用于虚拟实操的可编程逻辑控制器.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202021497037.7 (22)申请日 2020.07.25 (73)专利权人 郑州时享电子技术有限公司 地址 450001 河南省郑州市高新技术产业 开发区科学大道53号中原广告产业园 1号楼9层22号 (72)发明人 刘明周乐生万里瑞张腾飞 尚泉屹 (74)专利代理机构 郑州裕晟知识产权代理事务 所(特殊普通合伙) 41142 代理人 王瑞 (51)Int.Cl. G05B 19/042(2006.01) (54)实用新型名称 用于虚拟实操的可编程逻辑控制器 (57)摘。

2、要 本实用新型公开了用于虚拟实操的可编程 逻辑控制器， 包括中央处理单元， 所述中央处理 单元的输入端分别连接有电源输入单元和拨码 选择控制单元， 所述中央处理单元的输出端连接 有输出控制单元， 所述中央处理单元双向电连接 有存储单元、 通信单元和多个输入输出控制单 元， 所述中央处理单元、 电源输入单元、 拨码选择 控制单元、 输出控制单元、 存储单元、 通信单元和 输入输出控制单元均集成在PLC控制板上， 所述 通信单元包括485通信单元和网口通信单元， 所 述输入输出控制单元包括第一光耦TLP291和第 二光耦TLP291， 该PLC控制板通过设置多个输入 输出控制单元便于检查输入接线，。

3、 且便于增加接 线口， 使用较为便捷， 通过通信单元便于多个PLC 控制板之间通信， 便于监视多个设备， 实用性较 强。 权利要求书1页 说明书4页 附图6页 CN 212160426 U 2020.12.15 CN 212160426 U 1.用于虚拟实操的可编程逻辑控制器， 包括中央处理单元， 其特征在于： 所述中央处理 单元的输入端分别连接有电源输入单元和拨码选择控制单元， 所述中央处理单元的输出端 连接有输出控制单元， 所述中央处理单元双向电连接有存储单元、 通信单元和多个输入输 出控制单元， 所述中央处理单元、 电源输入单元、 拨码选择控制单元、 输出控制单元、 存储单 元、 通信单。

4、元和输入输出控制单元均集成在PLC控制板上。 2.根据权利要求1所述的用于虚拟实操的可编程逻辑控制器， 其特征在于： 所述通信单 元包括485通信单元和网口通信单元。 3.根据权利要求1所述的用于虚拟实操的可编程逻辑控制器， 其特征在于： 所述输入输 出控制单元包括第一光耦TLP291和第二光耦TLP291， 所述第一光耦TLP291的引脚一连接有 5.1K的电阻一， 所述第一光耦TLP291的引脚一和引脚二的线路之间连接有5.1K的电阻 二， 所述第一光耦TLP291的引脚三连接有三极管一， 所述三极管一的引脚一和引脚二线路 上连接有10K的电阻三并接地， 所述第一光耦TLP291的引脚四连。

5、接有5.1K的电阻三， 所 述5.1K的电阻三连接有与三极管一连接的二极管一， 所述第二光耦TLP291的引脚一与所 述三极管一连接， 所述第二光耦TLP291的引脚一和所述三极管一之间的线路与所述第一光 耦TLP291的引脚四的线路之间连接有2K的电阻四， 所述第二光耦TLP291的引脚二的线路 与第二光耦TLP291的引脚一的线路之间连接有5.1K的电阻五， 所述第二光耦TLP291的引 脚三连接有三极管二， 所述三极管二连接有三极管三， 所述三极管二的引脚一和引脚二线 路连接有10K的电阻六， 所述三极管三与第一光耦TLP291的引脚一的线路连接， 所述第二 光耦TLP291的引脚四与第。

6、一光耦TLP291的引脚一的线路连接， 所述第一光耦TLP291的引脚 二的线路与第二光耦TLP291的引脚四的线路之间连接有10K的电阻七和二极管二， 所述 输入输出控制单元通过第二光耦TLP291的引脚二的线路与中央处理单元的引脚PB0连接。 4.根据权利要求2所述的用于虚拟实操的可编程逻辑控制器， 其特征在于： 所述485通 信单元包括收发器， 所述收发器的引脚一连接有电阻八， 所述电阻八连接有第一光耦 H11L1， 所述第一光耦H11L1的引脚四和引脚六的线路之间连接有电阻九， 所述收发器的引 脚二和引脚三共同连接有同一个5.1K的电阻十， 所述收发器的引脚三的线路与收发器的 引脚二的。

