本實(shí)用新型屬于技術(shù)教學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種PLC過程控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置。
背景技術(shù)：
隨著科技水平的進(jìn)步，人們的生活質(zhì)量也越來越高，各種新型產(chǎn)品層出不窮，而過程控制作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中必須經(jīng)歷的環(huán)節(jié)顯得尤為重要。
工業(yè)中的過程控制是指以溫度、壓力、流量、液位和成分等工藝參數(shù)作為被控變量的自動(dòng)控制。過程控制也稱實(shí)時(shí)控制，是計(jì)算機(jī)及時(shí)的采集檢測(cè)數(shù)據(jù)，按最佳值迅速地對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)，如數(shù)控機(jī)床和生產(chǎn)流水線的控制等。為此需要大批對(duì)過程控制技術(shù)非常了解的人才，所以過程控制技術(shù)的培養(yǎng)也就非常重要。
目前已有的過程控制教學(xué)產(chǎn)品，多為演示型的產(chǎn)品。一般是只配備了一兩種傳感器的應(yīng)用、只能夠完成一個(gè)特定的控制對(duì)象過程控制技術(shù)。例如，專利申請(qǐng)?zhí)朇N201210210267.4的發(fā)明專利《一種單回路快速溫度控制實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置》中公開的教學(xué)機(jī)器“包括有被控對(duì)象、傳感器、溫度變送器、智能調(diào)節(jié)儀表、調(diào)壓模塊、上位機(jī)，熱源采用鹵鎢燈，能夠?qū)崿F(xiàn)快速升溫和冷卻，智能調(diào)節(jié)儀表通過RS232通訊口與上位機(jī)相連接實(shí)現(xiàn)控制量的輸出”。然而這種機(jī)器智只能模擬單一模式的過程，無法對(duì)其他過程控制進(jìn)行教學(xué)。
學(xué)生通過這些產(chǎn)品只能了解特定的系統(tǒng)工作原理。不能自由搭建系統(tǒng)，不能作為開發(fā)平臺(tái)。這就大大限制了教學(xué)的效果和裝置使用效率、利用率。
為此，需要一種新的教學(xué)平臺(tái)，能夠模擬多種過程控制系統(tǒng)工作原理，并且能夠讓學(xué)生自己對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝調(diào)試，實(shí)現(xiàn)從想法到實(shí)踐的突破。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于提供一種智能教學(xué)與開發(fā)系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有過程控制教學(xué)設(shè)備只能實(shí)現(xiàn)單一過程模擬的問題。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種PLC過程控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置，包括為所述PLC過程控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置提供力學(xué)支持的機(jī)架；設(shè)置在所述機(jī)架上的對(duì)所述PLC過程控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置進(jìn)行控制和操作的控制模塊；設(shè)置在所述機(jī)架上并與所述控制模塊相連的感應(yīng)模塊；設(shè)置在所述機(jī)架上的循環(huán)模塊，設(shè)置在所述機(jī)架上并與所述控制模塊相連的電控模塊。
PLC是指可編程邏輯控制器，它是一種采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊踢壿嬁刂破鲗?shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同。本方案提供的教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置是基于PLC而設(shè)立的，因?yàn)椴簧婕皩?duì)PLC本身的改進(jìn)，所以在此不贅述。
