本實用新型涉及一種實訓裝置，具體是一種地鐵線路運行指示實訓裝置，屬于教學用具技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

PLC是自動控制領(lǐng)域的一種核心控制設(shè)備，也是自動化類專業(yè)學生需重點掌握的控制設(shè)備。在工業(yè)控制系統(tǒng)中，以PLC為核心按照程序預(yù)先設(shè)定的順序來控制生產(chǎn)設(shè)備進行有序的動作，以完成產(chǎn)品的生產(chǎn)或達到工藝相應(yīng)要求的順序控制應(yīng)用非常廣泛。因此在PLC課程授課時，順序控制部分的內(nèi)容成為了教學的重點。但在教學中由于缺乏對應(yīng)的實訓設(shè)備，學生不能有針對性地進行實踐訓練，降低了PLC課程中該部分內(nèi)容的教學效果，也難以激發(fā)學生的學習興趣。為此，我們設(shè)計一個以PLC為主控器的地鐵線路運行指示實訓裝置，讓學生既可以親自動手組裝硬件系統(tǒng)，又能輸入相應(yīng)程序觀察PLC順序控制的實際運行效果，從而激發(fā)學生學習興趣，增強學生動手實踐能力，提高PLC課程的教學成效。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種地鐵線路運行指示實訓裝置，以解決現(xiàn)有PLC教學缺乏對應(yīng)的實訓裝置，無法讓學生動手實踐，影響教學效果的問題。

本實用新型所采取的具體技術(shù)方案如下：

一種地鐵線路運行指示實訓裝置，包括底板和支腳，支腳設(shè)置在底板的下方并對其形成架空和支撐；所述底板正面上設(shè)有PLC控制器、輸入端外接端子排、輸出端外接端子排、控制按鈕盒、模擬地鐵運行機構(gòu)、地鐵站點指示系統(tǒng)，其中PLC控制器的輸入端和輸出端的接線端子分別通過導線一一對應(yīng)連接至輸入端外接端子排和輸出端外接端子排，模擬地鐵運行機構(gòu)和控制按鈕盒通過導線與輸入端外接端子排相連接，地鐵站點指示系統(tǒng)通過導線和輸出端外接端子排相連接。

所述模擬地鐵運行機構(gòu)包括用于模擬地鐵導軌的鋁合金導桿，鋁合金導桿通過兩端的支撐件固定安裝在底板上，鋁合金導桿的桿體上滑動連接有用于模擬地鐵車輛的鐵質(zhì)滑塊，在底板上鋁合金導桿的兩側(cè)還設(shè)有多個用于模擬站點的磁感應(yīng)探測器，每個磁感應(yīng)探測器都按排列順序編有相應(yīng)的序號，兩側(cè)的磁感應(yīng)探測器通過導線分別連接至兩側(cè)的接線端子排，兩接線端子排通過導線與輸入端外接端子排相連接。

所述地鐵站點指示系統(tǒng)采用一塊單面PCB板進行制作，PCB板固定安裝在底板上，PCB板的非敷銅面上印刷有地鐵運行示意圖，圖上按排列順序印有各站點的序號和名稱，各站點的序號和各模擬地鐵運行機構(gòu)的磁感應(yīng)探測器的序號相對應(yīng)，圖上還印有兩個用于表示地鐵運行方向的箭頭指示；在PCB板的非敷銅面上，各站點的位置和地鐵運行方向箭頭指示的位置均接插LED燈，各LED燈的負極引腳在PCB板敷銅面共地連接在一個COM端，再由COM端焊接一根導線向外引出連接至輸出端外接端子排的相應(yīng)位置；每個LED燈的正極引腳在PCB板敷銅面各串接一個限流電阻后分別焊接一根導線向外引出連接至輸出端外接端子排的相應(yīng)位置。

所述底板采用長150cm、寬80cm、厚1.5cm的PVC板，所述支腳采用高為7cm直徑為4cm的鋁合金柱。

所述PLC控制器的供電部分采用的方案為：220V市電經(jīng)斷路器連接+24V電源模塊的輸入端，+24V電源模塊的輸出端連接PLC控制器向其供電。

所述PLC控制器采用晶體管輸出型PLC，底板上固定安裝有35mm標準導軌，所述PLC控制器活動扣接在標準安裝導軌上，以方便拆裝。

所述控制按鈕盒設(shè)有啟動和停止按鈕。

所述PCB板左上角和右上角各安裝有一支撐桿，使PCB板以30°夾角傾斜安裝在底板上，以方便學生觀察地鐵運行指示系統(tǒng)運行狀態(tài)。

本實用新型通過提供一種地鐵線路運行指示實訓裝置，通過實訓裝置來模擬演示PLC控制器對地鐵線路運行指示的順序控制過程，可以讓學生親自動手組裝硬件系統(tǒng)，設(shè)計相應(yīng)的PLC系統(tǒng)順序控制程序，并能直接觀察PLC順序控制的實際運行效果，從而激發(fā)學生的學習興趣，增強學生的動手實踐能力，提高PLC課程的教學成效。

附圖說明

圖1為本實用新型安裝在底板上的各部件的分布和連接示意圖。

圖2為模擬地鐵運行機構(gòu)的俯向示意圖。

圖3為地鐵站點指示系統(tǒng)的地鐵運行示意圖（以模擬上海地鐵11號線為例）。

圖中：1-斷路器，2-+24V電源模塊，3-輸入端外接端子排，4-控制按鈕盒，5-PLC控制器，6-輸出端外接端子排，7-模擬地鐵運行機構(gòu)，8-地鐵站點指示系統(tǒng)，9-鋁合金導桿，10-支撐件，11-鐵質(zhì)滑塊，12-磁感應(yīng)探測器，13-接線端子排。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的說明。

