專利名稱：基于plc控制的供電倒閘操作實(shí)訓(xùn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于供電倒閘作業(yè)專業(yè)技能訓(xùn)練的基于PLC控制的供電倒閘操作實(shí)訓(xùn)設(shè)備，服務(wù)于職業(yè)學(xué)校供電專業(yè)學(xué)生技能訓(xùn)練，也用于供電相關(guān)企業(yè)倒閘作業(yè)的技能訓(xùn)練。
背景技術(shù)：
目前，供電倒閘技能訓(xùn)練系統(tǒng)主要有實(shí)物模擬訓(xùn)練、模擬圖板等。實(shí)物模擬訓(xùn)練直觀，動(dòng)手能力強(qiáng)，但設(shè)備投資較大，不能隨意更換訓(xùn)練內(nèi)容如果更改訓(xùn)練項(xiàng)目，就需要更改設(shè)備；模擬圖板投資小，操作方便，直觀性相對(duì)實(shí)物模擬略差，同樣不能隨意更改訓(xùn)練項(xiàng)目；模擬仿真多采用計(jì)算機(jī)仿真，訓(xùn)練內(nèi)容變換靈活，但限于計(jì)算機(jī)屏幕的尺寸，操作面小，與供電現(xiàn)場(chǎng)貼近度相對(duì)較遠(yuǎn)，同時(shí)軟件穩(wěn)定性和后續(xù)開(kāi)發(fā)維護(hù)相對(duì)較復(fù)雜。

實(shí)用新型內(nèi)容倒閘操作用的實(shí)物模擬訓(xùn)練系統(tǒng)投資大，體積大，不能隨意更換訓(xùn)練內(nèi)容；模擬圖板同樣不能隨意更換訓(xùn)練內(nèi)容；計(jì)算機(jī)仿真操作面小，不能很好貼近供電倒閘生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，后續(xù)開(kāi)發(fā)和維護(hù)復(fù)雜等諸多因素。為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用PLC、觸摸屏、模擬圖板和遙控等的組合技術(shù)，以滿足供電倒閘作業(yè)技能訓(xùn)練的要求，通過(guò)觸摸屏能夠隨意更換訓(xùn)練內(nèi)容，采用馬賽克組屏操作面大，PLC控制馬賽克組屏面，控制靈活，交互性好，采用PLC控制，大大降低后期開(kāi)發(fā)和維護(hù)的難度。本所述實(shí)訓(xùn)操作設(shè)備具有用作倒閘操作訓(xùn)練的人機(jī)交互操作面的馬賽克組屏，以對(duì)變電所主接線進(jìn)行屏面蝕刻處理，并模擬指示變電所倒閘操作部件的位置、數(shù)量，聯(lián)結(jié)關(guān)系，為操作人員提供變電所倒閘操作的基礎(chǔ)信息；在馬賽克組屏后配置PLC，作為所述操作實(shí)訓(xùn)設(shè)備的主控制器，接收用戶的命令設(shè)置信息以及操作人員的操作信息，控制屏面各種指示燈及音響設(shè)備的工作，并通過(guò)485總線與觸摸屏通信，接收觸摸屏的指令、發(fā)送顯示信息到觸摸屏；觸摸屏嵌在馬賽克組屏面上，作為人機(jī)交互的補(bǔ)充，用來(lái)接收用戶指令、模擬顯示變電所的運(yùn)行狀態(tài)、記錄顯示操作信息及各種提示信息，例如操作正誤；485總線配置在馬賽克組屏后，用于PLC與觸摸屏之間的通信；馬賽克組屏面還配置帶指示燈按鈕、音響設(shè)備，用來(lái)接收并響應(yīng)用戶的操作，提示操作結(jié)果，是所述操作實(shí)訓(xùn)設(shè)備的主要操控部分；馬賽克組屏頂部配置紅外遙控接收裝置，用來(lái)接收遙控器發(fā)出的指令，分析、判斷，進(jìn)而控制所述實(shí)訓(xùn)操作設(shè)備的電源運(yùn)行。