本方案提供的PLC過程控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置搭建在機(jī)架上，各個(gè)模塊之間可以任意進(jìn)行組裝，可以根據(jù)需要對(duì)各模塊的位置進(jìn)行安排?？刂颇K是整個(gè)裝置的核心，也是對(duì)各個(gè)過程參數(shù)進(jìn)行設(shè)置并控制的模塊。其他模塊都直接或間接的與控制模塊相連，并根據(jù)控制模塊的指令進(jìn)行操作。感應(yīng)模塊主要用來收集模擬過程中的各種參數(shù)并將其反映給控制模塊。循環(huán)模塊是主要的輸出模塊，控制模塊接收到感應(yīng)模塊傳來的信息后發(fā)出指令使得循環(huán)模塊做出操作從而改變過程參數(shù)。電控模塊主要為其他模塊提供支持。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述控制模塊包括對(duì)所述PLC過程控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置運(yùn)行指令進(jìn)行編輯的PLC控制單元；與所述PLC控制單元相連的模擬信號(hào)處理單元。PCL控制單元是對(duì)裝置進(jìn)行編程控制的主機(jī)，模擬信號(hào)處理單元可以產(chǎn)生模擬量信號(hào)源，這些信號(hào)主要有DC（直流電信號(hào)） 0～5V、0～10V、-10V～10V、4～20mA、-20～20mA等。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述控制模塊還設(shè)有觸摸控制單元，所述觸摸控制單元與所述PLC控制單元相連。觸摸控制單元可是是觸摸屏，也可以是平板電腦等其他設(shè)備，其余PLC控制單元之間可以采用有線相連，也可以使用無線通信連接。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述循環(huán)模塊設(shè)有相互連接的冷水單元和熱水單元，所述冷水單元與所述熱水單元之間還設(shè)有流量控制單元；所述熱水單元中設(shè)有加熱組件。冷水單元和熱水單元可以對(duì)溫度進(jìn)行控制。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述循環(huán)模塊還設(shè)有至少二個(gè)儲(chǔ)液?jiǎn)卧?，所述?chǔ)液?jiǎn)卧謩e與所述冷水單元相連；所述儲(chǔ)液?jiǎn)卧c所述冷水單元之間還設(shè)有流量控制單元。儲(chǔ)液?jiǎn)卧梢允撬洌部墒窃O(shè)置成為其他容納裝置，儲(chǔ)液?jiǎn)卧饕脕硎⒎挪煌后w，使用時(shí)可以將多個(gè)配方調(diào)節(jié)單元中的液體按照不同比例進(jìn)行混合從而實(shí)現(xiàn)配方控制。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述流量控制單元為電磁閥?？刂颇K對(duì)電磁閥的開閉進(jìn)行控制，通過調(diào)節(jié)電磁閥的開閉實(shí)現(xiàn)對(duì)流量等的控制。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述感應(yīng)模塊包括與所述控制模塊相連的接線單元以及與所述接線單元相連的感應(yīng)器單元。PLC過程控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置上設(shè)置有多個(gè)傳感器，這些傳感器共同組成了感應(yīng)器單元，所有的傳感器都與接線單元相連并將其感受到的信號(hào)匯總到接線單元中，最終通過接線單元將信息傳輸給控制模塊。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述感應(yīng)器單元包括壓力傳感器、液位傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、pH值測(cè)試傳感器。這些傳感器設(shè)置在熱水單元、冷水單元和儲(chǔ)液?jiǎn)卧獌?nèi)部的不同位置。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述所述電控模塊包括相互連接的電控單元、第一動(dòng)力單元和第二動(dòng)力單元。第一動(dòng)力單元和第二動(dòng)力單元主要是指水泵或其他電機(jī)。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述第一動(dòng)力單元和所述第二動(dòng)力單元中至少有一個(gè)為變頻電機(jī)，所述控制模塊還設(shè)有與所述變頻電機(jī)相連的變頻控制單元。變頻電機(jī)可以改變水流效率，可以根據(jù)需要改變流體速度。
此外，本方案提供的PLC過程控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置還設(shè)有報(bào)警裝置和流量計(jì)，報(bào)警裝置可以設(shè)置成報(bào)警燈形式，也可以設(shè)置成為報(bào)警信號(hào)（聲音）形式。流量計(jì)用來計(jì)算液體流量，可以采用電磁流量計(jì)，也可以采用其他形式的流量計(jì)，例如差壓式流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、節(jié)流式流量計(jì)、細(xì)縫流量計(jì)、容積流量計(jì)、超聲波流量計(jì)等。