7、线路连接， 所述收发器的引脚四连接有第二光耦H11L1， 所述第二光耦H11L1的引 脚二连接有200电阻十一， 所述第一光耦H11L1的引脚四与第一光耦H11L1的引脚六的线 路之间连接有电阻十二， 所述第二光耦H11L1的引脚四与第二光耦H11L1的引脚六之间连接 有电阻十七， 所述第二光耦H11L1的引脚五和第二光耦H11L1的引脚六之间的线路连接有电 容一， 所述收发器的引脚五和所述收发器的引脚七之间连接有电阻十三、 二极管一和二极 管二并接地， 二极管一连接在收发器的引脚七， 二极管二连接在收发器的引脚六， 所述收发 器的引脚七连接有10的电阻十四， 所述收发器的引脚六和所述收发器的。

8、引脚八之间连接 有5.1K的电阻十五， 所述电阻十五连接有电容二并接地， 所述收发器的引脚六连接有10 的电阻十六， 所述485通信单元第一光耦H11L1的引脚四与中央处理单元的引脚PA3连接， 所述485通信单元的引脚二与中央处理单元的引脚PA2连接。 权利要求书 1/1 页 2 CN 212160426 U 2 用于虚拟实操的可编程逻辑控制器 技术领域 0001 本实用新型涉及电气控制技术领域， 具体为用于虚拟实操的可编程逻辑控制器。 背景技术 0002 在一些危险系数较大的工作中， 一般需要对员工先进行虚拟实操培训， 培训合格 才会到岗位上进行实际操作， 避免发生因操作失误而带来的危险，。

9、 比如煤炭开采， 则需要一 线工人熟练的掌握煤矿技能， 因此需要通过虚拟实操的设备来对一线工人进行实操培训， 能够进行虚拟实操的设备通常需要用到可编程逻辑控制器。 0003 可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController， PLC)， 它采用一类可编程的 存储器， 用于其内部存储程序， 执行逻辑运算、 顺序控制、 定时、 计数与算术操作等面向用户 的指令， 并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程， 现有的用于虚拟 实操的可编程逻辑控制器不便检查输入接线， 不便对多个PLC控制板进行通信， 实用性较 差。 实用新型内容 0004 本实用新型要解决的技术。

10、问题是克服现有的缺陷， 提供用于虚拟实操的可编程逻 辑控制器， 便于检查输入接线， 便于对多个PLC控制板进行通信， 实用性较强， 可以有效解决 背景技术中的问题。 0005 为实现上述目的， 本实用新型提供如下技术方案： 用于虚拟实操的可编程逻辑控 制器， 包括中央处理单元， 所述中央处理单元的输入端分别连接有电源输入单元和拨码选 择控制单元， 所述中央处理单元的输出端连接有输出控制单元， 所述中央处理单元双向电 连接有存储单元、 通信单元和多个输入输出控制单元， 所述中央处理单元、 电源输入单元、 拨码选择控制单元、 输出控制单元、 存储单元、 通信单元和输入输出控制单元均集成在PLC 控。

11、制板上。 0006 作为本实用新型的一种优选技术方案， 所述通信单元包括485通信单元和网口通 信单元。 0007 作为本实用新型的一种优选技术方案， 所述输入输出控制单元包括第一光耦 TLP291和第二光耦TLP291， 所述第一光耦TLP291的引脚一连接有5.1K的电阻一， 所述第 一光耦TLP291的引脚一和引脚二的线路之间连接有5.1K的电阻二， 所述第一光耦TLP291 的引脚三连接有三极管一， 所述三极管一的引脚一和引脚二线路上连接有10K的电阻三 并接地， 所述第一光耦TLP291的引脚四连接有5.1K的电阻三， 所述5.1K的电阻三连接 有与三极管一连接的二极管一， 所述第二。

12、光耦TLP291的引脚一与所述三极管一连接， 所述 第二光耦TLP291的引脚一和所述三极管一之间的线路与所述第一光耦TLP291的引脚四的 线路之间连接有2K的电阻四， 所述第二光耦TLP291的引脚二的线路与第二光耦TLP291的 引脚一的线路之间连接有5.1K的电阻五， 所述第二光耦TLP291的引脚三连接有三极管 二， 所述三极管二连接有三极管三， 所述三极管二的引脚一和引脚二线路连接有10K的电 说明书 1/4 页 3 CN 212160426 U 3 阻六， 所述三极管三与第一光耦TLP291的引脚一的线路连接， 所述第二光耦TLP291的引脚 四与第一光耦TLP291的引脚一的线。