本實(shí)用新型為一種基于PLC控制的供電倒閘操作實(shí)訓(xùn)設(shè)備，包括馬賽克組屏、PLC (可編程控制器)、時(shí)間指示牌、音響設(shè)備、觸摸屏、RS485總線、帶指示燈按鈕以及紅外遙控接收裝置，所述馬賽克組屏用于屏面蝕刻變電所主接線，并支撐整個(gè)所述實(shí)訓(xùn)操作設(shè)備；所述觸摸屏以鑲嵌方式裝設(shè)在馬賽克組屏的右側(cè)中部，通過(guò)RS485總線連接到PLC，以接收用戶指令、模擬顯示變電所的運(yùn)行狀態(tài)、記錄顯示操作信息及各種提示信息；所述紅外遙控接收裝置裝設(shè)在馬賽克組屏背后左側(cè)中部；所述PLC裝設(shè)在馬賽克組屏背后中部，通過(guò)RS485總線連接觸摸屏，且通過(guò)屏蔽線連接到音響設(shè)備、帶指示燈按鈕以及時(shí)間指示牌。[0006]優(yōu)選為，所述馬賽克組屏長(zhǎng)寬為2mX 2m，其整體呈長(zhǎng)方體。[0007]優(yōu)選為，所述音響設(shè)備設(shè)置裝設(shè)在時(shí)間指示牌的下部，通過(guò)屏蔽線連接到PLCJ^ 示燈按鈕以及觸摸屏，用于提示操作人員操作的正確與否以及警告信號(hào)；所述帶指示燈按鈕與指示燈一體化，設(shè)有多個(gè)，且分別裝設(shè)在位于經(jīng)馬賽克組屏面蝕刻后的變電所主接線上的各斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地線的標(biāo)示符號(hào)處，連接到PLC，以作為屏面倒閘訓(xùn)練人機(jī)交互的操作面板，響應(yīng)用戶操作，供訓(xùn)練人員進(jìn)行作業(yè)操作，并指示變電所狀態(tài)的接收，是人機(jī)交互的主要部分；所述變電所主接線與帶指示燈按鈕相配合，在馬賽克組屏面上實(shí)時(shí)模擬出指示變電所的組成、布置及邏輯關(guān)系。[0008]優(yōu)選為，所述紅外遙控接收頭裝設(shè)于馬賽克組屏頂部右側(cè)，通過(guò)所述屏蔽線與所述紅外搖控接收裝置相連接，用于接收、分析、判斷遙控命令、控制所述實(shí)訓(xùn)操作設(shè)備電源的運(yùn)行；電源開(kāi)關(guān)裝設(shè)在PLC的右側(cè)，控制所述實(shí)訓(xùn)操作設(shè)備所有電器的電源，通過(guò)屏蔽線連接到紅外遙控接收裝置，供用戶手動(dòng)控制所述操作實(shí)訓(xùn)設(shè)備電源運(yùn)行或遙控控制電源開(kāi)關(guān)的運(yùn)行；所述485總線配置在馬賽克組屏后，以供PLC與觸摸屏之間的通信；帶指示燈按鈕、音響設(shè)備配置在馬賽克組屏面上，用來(lái)接收并響應(yīng)用戶的操作，提示操作結(jié)果，是設(shè)備的主要操控部分。[0009]所述PLC作為設(shè)備的主控制器，運(yùn)行倒閘作業(yè)軟件程序，響應(yīng)訓(xùn)練人員在屏面及觸摸屏上的各種操作，并分析、決策、控制屏面指示燈、音響及觸摸屏的工作。[0010]經(jīng)過(guò)學(xué)校供電專業(yè)8個(gè)班的訓(xùn)練，學(xué)生的倒閘作業(yè)出錯(cuò)率大大降低，對(duì)倒閘作業(yè)的理論認(rèn)識(shí)更加深刻，倒閘作業(yè)的技能水平更加?jì)故欤芰γ黠@提高。此外，學(xué)生感覺(jué)使用觸摸屏變更任務(wù)，更加方便靈活，任務(wù)可隨意生成，擴(kuò)展性好；帶指示燈按鈕、蜂鳴器的使用讓訓(xùn)練更有趣味性，更有針對(duì)性。指導(dǎo)教師反應(yīng)遙控裝置非常方便，教師用一只小遙控器就可靈活掌握數(shù)十套訓(xùn)練系統(tǒng)的運(yùn)行，操控性好。