本實(shí)用新型的有益效果是：本方案提供的PLC過程控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)PLC控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)、觸摸屏技術(shù)、電機(jī)控制技術(shù)、過程控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等領(lǐng)域的過程控制模擬，克服了現(xiàn)有的單個(gè)產(chǎn)品只能模擬單一過程控制技術(shù)的缺陷，大大降低了教學(xué)成本；此外，本裝置設(shè)備采用模塊式結(jié)構(gòu)，更新迅速，維修簡(jiǎn)便，實(shí)現(xiàn)自由搭建系統(tǒng)，讓學(xué)生不但可以觀察學(xué)習(xí)，還可以自己動(dòng)手操作，解決了以往產(chǎn)品只能作教學(xué)產(chǎn)品的問題，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生多元能力的培養(yǎng)。
本裝置主要應(yīng)用在工程技術(shù)人員過程控制技術(shù)開發(fā)和論證中，同時(shí)可以作為技工院校工廠自動(dòng)化技術(shù)教學(xué)裝置，也可以作為國(guó)家職業(yè)新工種可編程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師的考證平臺(tái)工具。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下， 還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的PLC過程控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置的示列圖。
附圖標(biāo)記：1-第一儲(chǔ)液箱；2-第二儲(chǔ)液箱；3-報(bào)警燈；4-第三儲(chǔ)液箱；5-觸摸屏；6-機(jī)架；7-接線單元；8-控制模塊抽屜；9-電磁閥；10-第一動(dòng)力單元；11-第二動(dòng)力單元；12-電控單元；13-冷水單元；14-熱水單元。
具體實(shí)施方式
以下各實(shí)施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實(shí)施的特定實(shí)施例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內(nèi)」、「外」、「?jìng)?cè)面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。
PLC是指可編程邏輯控制器，它是一種采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程邏輯控制器實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同。本方案提供的教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置是基于PLC而設(shè)立的，因?yàn)椴簧婕皩?duì)PLC本身的改進(jìn)，所以在此不贅述。
圖1示出了本實(shí)用新型提供的PLC過程控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置的示列圖。下面結(jié)合附圖對(duì)該裝置進(jìn)行進(jìn)一步描述。
從圖1可見，本裝置包括為所述PLC過程控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置提供力學(xué)支持的機(jī)架6；本方案提供的PLC過程控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置搭建在機(jī)架6上，各個(gè)模塊之間可以任意進(jìn)行組裝，可以根據(jù)需要對(duì)各模塊的位置進(jìn)行安排。
