基于三菱PLC的实训系统设计与开发.pdf

D OI 1 0 ． 3 9 6 9／ j ． i s s n ． 1 0 0 9 - 9 4 9 2 ． 2 0 1 3 ． 0 4 ． 0 1 8 基于三菱P L C的实训系统设计与开发 王亚进 ，沙健 ，李志梅 沙洲职业 工学院， 江 苏张 家港 2 1 5 6 0 0 摘要详细介绍了一种基于三菱 P L C的实训系统的设计与研制。通过自己动手设计 、研发实训系统 ， 是培养良好的工程意识 较强的实践能力、敏锐的创新能力的一条有效途径。 关键词P L C ；实训系统；设计；研制 中图分类号 T P 2 7 3 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 99 4 9 2 2 0 1 3 1 0 40 0 6 90 4 De s i g n a n d De v e l o p me n t o f Ex p e r i me n t a l S y s t e m Ba s e d o n M i t s u b i s h i P LC WA N G Y a j i n ，S H A J i a n ，L I Z h i me i S h a z h o u P r o f e s s i o n a l I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y ， Z h a n g j i a g a n g 2 1 5 6 0 0 ，C h i n a Abs t r a c t Ac c o r d i n g t o t h e a c t u a l t e a c h i n g n e e d s， t h e d e s i g n a n d d e v e l o p me n t o f a t y p e o f e x p e r i me n t a l s y s t e m b a s e d o n Mi t s u b i s h i PL C a r e p r e s e n t e d i n d e t a i l i n t h i s p a p e r ． I t i s a v e r y e f f e c t i v e wa y t o f o s t e r s t u d e n t s ’ e n g i n e e r i n g c o n s c i o us n e s s， a n d i mp r o v e s t h e i r p r a c t i c a l a n d i n n o v a t i v e a b i l i t y ． Ke y wo r ds P LC；e x p e r i me n t al s y s t e m；d e s i g n；d e v e l o p me n t 0引言 可 编程 控制器 P L C以其特有 的优势 ，已 经广泛应用于工业生产过程 自动控制的各个领 域 ，它与C A D ／ C A M、机器人技术一起被誉为当代 工业 自动化 的三大支柱 。很多高校对这方 面的人 才培养也一直很重视 ，普遍开设了P L C相关课 程 ，实验或实训室也加大 了投人力度 ，添置 了各 种 实训装置与实验设备 ，一定程度上培养 了学生 动手实践 的能力 ，满足了基础教学对 P L C实践的 基 本需 求 。但很 多实训 系统 ，因其开放 程度 不 高 ，灵活组建 自己的控制模块受限制 ，市场上有 灵活组建 自己模块的实训系统，但往往售价又偏 高。基于此，设计研发了一种开放程度高、模块 化程度强的实训装置 ，既满足了实 际需求 ，又锻 炼了学员实践与实际解决工程问题的能力。 1 机械 结构 部分设计 S o l i d Wo r k s 是一款全参数化三维 C A D建模软 件，功能强大、易学易用 ，因此借助其进行实训 收稿 日期 2 0 1 2 1 0 2 6 系统机械结构部分的设计与制作。 1 ． 1 供料操作平台设计 供料操作平台分为两部分料仓推出平台、 机械手操作平 台。 机 械手 是指 能够 按照 固定程 序实 现 自动抓 取 、搬运物料等 自动操作的装置。本实训系统 中，设计的机械手主要完成夹爪的松开， 夹紧 、上 升／ 下降、前进／ 后退、右旋／ 左旋等功能。前进／ 后 退 以及 上升／ 下降分别采 用带导 杆 的两气缸 来实 现，两气缸通过中间转接板连接。连接后水平的 导杆气缸又通过转接板与 回转缸相连接以实现整 体的回转运动。垂直导杆气缸与夹爪缸连接以实 现物料的松开／ 夹紧。物料从料仓 中的推 出，采用 笔型气缸来实现。笔型气缸前部连接推板推 出料 仓工件，以推板缩回时不挡上方物料的下降，推 出时承载上方的物料且不出料仓为宜。其余采用 截面积为 2 0 mn l 2 0 mm的铝型材及厚度为 1 0 r Y l m 的铝板材搭建框架 ，实物图如图 1 所示 。 王亚进 等基于三菱P L C的实训系统设计与开发 研究与 表 1 P L C的 I ／ 3 信号分配表 输入信号 输出信号 序号 P L C 输入点 信号名 称 信号来源 序号 P L C 输出 点 信号名称 信号输 目 标 1 X 0 旋转编码器B 相 1 Y O 步 进电 机脉冲信 号 2 X 1 旋转编码器A 相 2 Y l 步 进电 方向冲信号 3 X 2 旋转编码器z 相 3 Y 2 步 进电 脱机冲信号 4 X 3 金属物料检测 4 5 X 4 料仓物料有无检测 5 Y 4 变频器S T F 信号 6 X 5 料台推料到位检测 6 Y 5 变频器R H 信号 7 X 6 料台推料复位检测序号 7 Y 6 8 X 7 物料台 物料检测 8 Y 7 装置测 9 X1 O 机械手左旋检测 9 Y 1 0 供料推料电磁阀 l 0 X 1 1 机械 手右旋检测 1 0 Y l 1 回 转气缸右 旋电磁阀 l I X l 2 机械手伸出 检测 装置 测 I 1 Y l 2 回 转气缸左 旋电 磁阀 l 2 X1 3 机械手缩回检测 1 2 Y1 3 机械手伸出电磁阀 l 3 X l 4 机械手上升检测 l 3 Y 1 4 机械手下降电磁阀 1 4 X 1 5 机械手下降 检测 1 4 Y l 5 气爪夹紧电 磁阀 l 5 X 1 6 机械手夹紧 检测 1 5 Y 1 6 分拣推料电 磁阀 1 6 X 1 7 物料口检测 l 6 Yl 7 1 7 X 2 0 光纤传感器检测 l 7 Y 2 0 黄灯 1 8 X 2 l 大型物料检测 l 8 Y 2 1 红灯 1 9 X 2 2 中型物料检测 1 9 Y 2 2 绿灯 2 0 X 2 3 分拣推料到位检测 2 0 Y 2 3 黄灯 2 1 X 2 4 分 拣推料复位检测 2 1 Y 2 4 按钮脂示灯 2 2 X 2 5 落料检测 2 2 Y 2 5 模块 2 3 X 3 0 启动按钮绿 2 3 Y 2 6 2 4 X 3 1 停止按钮红 2 4 Y 2 7 2 5 X 3 2 备用按钮黄 按钮／ 指 2 5 2 6 X 3 3 转换开关 1 示灯模块 2 6 2 7 X 3 4 转换开关2 2 7 2 8 X 3 5 急停按钮 2 8 图5 Ki n c o 3 M4 5 8 的接线图 式和工作参数，根据需要，本系统中设定细分 精度设置为 1 0 0 0 0 步／ 转 ，电动机驱动电流5 ． 2 A， 静态锁定方式为静态半 流 ，详 见表 2 。 3 人机界 面输入 的模拟 量转速控制 为 了让学 员熟悉触摸屏并 学会其使用，本实训系统系统 选 用昆仑通态研发的人机界面 T P C 7 0 6 2 K X，MC G S嵌 入 式 组 态软件组态。所做的组态画面 效果 如图 6 所示 ，涉及 到的各 元件所对应的 P L C通道地址如 表3 所示 。 为了实现变频器输出频率连续调整的目的，