[0011]本實(shí)用新型采用PLC、觸摸屏組合、并配合遙控模擬仿真變電所倒閘，國(guó)內(nèi)外尚屬首例。[0012]采用馬賽克組屏方便，可隨意擴(kuò)大操作面；屏面布置變電站(所)主界面和各種按鈕及相應(yīng)指示燈以及觸摸屏，用于操作交互，提高操控的靈活性。觸摸屏后安裝PLC控制器作為總控制器，在程序的控制下，PLC接收屏面按鈕信息并分析決策，再控制屏面上的各種帶指示燈按鈕及音響報(bào)警設(shè)備，滿足交互性的要求；PLC還通過(guò)485總線與觸摸屏通信，接收觸摸屏的指令，并反饋屏面信息給觸摸屏；用戶通過(guò)操作觸摸屏可隨意更改訓(xùn)練內(nèi)容，并能根據(jù)觸摸屏的提示以及屏面燈光和音響的提示，做出自我評(píng)價(jià)。遙控接收電路裝設(shè)在視訊系統(tǒng)頂部，用來(lái)接收遙控器發(fā)出的指令，從而控制PLC、觸摸屏及屏面部件的工作。[0013]本實(shí)用新型效果如下[0014]通過(guò)操作觸摸屏，本實(shí)用新型所述操作實(shí)訓(xùn)設(shè)備能夠靈活更換變電所的工作狀態(tài)，變換訓(xùn)練內(nèi)容。經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試，本實(shí)用新型所述的操作實(shí)訓(xùn)設(shè)備能夠在300個(gè)不同的工作狀態(tài)和工作任務(wù)中自由切換，如果擴(kuò)展PLC和觸摸屏的存儲(chǔ)空間，相應(yīng)任務(wù)還能夠擴(kuò)展， 具體數(shù)量以擴(kuò)展空間而定。實(shí)物模擬和模擬圖板通常只能在一種固定的變電所模式工作， 變換的工作狀態(tài)及工作任務(wù)一般不超過(guò)30。[0015]采用馬賽克組建2mX2m的屏，操作面比計(jì)算機(jī)仿真的操作面大，若是計(jì)算機(jī)仿真能做到100英寸就已經(jīng)相當(dāng)困難了。PLC控制的倒閘程序采用圖形編程，更改、書寫非常方便，只要掌握供電倒閘基礎(chǔ)知識(shí)，能夠隨時(shí)更改程序，4個(gè)小時(shí)可更新全部300多個(gè)對(duì)應(yīng)任務(wù)和工作狀態(tài)的程序。相對(duì)計(jì)算機(jī)仿真維護(hù)和后續(xù)開(kāi)發(fā)要簡(jiǎn)單很多。

圖I為本實(shí)用新型一實(shí)施例的基于PLC控制的供電倒閘操作實(shí)訓(xùn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)主視圖。圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的基于PLC控制的供電倒閘操作實(shí)訓(xùn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)后視圖。圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例的基于PLC控制的供電倒閘操作實(shí)訓(xùn)設(shè)備的變電所主接線馬賽克組屏的結(jié)構(gòu)后視圖。I 一紅外遙控接收頭正面；2 —馬賽克組屏名稱標(biāo)牌；3 —時(shí)間指不牌；4 一首響設(shè)備；5 —觸摸屏；6 —馬賽克組屏；7 —帶指不燈按鈕；8 —變電所主接線；9 一紅外遙控接收頭背面；10 —紅外遙控接收裝置；11 一 PLC ；12 —電源開(kāi)關(guān)；13 —觸摸屏背面；14 一紅外遙控接收頭側(cè)面；15 —變電所主接線馬賽克組屏體側(cè)面。
