專利名稱：簡易工業(yè)自動化綜合實訓控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種教學實訓平臺的控制系統(tǒng)，特別是以PLC控制器為核心的簡易工業(yè)自動化綜合實訓控制系統(tǒng)。
背景技術：
目前，高職院校電氣自動類專業(yè)工業(yè)自動化實訓主要以PLC實驗箱為主要載體，很難做到在一個比較真實的工業(yè)現(xiàn)場進行各種生產(chǎn)流程控制教學。近年來盡管市面上出現(xiàn)了各種各樣的自動化實訓裝置，但均因以下因素不能很好滿足各高職院校的要求:一是結(jié)構過于復雜，職業(yè)院校的學生很難消化吸收；二是靈活性較差，不利于擴展其它功能；三是價格相對昂貴；四是設備容易出現(xiàn)故障，壽命比較短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是:提供一個簡易工業(yè)自動化綜合實訓控制系統(tǒng)，以克服已有技術所存在的上述不足。為解決上述技術問題本發(fā)明采用的技術方案是:一種簡易工業(yè)自動化綜合實訓控制系統(tǒng)，包括PLC控制器、傳送單元、測量與提升單元、加工單元、質(zhì)量檢測單元、分揀單元、人機界面和電源電路，所述電源電路用于為PLC控制器及上述各工作單元提供工作電源，所述傳送單元、測量與提升單元、加工單元、質(zhì)量檢測單元和分揀單元分別與PLC控制器的輸出接口連接，并接受PLC控制器的控制完成工件的傳送、測量與提升、加工、質(zhì)量檢測和分揀的動作，
所述人機界面用于向PLC控制器輸入設定參數(shù)和顯示運行狀態(tài)信息，顯示的狀態(tài)信息包括電路的啟動、停止、電路正常運行、非正常運行的狀態(tài)及報警信號；
所述PLC控制器作為實訓控制系統(tǒng)的核心，其作用是根據(jù)設定的程序控制所述工傳送單元、測量與提升單元、加工單元、質(zhì)量檢測單元、分揀單元的動作；
所述傳送單元用于將所需加工的工件傳送至指定工位；
所述測量與提升單元用于測量工件的高度并將工件提升到相應的位置，為工件進入下一工序作準備；
所述加工單元用于控制模擬工業(yè)現(xiàn)場加工設備的電路；
所述質(zhì)量檢測單元用于檢測工件的加工質(zhì)量；
所述分揀單元用于將不同大小、不同質(zhì)量的工件送入不同的收集槽。其進一步的技術方案是:所述PLC控制器采用信捷XC3-32RT-E型或西門子S7 —200系列CPU226DC/DC/DC型，包括微處理器、存儲器、RS485通信端口以及輸入/輸出接口。其更進一步的技術方案是:所述人機界面包括觸摸屏、輸入/輸出及顯示電路，所述觸摸屏采用RS485通訊接口與PLC控制器的RS485通信端口連接，所述的輸入/輸出及顯示電路與PLC的輸入/輸出接口連接。所述傳送單元包括傳送帶、三相異步電動機及變頻器，變頻器在PLC控制器的控制下驅(qū)動三相異步電動機帶動傳送帶運行。所述測量與提升單元包括工件高度測量單元和工件提升單元，所述工件高度測量單元包括光電傳感器和測量標尺傳感器，其作用在于檢測工件的高度并將檢測結(jié)果反饋給PLC控制器，所述工件提升單元包括步進電機驅(qū)動器和步進電機，所述步進電機驅(qū)動器在PLC控制器控制下驅(qū)動步進電機將工件提升到設定工位。所述加工單元通過固態(tài)斷電器的通斷來接通或斷開加工設備的電路，所述固態(tài)斷電器的通斷接受PLC控制器控制。所述質(zhì)量檢測單元主要由顏色傳感器構成。 所述電源電路包括220V交流電源和開關電源，220V交流電源直接由單相交流電源弓I入供給PLC控制器和傳送單元之變頻器，開關電源用于將220V交流電源轉(zhuǎn)換成24V直流電源，提供給所述傳送單元、測量與提升單元、加工單元、質(zhì)量檢測單元、分揀單元以及人機界面。由于采取上述技術方案，本發(fā)明之簡易工業(yè)自動化綜合實訓控制系統(tǒng)具有如下有益效果:
1.本發(fā)明之簡易工業(yè)自動化綜合實訓控制系統(tǒng):將PLC、變頻器、觸摸屏、傳感技術、電機應用技術等有效的結(jié)合起來，并將它們合理地布置在一個實訓平臺上。在這個實訓平臺上，能夠仿真工業(yè)現(xiàn)場完成各種工業(yè)生產(chǎn)工藝流程，使學生感受到工業(yè)現(xiàn)場控制，較好地掌握PLC、變頻器、觸摸屏等技術應用，最大限度的發(fā)揮其教、學、做的作用。本發(fā)明之簡易工業(yè)自動化綜合實訓控制系統(tǒng)設計科學，結(jié)構簡單，易于擴展功能，直觀方便，經(jīng)濟實用。


圖1:本發(fā)明之簡易工業(yè)自動化綜合實訓控制系統(tǒng)結(jié)構框 圖2:本發(fā)明之簡易工業(yè)自動化綜合實訓控制系統(tǒng)之觸摸屏初始化界面圖。圖中:
101一PLC控制器，101—分棟單兀，102—質(zhì)量檢測單兀，103—加工單兀，104—測量與提升單元，105—傳送單元，106—電源電路，107—人機界面。
具體實施例方式一種簡易工業(yè)自動化綜合實訓控制系統(tǒng)，包括PLC控制器100、傳送單元105、測量與提升單元104、加工單元103、質(zhì)量檢測單元102、分揀單元101、人機界面107和電源電路106，所述電源電路用于為PLC控制器及上述各工作單元提供工作電源，所述傳送單元、測量與提升單元、加工單元、質(zhì)量檢測單元和分揀單元分別與PLC控制器的輸出接口連接，并接受PLC控制器的控制完成工件的傳送、測量與提升、加工、質(zhì)量檢測和分揀的動作，
所述人機界面用于向PLC控制器輸入設定參數(shù)和顯示運行狀態(tài)信息，顯示的狀態(tài)信息包括電路的啟動、停止、電路正常運行、非正常運行的狀態(tài)及報警信號；
所述PLC控制器作為實訓控制系統(tǒng)的核心，其作用是根據(jù)設定的程序控制所述工傳送單元、測量與提升單元、加工單元、質(zhì)量檢測單元、分揀單元的動作；
所述傳送單元用于將所需加工的工件傳送至指定工位； 所述測量與提升單元用于測量工件的高度并將工件提升到相應的位置，為工件進入下一工序作準備；
所述加工單元用于控制模擬工業(yè)現(xiàn)場加工設備的電路；
所述質(zhì)量檢測單元用于檢測工件的加工質(zhì)量；
所述分揀單元用于將不同大小、不同質(zhì)量的工件送入不同的收集槽。所述PLC控制器采用信捷XC3-32RT-E型或西門子S7 — 200系列CPU226DC/DC/DC型，包括微處理器、存儲器、RS485通信端口以及輸入/輸出接口。所述人機界面包括觸摸屏、輸入/輸出及顯示電路，所述觸摸屏采用RS485通訊接口與PLC控制器的RS485通信端口連接，所述的輸入/輸出及顯示電路與PLC的輸入/輸出接口連接。所述傳送單元包括傳送帶、三相異步電動機及變頻器，變頻器在PLC控制器的控制下驅(qū)動三相異步電動機帶動傳送帶運行。所述測量與提升單元包括工件高度測量單元和工件提升單元，所述工件高度測量單元包括光電傳感器和測量標尺傳感器，其作用在于檢測工件的高度并將檢測結(jié)果反饋給PLC控制器，所述工件提升單元包括步進電機驅(qū)動器和步進電機，所述步進電機驅(qū)動器在PLC控制器控制下驅(qū)動步進電機將工件提升到設定工位。所述加工單元通過固態(tài)斷電器的通斷來接通或斷開加工設備的電路，所述固態(tài)斷電器的通斷接受PLC控制器控制。所述質(zhì)量檢測單元主要由顏色傳感器構成。所述電源電路包括220V交流電源和開關電源，220V交流電源直接由單相交流電源弓I入供給PLC控制器和傳送單元之變頻器，開關電源用于將220V交流電源轉(zhuǎn)換成24V直流電源，提供給所述傳送單元、測量與提升單元、加工單元、質(zhì)量檢測單元、分揀單元以及人機界面。
權利要求
1.一種簡易工業(yè)自動化綜合實訓控制系統(tǒng)，其特征在于:包括PLC控制器、傳送單元、測量與提升單元、加工單元、質(zhì)量檢測單元、分揀單元、人機界面和電源電路，所述電源電路用于為PLC控制器及上述各工作單元提供工作電源，所述傳送單元、測量與提升單元、加工單元、質(zhì)量檢測單元和分揀單元分別與PLC控制器的輸出接口連接，并接受PLC控制器的控制完成工件的傳送、測量與提升、加工、質(zhì)量檢測和分揀的動作； 所述人機界面用于向PLC控制器輸入設定參數(shù)和顯示運行狀態(tài)信息，顯示的狀態(tài)信息包括電路的啟動、停止、電路正常運行、非正常運行的狀態(tài)及報警信號； 所述PLC控制器作為實訓控制系統(tǒng)的核心，其作用是根據(jù)設定的程序控制所述工傳送單元、測量與提升單元、加工單元、質(zhì)量檢測單元、分揀單元的動作； 所述傳送單元用于將所需加工的工件傳送至指定工位； 所述測量與提升單元用于測量工件的高度并將工件提升到相應的位置，為工件進入下一工序作準備； 所述加工單元用于控制模擬工業(yè)現(xiàn)場加工設備的電路； 所述質(zhì)量檢測單元用于檢測工件的加工質(zhì)量； 所述分揀單元用于將不同大小、不同質(zhì)量的工件送入不同的收集槽。