本實用新型的地鐵線路運行指示實訓裝置，包括底板和支腳，所述底板采用長150cm、寬80cm、厚1.5cm的PVC板，所述支腳采用高為7cm直徑為4cm的鋁合金柱，支腳設(shè)置在底板的下方并對其形成架空和支撐。

如圖1所示，所述底板正面上設(shè)有PLC控制器5、輸入端外接端子排3、輸出端外接端子排6、控制按鈕盒4、模擬地鐵運行機構(gòu)7、地鐵站點指示系統(tǒng)8。所述PLC控制器5的輸入端和輸出端的接線端子分別通過導線一一對應(yīng)連接至輸入端外接端子排3和輸出端外接端子排6，將PLC控制器5的輸入端和輸出端的接線端子引出的目的是讓學生在反復(fù)接線時不直接在PLC控制器5本體的接線端子上進行，以免造成損壞。所述模擬地鐵運行機構(gòu)7和控制按鈕盒4通過導線與輸入端外接端子排3相連接，地鐵站點指示系統(tǒng)8通過導線和輸出端外接端子排6相連接。所述PLC控制器5的供電部分采用的方案為：220V市電經(jīng)斷路器1連接+24V電源模塊2的輸入端，+24V電源模塊2的輸出端連接PLC控制器5向其供電。所述PLC控制器5采用晶體管輸出型PLC，底板上固定安裝有35mm標準導軌，所述PLC控制器5活動扣接在標準安裝導軌上，以方便拆裝。所述控制按鈕盒4設(shè)有啟動和停止按鈕。所述PLC控制器5的供電部分的導線和PLC控制器5的輸入端和輸出端的接線端子引出至輸入端外接端子排3和輸出端外接端子排6的導線通過在底板的底面安裝線槽進行走線，以保持底板正面的整潔。

如圖2所示，所述模擬地鐵運行機構(gòu)7包括用于模擬地鐵導軌的鋁合金導桿9，鋁合金導桿9通過兩端的支撐件10固定安裝在底板上，鋁合金導桿9的桿體上滑動連接有用于模擬地鐵車輛的鐵質(zhì)滑塊11，在底板上鋁合金導桿9的兩側(cè)還設(shè)有多個用于模擬站點的磁感應(yīng)探測器12，每個磁感應(yīng)探測器12都按排列順序編有相應(yīng)的序號，兩側(cè)的磁感應(yīng)探測器12通過導線分別連接至兩側(cè)的接線端子排13，兩接線端子排13通過導線與輸入端外接端子排3相連接。

所述地鐵站點指示系統(tǒng)8采用一塊單面PCB板進行制作，PCB板左上角和右上角各安裝有一支撐桿，使PCB板以30°夾角傾斜固定安裝在底板上，以方便學生觀察地鐵運行指示系統(tǒng)運行狀態(tài)。PCB板的非敷銅面上印刷有地鐵運行示意圖，圖3以印刷上海地鐵11號線的運行示意圖為例，圖上按排列順序印有各站點的序號和名稱，各站點的序號和各模擬地鐵運行機構(gòu)的磁感應(yīng)探測器的序號相對應(yīng)，圖上還印有兩個用于表示地鐵運行方向的箭頭指示。在PCB板的非敷銅面上，各站點的位置和地鐵運行方向箭頭指示的位置均接插LED燈，各LED燈的負極引腳在PCB板敷銅面共地連接在一個COM端，再由COM端焊接一根導線向外引出連接至輸出端外接端子排6的相應(yīng)位置；每個LED燈的正極引腳在PCB板敷銅面各串接一個限流電阻后分別焊接一根導線向外引出連接至輸出端外接端子排6的相應(yīng)位置。

本實用新型的實訓裝置的具體實訓工作過程如下：

（1）做實訓時，學生在斷路器1斷開的情況下，根據(jù)系統(tǒng)I/O規(guī)劃，讓學生動手親自連接模擬地鐵運行機構(gòu)8至輸入端外接端子排3之間的導線、控制按鈕盒4至輸入端外接端子排3之間的導線、地鐵站點指示系統(tǒng)8至輸出端外接端子排6之間的導線，以完成整個裝置線路的連接。

（2）合上斷路器1給整個裝置的控制系統(tǒng)進行供電，將學生在電腦上編寫好的順序控制程序通過PC/PPI線纜傳輸?shù)絇LC控制器5，就可以控制和調(diào)試地鐵站點指示系統(tǒng)8了。

（3）按下控制按鈕盒4的啟動按鈕后，當學生手動驅(qū)動模擬地鐵運行機構(gòu)7的鐵質(zhì)滑塊11以一定的速度從鋁合金導桿9的一端向另一端滑動的過程中，會依次經(jīng)過各磁感應(yīng)探測器12，磁感應(yīng)探測器12將檢測信號傳輸給PLC控制器5，然后由程序檢測判定是那個一站點來的信號，再輸出驅(qū)動地鐵站點指示系統(tǒng)8中相應(yīng)站點的LED燈點亮。鐵質(zhì)滑塊11開始運動時，地鐵站點指示系統(tǒng)8中運行方向箭頭指示的LED燈須先點亮，以指示目前地鐵的前進方向。另外通過程序控制可以做到已經(jīng)經(jīng)過的站點的LED燈以不閃爍的方式點亮，而即將到達的站點的LED燈以閃爍的方式點亮。學生們通過觀察PLC順序控制程序的實際運行效果，可以直觀地驗證整個系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃和程序編制是否正確合理。

上述圖例僅為本實用新型的典型實施例，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改或等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。