具體實(shí)施方式以下，根據(jù)附圖，結(jié)合實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型。本實(shí)用新型一實(shí)施例為基于PLC控制的供電倒閘操作實(shí)訓(xùn)設(shè)備，其主要部件包括馬賽克組屏6、PLC11、時(shí)間指示牌3、音響設(shè)備4、觸摸屏5、紅外遙控接收裝置10以及帶指示燈按鈕7、RS485總線。如圖I所示，紅外遙控接收裝置10具有裝設(shè)在馬賽克組屏頂部右側(cè)的紅外遙控接收頭1，紅外遙控接收頭I連接到紅外遙控接收裝置10，以接收紅外遙控指令；馬賽克組屏名稱標(biāo)牌2裝設(shè)在馬賽克組屏6上部，指示該設(shè)備的名稱；時(shí)間指示牌3布置在馬賽克組屏名稱標(biāo)牌2的下部，通過(guò)屏蔽線連接到PLC11，用來(lái)顯示當(dāng)前的日期、時(shí)間以及安全運(yùn)行的時(shí)間；音響設(shè)備4裝設(shè)在時(shí)間指示牌3的下部，通過(guò)屏蔽線連接到PLC11，采用蜂鳴器或揚(yáng)聲器，配合指示燈和觸摸屏5提示操作人員操作的正確與否以及警告信號(hào)；觸摸屏5裝設(shè)在馬賽克組屏6的右側(cè)中部，通過(guò)RS485總線連接到PLCll以作為人機(jī)交互的一部分，接收用戶指令、模擬顯示變電所的運(yùn)行狀態(tài)、記錄顯示操作信息及各種提示信息；馬賽克組屏6用于屏面蝕刻變電所主接線8，為整個(gè)設(shè)備提供框架支撐；所述按鈕包括帶指示燈按鈕7，帶指示燈按鈕7與指示燈一體化，設(shè)有多個(gè)，且分別裝設(shè)在經(jīng)馬賽克組屏6屏面蝕刻后的變電所主接線上的各斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地線的標(biāo)示符號(hào)處，連接到PLC11，以作為倒閘訓(xùn)練人機(jī)交互的操作面板，響應(yīng)用戶操作，供訓(xùn)練人員進(jìn)行作業(yè)操作，并指示變電所狀態(tài)的接收，是人機(jī)交互的主要部分；變電所主接線8刻設(shè)在馬賽克組屏6的屏面下，用于與帶指示燈按鈕7相配合，在馬賽克組屏6的屏面上實(shí)時(shí)模擬出指示變電所的組成、布置及邏輯關(guān)系。如圖2所示，紅外遙控接收裝置10裝設(shè)在馬賽克組屏6背后的左側(cè)中部，通過(guò)屏蔽線連接有紅外搖控接收頭正面1，用于接收、分析、判斷遙控命令、控制設(shè)備電源開(kāi)關(guān)12的運(yùn)行；PLC (可編程控制器)11裝設(shè)在馬賽克組屏6的背后中部，通過(guò)RS485總線連接到觸摸屏5，通過(guò)屏蔽線連接到音響設(shè)備4、帶指示燈按鈕7，并通過(guò)屏蔽線連接到時(shí)間指示牌3，作為設(shè)備的主控制器，運(yùn)行倒閘作業(yè)軟件程序，響應(yīng)訓(xùn)練人員在屏面及觸摸屏上的各種操作，并分析、決策、控制屏面上的指示燈、音響設(shè)備4及觸摸屏5的工作；電源開(kāi)關(guān)12裝設(shè)在PLCll的右側(cè)，控制所述操作實(shí)訓(xùn)設(shè)備的所有部件的電源開(kāi)關(guān)12，并通過(guò)屏蔽線連接到紅外遙控接收裝置10，供用戶手動(dòng)控制設(shè)備電源開(kāi)關(guān)或遙控控制電源開(kāi)關(guān)12。本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的任何變形、改進(jìn)、替換均落入本實(shí)用新型的范圍。
