(gè)真實(shí)的供水、用水環(huán)境。供水管網(wǎng)由PVC壓力管組成，管網(wǎng)上設(shè)有磁觸點(diǎn)壓力表4、壓力傳感器5、溫度傳感器13、單向閥7、電磁閥2、手動(dòng)球閥3、承壓箱6及5個(gè)模擬用戶。下水箱16采用不銹鋼結(jié)構(gòu)，下水箱16箱體上有進(jìn)水口、出水口、液位傳感器1和發(fā)熱管(圖未示)；上水箱15用透明有機(jī)玻璃制成，設(shè)有溢流水管12、排水管11、液位傳感器1和防沖擊檔板10；供水泵9由3臺(tái)高性能低功率水泵組成，進(jìn)水端與下水箱16相連，出水端通過(guò)單向閥門(mén)7和流量傳感器8、溫度傳感器13、承壓箱6相連。這些元器件均采用工業(yè)級(jí)的器件，并通過(guò)巧妙的排列布置，學(xué)生可以很方便進(jìn)行觀測(cè)、操作，且直觀易懂，將實(shí)驗(yàn)室中無(wú)法接觸的工業(yè)器件、控制環(huán)節(jié)等形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前，達(dá)到深化理論，增強(qiáng)實(shí)訓(xùn)效果和增加感性認(rèn)識(shí)的目的。
圖3為實(shí)訓(xùn)操作平臺(tái)的示意圖。實(shí)訓(xùn)操作平臺(tái)包括了控制電器部分、通信軟切換27、信息分布圖22、信號(hào)源24、儀表25，學(xué)生能很快地掌握系統(tǒng)電器元件的布局，能很方便地進(jìn)行系統(tǒng)的聯(lián)接、編程、調(diào)試和操作。
控制電器部分包括PLC 30、A/D模塊、D/A模塊、AD/DA模塊、變頻器21、觸摸屏26、接觸器等。PLC 30作為整個(gè)控制的核心，是控制環(huán)節(jié)中必不可少的部分，負(fù)責(zé)處理各類邏輯和數(shù)字運(yùn)算；A/D模塊用于接收傳感器的模擬輸入信號(hào)，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送給PLC 30進(jìn)行處理；D/A模塊將PLC 30用于控制外部設(shè)備的數(shù)字量轉(zhuǎn)化為模擬量，控制變頻器21的輸出頻率；變頻器21用于驅(qū)動(dòng)水泵電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，通過(guò)接收D/A模塊的控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)水泵電動(dòng)機(jī)的速度調(diào)節(jié)；觸摸屏26、計(jì)算機(jī)33作為人機(jī)交互界面，用于發(fā)送各控制命令、參數(shù)設(shè)置及運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)顯示等功能。
通信軟切換27是PLC 30、變頻器21、觸摸屏26、RS485-BD模塊及個(gè)人電腦之間進(jìn)行異步通信的橋梁，能實(shí)現(xiàn)它們之間的相互通信，如PLC 30和電腦33通信，觸摸屏26和電腦33通信，變頻器21和電腦33通信，PLC30和觸摸屏26通信，觸摸屏26和變頻器21通信，RS485-BD和變頻器21通信，變頻器21和它的DU單元通信等。軟切換是一種沒(méi)有觸點(diǎn)的切換，避免了通信設(shè)備因熱插拔造成的損壞，同時(shí)，能讓煩瑣的通信電纜的插拔聯(lián)結(jié)工作只需用一個(gè)按鈕就可以完成通信線路的切換，使通信電纜的聯(lián)結(jié)變得簡(jiǎn)單、方便，節(jié)約了大量的時(shí)間，提高了實(shí)訓(xùn)效率。
信息分布圖22是與實(shí)物對(duì)應(yīng)的信息點(diǎn)分布圖，信息分布圖22標(biāo)識(shí)出了各信息點(diǎn)所處的位置、功能、相互關(guān)系、信息類型，可使學(xué)生對(duì)該裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)、元器件布局、電氣控制原理、元器件作用和聯(lián)接方法有更為直觀、形象、全面地了解，能有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效率。在圖3中，23是電源總開(kāi)關(guān)，25是儀表，26是觸摸屏，27是通信軟切換，28是PLC輸入端孔，29是按鈕，31是PLC輸出端孔，32是特殊模塊端孔，33是電腦顯示器，34是臺(tái)面。
本發(fā)明恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)的工作原理為該系統(tǒng)三個(gè)供水站可分別作為一個(gè)獨(dú)立的恒壓供水系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)的管網(wǎng)壓力發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)將通過(guò)調(diào)節(jié)變頻器21的頻率或水泵9臺(tái)數(shù)來(lái)穩(wěn)定管網(wǎng)壓力。例如當(dāng)管網(wǎng)壓力減小且小于設(shè)定壓力時(shí)，系統(tǒng)將增加變頻器21的頻率，甚至增加投入工頻運(yùn)行的水泵9數(shù)量；當(dāng)管網(wǎng)壓力增加且大于設(shè)定壓力時(shí)，系統(tǒng)將降低變頻器21的頻率，甚至減少投入工頻運(yùn)行的水泵9數(shù)量，從而達(dá)到管網(wǎng)壓力恒定。