13、路连接， 所述第一光耦TLP291的引脚二的线路与第二光 耦TLP291的引脚四的线路之间连接有10K的电阻七和二极管二， 所述输入输出控制单元 通过第二光耦TLP291的引脚二的线路与中央处理单元的引脚PB0连接。 0008 作为本实用新型的一种优选技术方案， 所述485通信单元包括收发器， 所述收发器 的引脚一连接有电阻八， 所述电阻八连接有第一光耦H11L1， 所述第一光耦H11L1的引脚四 和引脚六的线路之间连接有电阻九， 所述收发器的引脚二和引脚三共同连接有同一个5.1K 的电阻十， 所述收发器的引脚三的线路与收发器的引脚二的线路连接， 所述收发器的引 脚四连接有第二光耦H11L1，。

14、 所述第二光耦H11L1的引脚二连接有200电阻十一， 所述第一 光耦H11L1的引脚四与第一光耦H11L1的引脚六的线路之间连接有电阻十二， 所述第二光耦 H11L1的引脚四和第二光耦H11L1的引脚六之间连接有电阻十七， 所述第二光耦H11L1的引 脚五和第二光耦H11L1的引脚六之间的线路连接有电容一， 所述收发器的引脚五和所述收 发器的引脚七之间连接有电阻十三、 二极管一和二极管二并接地， 二极管一连接在收发器 的引脚七， 二极管二连接在收发器的引脚六， 所述收发器的引脚七连接有10的电阻十四， 所述收发器的引脚六和所述收发器的引脚八之间连接有5.1K的电阻十五， 所述电阻十五 连接有。

15、电容二并接地， 所述收发器的引脚六连接有10的电阻十六， 所述485通信单元第一 光耦H11L1的引脚四与中央处理单元的引脚PA3连接， 所述485通信单元的引脚二与中央处 理单元的引脚PA2连接。 0009 与现有技术相比， 本实用新型的有益效果是： 通过设置多个输入输出控制单元便 于检查输入接线， 且便于增加接线口， 使用较为便捷， 通过通信单元便于多个PLC控制板之 间通信， 便于监视多个设备， 实用性较强。 附图说明 0010 图1为本实用新型示意框图； 0011 图2为本实用新型中央处理单元电路连接示意图； 0012 图3为本实用新型485通讯单元电路连接示意图； 0013 图4为本。

16、实用新型电源输入单元电路连接示意图； 0014 图5为本实用新型输入输出控制单元电路连接示意图； 0015 图6为本实用新型输出控制单元电路连接示意图； 0016 图7为本实用新型拨码选择控制单元和存储单元电路连接示意图； 0017 图8为本实用新型光耦隔离输出电路连接示意图； 0018 图9为本实用新型使用示意框图。 具体实施方式 0019 下面将结合本实用新型实施例中的附图， 对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例， 而不是全部的 实施例。 基于本实用新型中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得。

17、的所有其他实施例， 都属于本实用新型保护的范围。 0020 请参阅图1-9， 本实用新型提供一种技术方案： 用于虚拟实操的可编程逻辑控制 说明书 2/4 页 4 CN 212160426 U 4 器， 包括中央处理单元， 中央处理单元的输入端分别连接有电源输入单元和拨码选择控制 单元， 中央处理单元的输出端连接有输出控制单元， 中央处理单元双向电连接有存储单元、 通信单元和多个输入输出控制单元， 中央处理单元、 电源输入单元、 拨码选择控制单元、 输 出控制单元、 存储单元、 通信单元和输入输出控制单元均集成在PLC控制板上， 通信单元包 括485通信单元和网口通信单元， 输入输出控制单元包括。