從圖1中可以看出設(shè)置在所述機(jī)架6上的對(duì)所述PLC過程控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置進(jìn)行控制和操作的控制模塊?？刂颇K是整個(gè)裝置的核心，也是對(duì)各個(gè)過程參數(shù)進(jìn)行設(shè)置并控制的模塊。其他模塊都直接或間接的與控制模塊相連，并根據(jù)控制模塊的指令進(jìn)行操作。圖1中將控制模塊的主體都集成在控制模塊抽屜8中了，這樣更方便控制模塊的保護(hù)和裝置整體的便攜性?？刂颇K抽屜8中包括對(duì)所述PLC過程控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置運(yùn)行指令進(jìn)行編輯的PLC控制單元；與所述PLC控制單元相連的模擬信號(hào)處理單元；還設(shè)有與所述變頻電機(jī)相連的變頻控制單元。PCL控制單元是對(duì)裝置進(jìn)行編程控制的主機(jī)，模擬信號(hào)處理單元可以產(chǎn)生模擬量信號(hào)源，這些信號(hào)主要有DC（直流電信號(hào)） 0～5V、0～10V、-10V～10V、4～20mA、-20～20mA等。變頻電機(jī)可以改變水流效率，可以根據(jù)需要改變流體速度。
所述控制模塊還設(shè)有觸摸控制單元，所述觸摸控制單元與所述PLC控制單元相連。觸摸控制單元可是是觸摸屏，也可以是平板電腦等其他設(shè)備，其余PLC控制單元之間可以采用有線相連，也可以使用無線通信連接。本實(shí)施例中將觸摸屏5固定在機(jī)架上以方便實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行操作。
從圖1中還可以看出，本例中PLC過程控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置還設(shè)有在所述機(jī)架6上并與所述控制模塊相連的感應(yīng)模塊。感應(yīng)模塊主要用來收集模擬過程中的各種參數(shù)并將其反映給控制模塊。
所述感應(yīng)模塊包括與所述控制模塊相連的接線單元7以及與所述接線單元相連的感應(yīng)器單元（圖中未示出）。PLC過程控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置上設(shè)置有多個(gè)傳感器，這些傳感器共同組成了感應(yīng)器單元，所有的傳感器都與接線單元相連并將其感受到的信號(hào)匯總到接線單元中，最終通過接線單元將信息傳輸給控制模塊。
所述感應(yīng)器單元包括壓力傳感器、液位傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、pH值測(cè)試傳感器。這些傳感器設(shè)置在熱水單元、冷水單元和儲(chǔ)液?jiǎn)卧獌?nèi)部的不同位置。
本例中壓力傳感器分布在熱水單元14和第一到第三儲(chǔ)液箱1、2、4的中下部，液位傳感器分布在熱水單元14和第一到第三儲(chǔ)液箱1、2、4中上部，流量傳感器分布在第二、第三儲(chǔ)液箱2、4和冷水單元13的中間管道上，溫度傳感器在熱水單元14中部和其他各箱1、2、4、13的任意位置。PH值測(cè)試傳感器置在熱水單元14和冷水單元13的中部。
從圖1中還可以看出，本例中PLC過程控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置還包括設(shè)置在所述機(jī)架上的循環(huán)模塊，循環(huán)模塊是主要的輸出模塊，控制模塊接收到感應(yīng)模塊傳來的信息后發(fā)出指令使得循環(huán)模塊做出操作從而改變過程參數(shù)。所述循環(huán)模塊設(shè)有相互連接的冷水單元13和熱水單元14，所述冷水單元13與所述熱水單元14之間還設(shè)有流量控制單元；所述熱水單元14中設(shè)有加熱組件。冷水單元13和熱水單元14可以對(duì)溫度進(jìn)行控制。所述循環(huán)模塊還設(shè)有至少二個(gè)儲(chǔ)液?jiǎn)卧?，所述?chǔ)液?jiǎn)卧謩e與所述冷水單元13相連；所述儲(chǔ)液?jiǎn)卧c所述冷水單元13之間還設(shè)有流量控制單元。儲(chǔ)液?jiǎn)卧梢允撬?，也可是設(shè)置成為其他容納裝置，儲(chǔ)液?jiǎn)卧饕脕硎⒎挪煌后w，使用時(shí)可以將多個(gè)配方調(diào)節(jié)單元中的液體按照不同比例進(jìn)行混合從而實(shí)現(xiàn)配方控制。
本例中設(shè)置有3個(gè)儲(chǔ)液?jiǎn)卧?，分別是第一儲(chǔ)液箱1、第二儲(chǔ)液箱2和第三儲(chǔ)液箱4，它們分別設(shè)置在機(jī)架上。第一儲(chǔ)液箱1與第二儲(chǔ)液箱2之間相連，第二儲(chǔ)液箱2與第三儲(chǔ)液箱4之間也相連，第一儲(chǔ)液箱1與第三儲(chǔ)液箱4之間也相連。它們分別與冷水單元13相連。
所述流量控制單元在本例中為電磁閥9，且本例中包含多個(gè)電磁閥9，但圖中并未全部畫出?？刂颇K對(duì)電磁閥9的開閉進(jìn)行控制，通過調(diào)節(jié)電磁閥的開閉實(shí)現(xiàn)對(duì)流量等的控制。
從圖1中還可以看出，本例中PLC過程控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置還包括設(shè)置在所述機(jī)架上并與所述控制模塊相連的電控模塊。電控模塊主要為其他模塊提供支持。
所述所述電控模塊包括相互連接的電控單元12、第一動(dòng)力單元10和第二動(dòng)力單元11。本例中第一動(dòng)力單元10和第二動(dòng)力單元11都是指水泵。