權(quán)利要求1.一種基于PLC控制的供電倒閘操作實(shí)訓(xùn)設(shè)備，其特征在于，包括馬賽克組屏、PLC、時(shí)間指示牌、音響設(shè)備、觸摸屏、RS485總線、帶指示燈按鈕以及紅外遙控接收裝置，所述馬賽克組屏用于屏面蝕刻變電所主接線，并支撐整個(gè)所述實(shí)訓(xùn)操作設(shè)備；所述觸摸屏以鑲嵌方式裝設(shè)在馬賽克組屏的右側(cè)中部，通過(guò)所述RS485總線連接到所述PLC ;所述紅外遙控接收裝置裝設(shè)在馬賽克組屏的背后左側(cè)中部；所述PLC裝設(shè)在馬賽克組屏的背后中部，通過(guò)所述RS485總線連接到所述觸摸屏，且通過(guò)屏蔽線連接到所述音響設(shè)備、所述帶指示燈按鈕以及所述時(shí)間指示牌。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于PLC控制的供電倒閘操作實(shí)訓(xùn)設(shè)備，其特征在于，所述馬賽克組屏長(zhǎng)寬為2mX2m，其整體呈長(zhǎng)方體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于PLC控制的供電倒閘操作實(shí)訓(xùn)設(shè)備，其特征在于，所述音響設(shè)備裝設(shè)在所述時(shí)間指示牌的下部，通過(guò)屏蔽線連接到所述PLC、所述觸摸屏；所述帶指示燈按鈕與指示燈一體化，設(shè)有多個(gè)，并分別裝設(shè)在位于經(jīng)馬賽克組屏面蝕刻后的變電所主接線上的各斷路器、隔離開(kāi)關(guān)以及接地線的標(biāo)記符號(hào)處，并連接到PLC ;所述變電所主接線與所述帶指示燈按鈕相配合地供模擬操作實(shí)訓(xùn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于PLC控制的供電倒閘操作實(shí)訓(xùn)設(shè)備，其特征在于，所述紅外遙控接收裝置具有裝設(shè)于馬賽克組屏頂部右側(cè)的紅外遙控接收頭，所述紅外遙控接收頭通過(guò)屏蔽線與所述紅外搖控接收裝置相連接；電源開(kāi)關(guān)裝設(shè)在PLC的右側(cè)，通過(guò)屏蔽線連接到紅外遙控接收裝置，所述485總線配置在所述馬賽克組屏后，供PLC與觸摸屏之間的通信；所述帶指示燈按鈕和所述音響設(shè)備分別配置在馬賽克組屏面。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種基于PLC控制的供電倒閘操作實(shí)訓(xùn)設(shè)備，包括馬賽克組屏、PLC、時(shí)間指示牌、音響設(shè)備、觸摸屏、RS485總線、帶指示燈按鈕以及紅外遙控接收裝置，馬賽克組屏用于屏面蝕刻變電所主接線；觸摸屏以鑲嵌方式裝設(shè)在馬賽克組屏的右側(cè)中部，通過(guò)RS485總線連接到PLC；紅外遙控接收裝置裝設(shè)在馬賽克組屏背后左側(cè)中部；PLC裝設(shè)在馬賽克組屏背后中部，通過(guò)RS485總線連接到觸摸屏，且通過(guò)屏蔽線連接到音響設(shè)備、帶指示燈按鈕以及時(shí)間指示牌。本實(shí)用新型采用PLC、觸摸屏、模擬圖板和遙控等的組合技術(shù)，能滿足供電倒閘作業(yè)技能訓(xùn)練要求，擴(kuò)展PLC和觸摸屏的存儲(chǔ)空間，隨意更換訓(xùn)練內(nèi)容，組屏操作面大，控制靈活，交互性好，降低后期開(kāi)發(fā)和維護(hù)的難度。
文檔編號(hào)G09B19/24GK202816211SQ20122052901
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
發(fā)明者武永紅 申請(qǐng)人:武永紅, 李偉, 周曉敏