2.根據(jù)權利要求1所述的簡易工業(yè)自動化綜合實訓控制系統(tǒng)，其特征在于:所述PLC控制器采用信捷XC3-32RT-E型或西門子S7 — 200系列CPU226DC/DC/DC型，包括微處理器、存儲器、RS485通信端口以及輸入/輸出接口。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的簡易工業(yè)自動化綜合實訓控制系統(tǒng)，其特征在于:所述人機界面包括觸摸屏、輸入/輸出及顯示電路，所述觸摸屏采用RS485通訊接口與PLC控制器的RS485通信端口連接，所述的輸入/輸出及顯示電路與PLC的輸入/輸出接口連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的簡易工業(yè)自動化綜合實訓控制系統(tǒng)，其特征在于:所述傳送單元包括傳送帶、三相異步電動機及變頻器，變頻器在PLC控制器的控制下驅(qū)動三相異步電動機帶動傳送帶運行。
5.根據(jù)權利要求4所述的簡易工業(yè)自動化綜合實訓控制系統(tǒng)，其特征在于:所述測量與提升單元包括工件高度測量單元和工件提升單元，所述工件高度測量單元包括光電傳感器和測量標尺傳感器，其作用在于檢測工件的高度并將檢測結(jié)果反饋給PLC控制器，所述工件提升單元包括步進電機驅(qū)動器和步進電機，所述步進電機驅(qū)動器在PLC控制器控制下驅(qū)動步進電機將工件提升到設定工位。
6.根據(jù)權利要求5所述的簡易工業(yè)自動化綜合實訓控制系統(tǒng)，其特征在于:所述加工單元通過固態(tài)斷電器的通斷來接通或斷開加工設備的電路，所述固態(tài)斷電器的通斷接受PLC控制器控制。
7.根據(jù)權利要求6所述的簡易工業(yè)自動化綜合實訓控制系統(tǒng)，其特征在于:所述質(zhì)量檢測單元主要由顏色傳感器構成。
8.根據(jù)權利要求7所述的簡易工業(yè)自動化綜合實訓控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電源電路包括220V交流電源和開關電源，220V交流電源直接由單相交流電源引入供給PLC控制器和傳送單元之變頻器，開關電源用于將220V交流電源轉(zhuǎn)換成24V直流電源，提供給所述傳送單元、測量與提升單元、加工單元、質(zhì)量檢測單元、分揀單元以及人機界面。
全文摘要
一種簡易工業(yè)自動化綜合實訓控制系統(tǒng)，包括PLC控制器、傳送單元、測量與提升單元、加工單元、質(zhì)量檢測單元、分揀單元、人機界面和電源電路，所述傳送單元、測量與提升單元、加工單元、質(zhì)量檢測單元和分揀單元分別與PLC控制器的輸出接口連接，并接受PLC控制器的控制完成工件的傳送、測量與提升、加工、質(zhì)量檢測和分揀的動作，所述人機界面與PLC控制器的輸入接口連接，用于向PLC控制器輸入設定的控制信息，顯示包括電路的啟動、停止、電路正常運行、非正常運行的狀態(tài)及報警信號。該簡易工業(yè)自動化綜合實訓控制系統(tǒng)設計科學，結(jié)構簡單，易于掌握，直觀實用，能使學生感受工業(yè)現(xiàn)場控制，最大限度的發(fā)揮其教、學、做的作用。
文檔編號G09B25/02GK103208223SQ20131009482
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月23日 優(yōu)先權日2013年3月23日
發(fā)明者莫振棟, 雷聲勇, 雷躍, 鄔如梁 申請人:柳州鐵道職業(yè)技術學院