所述第一動(dòng)力單元和所述第二動(dòng)力單元中至少有一個(gè)為變頻電機(jī)，所述控制模塊還設(shè)有與所述變頻電機(jī)相連的變頻控制單元。變頻電機(jī)可以改變水流效率，可以根據(jù)需要改變流體速度。
此外，本方案提供的PLC過程控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置還設(shè)有報(bào)警裝置和流量計(jì)，報(bào)警裝置可以設(shè)置成報(bào)警燈形式，也可以設(shè)置成為報(bào)警信號(hào)（聲音）形式。本例中就采用了報(bào)警燈3的形式。流量計(jì)用來計(jì)算液體流量，可以采用電磁流量計(jì)，也可以采用其他形式的流量計(jì)，例如差壓式流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、節(jié)流式流量計(jì)、細(xì)縫流量計(jì)、容積流量計(jì)、超聲波流量計(jì)等。
下面結(jié)合具體過程控制案例對(duì)本裝置進(jìn)行進(jìn)一步解釋。
案例一：液位控制（多液體自動(dòng)配方控制系統(tǒng)）。
本案例過程控制中需要用到第一到第三儲(chǔ)液箱1、2、4，第一動(dòng)力單元10和第二動(dòng)力單元11，電磁閥9，PLC控制單元，觸摸屏5、接線單元7以及若干傳感器。
本方案的目的在于按照預(yù)設(shè)配方進(jìn)行液體混合。
首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置內(nèi)容包括配方的比例A:B、第一和第二儲(chǔ)液箱中的液體量等。并將第一動(dòng)力單元和第二動(dòng)力單元分別與相應(yīng)的儲(chǔ)液箱相接。
本方案中使用水來代替放置在第一和第二儲(chǔ)液箱中的不同液體。
具體操作為，首先，通過第一和第二儲(chǔ)液箱中的液位傳感器來監(jiān)測(cè)各個(gè)儲(chǔ)液箱中的液面，當(dāng)?shù)谝缓偷诙?chǔ)液箱中液面量低于預(yù)設(shè)值X厘米時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)充水分；當(dāng)?shù)谝缓偷诙?chǔ)液箱中液面量高于預(yù)設(shè)值Y厘米時(shí)，停止補(bǔ)水。
第二，PLC控制單元控制打開第一儲(chǔ)液箱和第三儲(chǔ)液箱之間的電磁閥，使A份第一儲(chǔ)液箱中液體在第一動(dòng)力單元的作用下流入第三儲(chǔ)液箱中。
第三，PLC控制單元控制打開第二儲(chǔ)液箱和第三儲(chǔ)液箱之間的電磁閥，使B份第二儲(chǔ)液箱中液體流入第三儲(chǔ)液箱中。
第四，延遲時(shí)間T后，第三儲(chǔ)液箱自動(dòng)排出配置好的配方液體，排水完畢后系統(tǒng)停止，等待下一次啟動(dòng)信號(hào)。該過程控制完成。
系統(tǒng)精確度控制：在配比過程中，要求第一和第二儲(chǔ)液箱自動(dòng)補(bǔ)水水位誤差不超過2mm，第三儲(chǔ)液箱配比水位精確誤差不超過2mm。
本案例根據(jù)檢測(cè)儲(chǔ)液箱中的液位，進(jìn)行配方自動(dòng)管理。儲(chǔ)液箱的液位根據(jù)箱內(nèi)安裝的液位傳感器進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)的液位進(jìn)行A/D和D/A控制第一動(dòng)力單元和第二動(dòng)力單元的運(yùn)行工況，從而保證配方管理任務(wù)完成。
案例二：節(jié)能控制（中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)節(jié)能控制）。
本案例中需要用到熱水單元14，冷水單元13、第一動(dòng)力單元10、第二動(dòng)力單元11、溫度傳感器、PLC控制單元、觸摸屏5、接線單元7和電磁閥9等。
本案例的目的在于模擬中央空調(diào)的節(jié)能控制。
首先利用兩個(gè)溫度傳感器接到PLC擴(kuò)展模塊FX2N-4AD-PT,作為冷凍水循環(huán)出水和回水溫度信號(hào)采集。FX2N-4AD-PT是三菱FX2N系列PLC中的一款模擬量的特殊功能模塊，廣泛用于基本三菱工控搭建的自動(dòng)化平臺(tái)中。 FX2N-4AD-PT型模擬輸入模塊用于模擬輸入（電壓輸入和電流輸入）轉(zhuǎn)換成數(shù)字值，并將這個(gè)值輸入到可編程控制器中。
PLC控制單元讀AD模塊的兩個(gè)通道溫度值,讓回水溫度和出水溫度進(jìn)行溫差控制，當(dāng)溫差大于設(shè)定值時(shí)，加大冷凍水泵（即第一動(dòng)力單元和第二動(dòng)力單元，下同）從冷水單元中抽水的流量，提高電機(jī)運(yùn)行速度，保證制冷效果。當(dāng)溫差小于設(shè)定值時(shí)，減少冷凍水泵的流量，降低電機(jī)運(yùn)行速度，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制。