該系統(tǒng)的供水監(jiān)控中心和三個(gè)供水站(可擴(kuò)展)可以組成區(qū)域性恒壓供水群，實(shí)現(xiàn)一個(gè)大的區(qū)域的恒壓供水。當(dāng)其中的某一個(gè)供水站不能滿足供水壓力恒定(降低)時(shí)，供水監(jiān)控中心將按照就近原則，利用CC-Link網(wǎng)絡(luò)或RS485網(wǎng)絡(luò)的控制功能，將利用聯(lián)絡(luò)管增加與之最近的供水站的變頻器21頻率或增加投入工頻運(yùn)行的水泵9數(shù)量來(lái)增加供水能力，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)域的恒壓供水。
本發(fā)明的恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)是一套模擬實(shí)際的恒壓供水系統(tǒng)的多功能實(shí)踐教學(xué)設(shè)備，它涵蓋了機(jī)電類專業(yè)學(xué)習(xí)所涉及的如電力拖動(dòng)、PLC、變頻器、觸摸屏、傳感器、模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換、現(xiàn)場(chǎng)總線、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)流體技術(shù)及機(jī)械技術(shù)等多種技術(shù)，可以供機(jī)電類學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和頂崗實(shí)習(xí)，系統(tǒng)具有如下功能該系統(tǒng)可以進(jìn)行恒壓供水控制實(shí)訓(xùn)。該系統(tǒng)的每個(gè)供水站可以獨(dú)立地作為一個(gè)小系統(tǒng)，完成由三臺(tái)水泵組成的恒壓供水控制，也可以由多個(gè)供水站組成一個(gè)大的供水群，完成一個(gè)區(qū)域性的恒壓供水；該系統(tǒng)可以進(jìn)行CC-Link網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)，系統(tǒng)可以通過(guò)主站通信模塊、遠(yuǎn)程通信模塊以及網(wǎng)絡(luò)模塊組成CC-Link網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)PLC與PLC之間的CC-Link通信；也可通過(guò)變頻器通信模塊、傳感器通信模塊等實(shí)現(xiàn)PLC與變頻器、傳感器等的CC-Link通信；該系統(tǒng)可以進(jìn)行RS485(或RS232)網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)。系統(tǒng)可以通過(guò)RS485-BD(或RS232-BD)模塊，實(shí)現(xiàn)PLC與PLC之間的1:1和1:N網(wǎng)絡(luò)通信，也可以實(shí)現(xiàn)PLC與變頻器之間的RS485(或RS232)網(wǎng)絡(luò)通信；其它實(shí)訓(xùn)功能。該系統(tǒng)不但可以完成單一項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)，如變頻器實(shí)訓(xùn)、PLC實(shí)訓(xùn)、觸摸屏實(shí)訓(xùn)以及其它單一模塊的實(shí)訓(xùn)，還可完成綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，如PLC與其特殊功能模塊的綜合實(shí)訓(xùn)、PLC與變頻器的綜合實(shí)訓(xùn)、PLC與觸摸屏的綜合實(shí)訓(xùn)、變頻器與觸摸屏綜合實(shí)訓(xùn)及PLC、變頻器、觸摸屏的綜合實(shí)訓(xùn)等，除此之外，該系統(tǒng)也可面向工程實(shí)例的綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，如多段調(diào)速恒壓供水實(shí)訓(xùn)、PID調(diào)節(jié)恒壓(恒水位、恒流量)供水實(shí)訓(xùn)、中央空調(diào)循環(huán)水節(jié)能系統(tǒng)綜合控制實(shí)訓(xùn)等。
權(quán)利要求
1.一種恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括供水監(jiān)控中心及至少一供水站，所述供水監(jiān)控中心包括通信模塊、可編程邏輯器件、網(wǎng)絡(luò)模塊、觸摸屏和計(jì)算機(jī)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊與校園網(wǎng)和Internet網(wǎng)相連，供水監(jiān)控中心的可編程邏輯器件、觸摸屏和計(jì)算機(jī)依次相連，所述供水站包括模擬供水系統(tǒng)、實(shí)訓(xùn)操作平臺(tái)，所述實(shí)訓(xùn)操作平臺(tái)包括可編程邏輯器件、變頻器、觸摸屏、計(jì)算機(jī)、模數(shù)處理模塊和通信模塊，供水監(jiān)控中心及供水站通過(guò)其各自的通信模塊相連。
2.如權(quán)利要求1所述的恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述供水監(jiān)控中心的通信模塊及供水站通信模塊通過(guò)CC-Link或RS485相連。