18、第一光耦TLP291和第二光耦 TLP291， 第一光耦TLP291的引脚一连接有5.1K的电阻一R442， 第一光耦TLP291的引脚一 和引脚二的线路之间连接有5.1K的电阻二R450， 第一光耦TLP291的引脚三连接有三极管 一Q165， 三极管一Q165的引脚一和引脚二线路上连接有10K的电阻三R444并接地， 第一光 耦TLP291的引脚四连接有5.1K的电阻三R452， 5.1K的电阻三R452连接有与三极管一 Q165连接的二极管一D113， 第二光耦TLP291的引脚一与三极管一Q165连接， 第二光耦 TLP291的引脚一和三极管一Q165之间的线路与第一光耦TLP291的。

19、引脚四的线路之间连接 有2K的电阻四R451， 第二光耦TLP291的引脚二的线路与第二光耦TLP291的引脚一的线路 之间连接有5.1K的电阻五R443， 第二光耦TLP291的引脚三连接有三极管二Q164， 三极管 二Q164连接有三极管三Q167， 三极管二Q164的引脚一和引脚二线路连接有10K的电阻六， 三极管三Q167与第一光耦TLP291的引脚一的线路连接， 第二光耦TLP291的引脚四与第一光 耦TLP291的引脚一的线路连接， 第一光耦TLP291的引脚二的线路与第二光耦TLP291的引脚 四的线路之间连接有10K的电阻七R440和二极管二D112， 输入输出控制单元通过第二。

20、光 耦TLP291的引脚二的线路与中央处理单元的引脚PB0连接， 输入输出控制单元通过+12VIN 和+3.3V线路与电源输入单元连接， 485通信单元包括收发器， 收发器的引脚一连接有电阻 八R554， 电阻八R554连接有第一光耦H11L1， 第一光耦H11L1的引脚四和引脚六的线路之间 连接有电阻九R536， 收发器的引脚二和引脚三共同连接有同一个5.1K的电阻十R534， 收 发器的引脚三的线路与收发器的引脚二的线路连接， 收发器的引脚四连接有第二光耦 H11L1， 第二光耦H11L1的引脚二连接有200电阻十一R535， 第一光耦H11L1的引脚四与第 一光耦H11L1的引脚六的线路。

21、之间连接有电阻十二R536， 第二光耦H11L1的引脚四与第一光 耦H11L1的引脚六之间连接有电阻十七R555， 第二光耦H11L1的引脚五和第二光耦H11L1的 引脚六之间的线路连接有电容一C35， 收发器的引脚五和收发器的引脚七之间连接有电阻 十三R543、 二极管一D122和二极管二D121并接地， 二极管一D121连接在收发器的引脚七， 二 极管二D122连接在收发器的引脚六， 收发器的引脚七连接有10的电阻十四R542， 收发器 的引脚六和收发器的引脚八之间连接有5.1K的电阻十五R544， 电阻十五连接有电容二 C37并接地， 收发器的引脚六连接有10的电阻十六R542， 485。

22、通信单元第一光耦H11L1的引 脚四与中央处理单元的引脚PA3连接， 485通信单元的引脚二与中央处理单元的引脚PA2连 接， 中央处理单元可以采用STM32F103V芯片。 0021 工作原理： 通过拨码选择控制单元对上位机传输的控制指令进行编码， 然后储存 到存储单元中， 然后通过电源输入单元接入12V电源， 通过上位机通信来控制PLC控制板， 然 后再通过PLC控制板来控制同一类型的其他从PLC控制板， PLC控制板上的中央处理单元连 接多个输入输出控制单元便于连接增加多个输入输出引脚， 进行多个开关量的输入输出， 通过输出控制单元来进行开关量信号的输出控制， 且通过输出控制单元便于继电。

23、器进行大 功率输出， 通过通信单元来进行多个PLC控制板的通信连接， 以及上位机和PLC控制板的通 信连接， 且通过输入输出控制单元可以在该用于虚拟实操的可编程逻辑控制器使用过程中 说明书 3/4 页 5 CN 212160426 U 5 输入口当作输出口用来检查输入接线。 0022 尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例， 对于本领域的普通技术人员而言， 可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、 修 改、 替换和变型， 本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。 说明书 4/4 页 6 CN 212160426 U 6 图1 图2 说明书附图 1/6 页 7 CN 212160426 U 7 图3 图4 说明书附图 2/6 页 8 CN 212160426 U 8 图5 图6 说明书附图 3/6 页 9 CN 212160426 U 9 图7 说明书附图 4/6 页 10 CN 212160426 U 10 图8 说明书附图 5/6 页 11 CN 212160426 U 11 图9 说明书附图 6/6 页 12 CN 212160426 U 12 。