實物型PLC開放實驗室實驗實訓系統(tǒng)的設計

1、.實物型PLC開放實驗室實驗實訓系統(tǒng)的設計-機電論文實物型PLC開放實驗室實驗實訓系統(tǒng)的設計 葛禹廷王君普（臨沂大學汽車學院，山東臨沂276000）【摘要】設計了一款具有可二次開發(fā)、開放型的PLC實驗教學系統(tǒng)。采用模塊化設計思想，可以實現(xiàn)課程實驗教學和學生自我實驗、開放實驗的要求。關鍵詞PLC；實驗系統(tǒng)；模塊化1課題的提出高校自動化類專業(yè)的可編程控制器（PLC）應用技術作為一門重要的專業(yè)課程，其實驗教學非常重要。目前市場上PLC成套實驗設備依然價格高昂，且大都采用模擬的輸入輸出設備，不支持用戶的二次開發(fā)使用。本文旨在設計一款采用實物教學，實用、可靠、價格低廉、能滿足教學需要，且面向用戶開放的可

2、以再開發(fā)的開放型PLC實驗實訓系統(tǒng)。2系統(tǒng)設計原則（1）安全可靠。系統(tǒng)使用單相交流電，異步電動機模塊采用三相交流電。設置了過流、過壓、過載、漏電保護等必要的保護措施，保證實驗安全有序的進行。（2）模塊化設計。模塊可復用，降低設備制造成本。3系統(tǒng)組成系統(tǒng)由電源及主機模塊等八個模塊組成，可以根據(jù)需要任意組合。可完成各種開關量控制、溫度控制，以及觸摸屏等的學習，實現(xiàn)各種基本邏輯控制實驗和模擬量控制實驗，以及觸摸屏的實驗，采用實物教學，盡可能模擬實際環(huán)境。系統(tǒng)組成如圖1所示。 （1）實驗臺。實驗臺上部為網(wǎng)格板，下方為控制屏，含電源輸入輸出、信號源、儀表等。網(wǎng)格板區(qū)域為實驗操作區(qū)，可安裝基本的控制設備和

3、其他實驗模塊。實驗臺下部由桌架、桌面、儲物柜等組成。結(jié)構簡單，預留裝配空間便于完成實驗器件的拆裝更換。（2）電源及PLC主機模塊。該模塊由帶漏電保護的三相斷路器、PLC主機等組成。如圖2所示。（3）可調(diào)電源及繼電器模塊。由1.2530V可調(diào)直流電壓源、420mA可調(diào)直流電流源、直流24V電壓源以及電流表、電壓表等組成。（4）天塔之光模塊。由多組彩燈組成?？蓪崿F(xiàn)發(fā)散型閃爍、逆時針花型閃爍等各種控制實驗。（5）混料控制模塊。該模塊模擬兩種液體的混合控制，由兩個蓄液箱和混液罐兩部分組成。進料管通過電磁閥分別將兩種液體輸送到混料罐中，攪拌電動機帶動攪拌葉輪旋轉(zhuǎn)，對混合液體進行攪拌。混料罐與蓄料箱皆由透

4、明有機玻璃材料制作，蓄液箱內(nèi)用絕緣硅油替代混料液體。 （6）觸摸屏模塊。由觸摸屏、撥碼盤和八段數(shù)碼管組成?？蓪W習觸摸屏的使用。（7）交通信號燈模塊。由12個彩燈組成，可模擬日常生活中交通信號燈的各種控制。（8）溫度控制模塊。由FX2N-4AD-TC、散熱風扇、加熱棒、熱電偶以及恒溫箱組成，恒溫箱內(nèi)采用絕緣導熱油作為導熱介質(zhì)。該模塊可進行模擬量溫度的閉環(huán)控制。（9）異步電動機模塊。提供小型三相籠型異步電動機，供學習電動機的各種控制。各種模塊都采用插線式連接方式，另外還配有接線端子排，學生可以練習實際接線。4系統(tǒng)特點（1）采用模塊化設計思想。制作了多個實驗模塊，各個模塊可按需組合，實現(xiàn)多個簡單實驗和綜合實驗。（2）實物教學。系統(tǒng)采用實物電器元件，既方便學生認識實物，了解原理，也可以體驗真實環(huán)境，模塊都可以復用，造價低，維修方便。（3）方便各種層次的實驗要求。由于采用了插線式和接線式兩種連接方式，既可滿足動手能力較差的同學的需要，也可以滿足自我學習能力較強、希望二次開發(fā)的同學的需要。參考文獻劉寅.電氣自動化實驗平臺的設計與開發(fā)D.中北大學,2014.孫敏海,楊康健.基于PLC的教學實驗箱開發(fā)J.輕工科技,2013,01:63-64+68.王小雨.PLC實驗箱改造方案設計與實現(xiàn)J.課程教育研究,2012,29:06-07.陳宇姍.三