3.如權(quán)利要求1或2所述的恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)還包括兩個(gè)終端電阻，所述供水監(jiān)控中心的通信模塊與一個(gè)終端電阻相連，供水站中最后一個(gè)供水站的通信模塊與另一個(gè)終端電阻相連。
4.如權(quán)利要求1或2所述的恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述模擬供水系統(tǒng)包括水泵、供水管網(wǎng)、上水箱及下水箱，供水管網(wǎng)上設(shè)有磁觸點(diǎn)壓力表、壓力傳感器、溫度傳感器、單向閥、電磁閥、手動(dòng)球閥和承壓箱，供水泵進(jìn)水端與下水箱相連，出水端通過(guò)單向閥和流量傳感器、溫度傳感器、承壓箱及至少2個(gè)模擬用戶相連。
5.如權(quán)利要求4所述的恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述下水箱采用不銹鋼結(jié)構(gòu)，下水箱箱體上有進(jìn)水口、出水口、液位傳感器和發(fā)熱管，上水箱用透明有機(jī)玻璃制成，設(shè)有溢流水管、排水管、液位傳感器和防沖擊檔板。
6.權(quán)利要求1所述的恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述實(shí)訓(xùn)操作平臺(tái)還包括控制電器部分、通信軟切換、信息分布圖、信號(hào)源及儀表。
7.如權(quán)利要求6所述的恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述控制電器部分包括可編程邏輯器件、A/D模塊、D/A模塊、AD/DA模塊、變頻器、觸摸屏、計(jì)算機(jī)，可編程邏輯器負(fù)責(zé)處理各類邏輯和數(shù)字運(yùn)算；A/D模塊用于接收傳感器的模擬輸入信號(hào)，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送給可編程邏輯器件進(jìn)行處理；D/A模塊將可編程邏輯器件用于控制外部設(shè)備的數(shù)字量轉(zhuǎn)化為模擬量，控制變頻器的輸出頻率；變頻器用于控制模擬供水系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度，通過(guò)接收D/A模塊的控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)模擬供水系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的速度調(diào)節(jié)；觸摸屏作為人機(jī)交互界面，用于發(fā)送各控制命令、參數(shù)設(shè)置及運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)顯示；計(jì)算機(jī)通過(guò)組態(tài)軟件進(jìn)行監(jiān)控。
8.如權(quán)利要求1或2所述的恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述供水監(jiān)控中心的可編程邏輯器件為Q系列可編程邏輯器件，通信模塊采用QJ61BT11N。
9.如權(quán)利要求1或2所述的恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述供水站的通信模塊采用FX2N-32CCL-M，可編程邏輯器件采用FX2N-48MR。
10.如權(quán)利要求1或2所述的恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述供水站可擴(kuò)展到64站。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種恒壓供水群教學(xué)系統(tǒng)，包括供水監(jiān)控中心及至少一供水站，所述供水監(jiān)控中心包括通信模塊、可編程邏輯器件、網(wǎng)絡(luò)模塊、觸摸屏和計(jì)算機(jī)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊與校園網(wǎng)和Internet網(wǎng)相連，供水監(jiān)控中心的可編程邏輯器件、觸摸屏和計(jì)算機(jī)依次相連，所述供水站包括模擬供水系統(tǒng)和實(shí)訓(xùn)操作平臺(tái)，實(shí)訓(xùn)操作平臺(tái)包括可編程邏輯器件、變頻器、觸摸屏、計(jì)算機(jī)、模數(shù)處理模塊和通信模塊，供水監(jiān)控中心及供水站通過(guò)其各自的通信模塊相連。本發(fā)明提供了一套高水平、實(shí)物化、多功能的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，也為區(qū)域性恒壓供水提供了新的解決方案，實(shí)現(xiàn)了供水方式從水塔供水到恒壓供水、從分散式控制向多級(jí)分布式控制集中管理的跨越。
文檔編號(hào)G05B19/418GK101017622SQ200610156940
公開(kāi)日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2006年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月21日
發(fā)明者阮友德, 鄧松, 張迎輝, 杜江 申請(qǐng)人:深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院