在中央空調(diào)冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中，PLC控制單元通過溫度傳感器將冷凍水泵的出水溫度和回水溫人度讀入內(nèi)存，根據(jù)回水和出水的溫差值來控制變頻器的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)冷凍水泵的流量，控制熱交換的速度。溫差大，說明室內(nèi)（即熱水單元）溫度高，應(yīng)提高冷凍泵的轉(zhuǎn)速，加快冷凍水泵的循環(huán)速度以增加流量，加快熱交換的速度；反之溫差小，則說明室內(nèi)溫度低，可降低冷凍泵的轉(zhuǎn)速，減緩冷凍水的循環(huán)速度以一般化流量，減緩熱交換的速度，以節(jié)約電能。
案例三：流量控制（鍋爐流量自動(dòng)控制系統(tǒng)）。
本案例中需要用到熱水單元14（相當(dāng)于鍋爐）和其中的加熱裝置、第一儲(chǔ)液箱1、第一動(dòng)力單元10、第二動(dòng)力單元11、溫度傳感器、液位傳感器、流量計(jì)、觸摸屏5、PLC控制單元、電磁閥9、接線單元7等。
本方案的目的在于模擬鍋爐的燃燒控制。根據(jù)檢測(cè)溫度的范圍控制水泵（即第一動(dòng)力單元10和第二動(dòng)力單元11）抽水流量大小，抽水的流量大小取決于鍋爐的溫度范圍。
當(dāng)鍋爐溫度小于A度時(shí)以恒定值M升/分鐘的流量向鍋爐抽水。當(dāng)鍋爐溫度大于B度時(shí)以恒定值N升/分鐘的流量鍋爐抽水。其中M<N。當(dāng)溫度處于A～B之間時(shí),根據(jù)溫度大小，按相應(yīng)比例自動(dòng)調(diào)整抽水流量大小.
抽水過程中，當(dāng)?shù)谝粌?chǔ)液箱的水位低于Xcm時(shí)，自動(dòng)補(bǔ)水，當(dāng)水位高于Ycm時(shí)，停止補(bǔ)水。
案例四：壓力控制（恒壓供水控制系統(tǒng)）
本案例中需要用到第一儲(chǔ)液箱1、第一動(dòng)力單元10、第二動(dòng)力單元11（即水泵，下同）、壓力傳感器、PLC控制單元、電磁閥9、接線單元7等。
本案例的目的在于根據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)的壓力控制水泵的速度，系統(tǒng)的壓力根據(jù)第一儲(chǔ)液箱上安裝的壓力傳感器進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)的壓力進(jìn)行A/D和D/A控制水泵運(yùn)行工況，從而保證供水壓力的自動(dòng)恒定。
第一儲(chǔ)液箱上的壓力傳感器接到PLC控制單元的AD模塊,PLC控制單元讀取AD模塊的當(dāng)前壓力值,與水壓設(shè)定值進(jìn)行運(yùn)算后控制水泵運(yùn)行速度。穩(wěn)壓泵投入運(yùn)行是根據(jù)系統(tǒng)的壓力設(shè)定，當(dāng)系統(tǒng)壓力低于設(shè)定壓力一定比值時(shí)自動(dòng)開啟，達(dá)到設(shè)定壓力一定比例后自動(dòng)停止。變頻水泵繼續(xù)運(yùn)行維持系統(tǒng)水壓，保證供水控制。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
本方案提供的PLC過程控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)PLC控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)、觸摸屏技術(shù)、電機(jī)控制技術(shù)、過程控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等領(lǐng)域的過程控制模擬，克服了現(xiàn)有的單個(gè)產(chǎn)品只能模擬單一過程控制技術(shù)的缺陷，大大降低了教學(xué)成本；此外，本裝置設(shè)備采用模塊式結(jié)構(gòu)，更新迅速，維修簡(jiǎn)便，實(shí)現(xiàn)自由搭建系統(tǒng)，讓學(xué)生不但可以觀察學(xué)習(xí)，還可以自己動(dòng)手操作，解決了以往產(chǎn)品只能作教學(xué)產(chǎn)品的問題，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生多元能力的培養(yǎng)。
本裝置主要應(yīng)用在工程技術(shù)人員過程控制技術(shù)開發(fā)和論證中，同時(shí)可以作為技工院校工廠自動(dòng)化技術(shù)教學(xué)裝置，也可以作為國(guó)家職業(yè)新工種可編程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師的考證平臺(tái)工具。