[实用新型]一种自动控制系统仿真教学实训装置

说明书

本实用新型提供了一种自动控制系统仿真教学实训装置，包括：基板，所述基板的第一排设置有DCS控制器、电源模块及以太网交换机，第二排设置有空气开关及电源保险端子，第三排设置有总线通讯模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块及模拟量输出模块，第四排设置有继电器输入模块，第五排设置有继电器输出模块，第六排设置有模拟量输入模块及模拟量输出模块的连接端子，所述DCS控制器通过以太网交换机连接上位机。本实用新型提供的自动控制系统仿真教学实训装置，各模块可自由组合，为系统学习自动化控制起到了积极作用，既能让学员做仿真实验，熟悉组态软件，又能使学员熟悉系统结构特征及各种仪表信号特点。

技术领域

本实用新型涉及教学实训技术领域，特别是涉及一种自动控制系统仿真教学实训装置。

背景技术

近年来，随着我国制造业、加工业的快速发展，尤其是在数控、冶金、石化、电力以及食品加工等行业中，以集散控制系统(DCS)为核心，辅以变频器、交流电机、步进电机、传感器及各种低压电器组成的自动化控制系统在各种大中型设备的运行中无处不在，这些自动化控制系统的普及实现了对不同设备的检测、监视、调节和控制。但操作自动化控制系统需要大量熟练掌握自动化技术和设备操作、维护的高素质技能人才。目前我国高校本科及高职院校自动化、机电等专业，讲授DCS技术以及相关学科知识，大多仍停留在理论教学层面上，学员缺少真正的动手机会，难以培养以DCS为核心技术的应用性人才。在处理现场问题时，因缺少实践经验，而处理时间长，影响企业效益；目前，除验证性的实验教学设备以外，我国一些教学设备公司开发了一些具有一定实践性的自动控制教学设备，为实践教学设备的缺失起到了弥补作用。但该类设备仍然存在以下几方面的问题：1、设备技术单一，设备通常是根据某一自动化小系统，在满足基本教学要求情况下而仿制的，因此具有一定的局限性，比如一个机械手，虽然有较完备的检测和控制技术，但基本功能就是抓紧、松开和旋转，所用电器类型有限；又如某材料分捡装置，虽然涵盖了DCS、传感器、气动等技术，但没有涉及到变频调速、步进控制、触摸屏等技术；又如某组合式多层电梯模型虽然涉及了变频调速，但所使用的传感器类型单一，而且不涉及步进控制技术以及气动控制技术等，由此可见市场上出售的教学设备由于控制方式固定，涉及的控制技术领域狭窄，使得整个学习过程比较单一，不能帮助学员从更广泛的意义了解和认识工业自动化；2、实际操作机会有限，设备一般是电器类型固定、结构固定、接线固定，不允许学员随意拆卸或组合。由此可见，这样的专用设备不能为学员提供真正的动手操作机会。学员的所谓实践，实际只能利用现有设备练习程序的编写和调试。因此，目前教学设备公司开发出的自动控制教学设备品种非常有限，远远不能满足教学要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自动控制系统仿真教学实训装置，结构齐全，各模块可自由组合，以DCS技术为核心且带动了相关学科的学习，为系统学习自动化控制起到了积极作用，既能让学员做仿真实验，熟悉组态软件，又能使学员熟悉系统结构特征及各种仪表信号特点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种自动控制系统仿真教学实训装置，包括：基板以及安装在基板上的DCS控制器、电源模块、以太网交换机、空气开关、电源保险端子、总线通讯模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块、数字量输出模块、继电器输入模块及继电器输出模块，所述DCS控制器、电源模块及以太网交换机从左到右依次设置在所述基板的第一排，所述空气开关及电源保险端子从左到右依次设置在所述基板的第二排，所述空气开关用于为DCS控制器及电源模块提供220v电源，所述总线通讯模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块及模拟量输出模块从左到右依次设置在所述基板的第三排，所述继电器输入模块设置在第四排，所述继电器输出模块设置在第五排，所述模拟量输入模块及模拟量输出模块的连接端子设置在第六排，所述DCS控制器通过所述以太网交换机连接上位机，所述上位机用于供操作员使用；所述DCS控制器与所述总线通讯模块为串口通讯与所述数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块及模拟量输出模块进行数据交互。

可选的，所述电源模块为24v电源模块，用于为所述装置的各个电器元件供电。