氣動(dòng)PLC控制實(shí)訓臺的研制

高職院校的機電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)為培養學(xué)生的動(dòng)手能力，需要各種不同類(lèi)型的實(shí)訓臺（如：氣動(dòng)實(shí)訓臺、液壓實(shí)訓臺、電工實(shí)訓臺等等）。目前同類(lèi)實(shí)訓臺產(chǎn)品很多，但大多存在三個(gè)方面的問(wèn)題。實(shí)訓項目相對固定，即氣動(dòng)實(shí)驗臺僅能進(jìn)行氣動(dòng)實(shí)驗，傳感器實(shí)驗臺僅能進(jìn)行傳感器實(shí)驗，且項目的變動(dòng)也很有限。尤其不能適應新項目、新元器件的更新?lián)Q代。多數實(shí)訓臺追求操作簡(jiǎn)單，減少操作錯誤和不安全因素，已經(jīng)把許多連接完成，從而使學(xué)生不能進(jìn)行完整的操作。多數實(shí)訓臺在安全性的設計上主要考慮了人身安全，而對設備的安全考慮不夠?；谝陨蠁?wèn)題，我院機電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)全體教師設計制作了一種氣動(dòng)PLC控制實(shí)訓臺。

1、設計原則

①為充分發(fā)揮實(shí)訓臺的功能，并考慮今后的發(fā)展及功能拓展能力實(shí)訓臺盡量采用拼裝結構。
②在人才培養過(guò)程中，各門(mén)課程的開(kāi)設有其先后順序，因此要求氣動(dòng)、電工、PLC三方面的實(shí)訓即可獨立進(jìn)行又可協(xié)調統一進(jìn)行。
③為實(shí)現實(shí)訓項目可由學(xué)生自行設計的原則，各個(gè)元件要有快捷、安全可靠的接口。包括氣動(dòng)元件，電器元件，PLC的輸入輸出端。
④由于學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗較少，要求實(shí)訓臺有可靠的安全措施，氣動(dòng)方面設置安全閥，電氣方面設有斷路器、急停按鈕、短路報警等。

2、設計方案

總體結構簡(jiǎn)圖如下：

2.1 總體框架采用鋁合金T型槽拼接而成。

2.2 電器元件面板采用3mm厚鋁合金板沖壓制作。

2.3 氣動(dòng)元件直接安裝于鋁合金T型槽上，氣路采用快插接頭連接，裝拆方便。

2.4 電器元件部分分成5個(gè)安裝面板，電源面板、繼電器面板、按鈕及指示燈面板、PLC面板、指示面板。大部分電路集成在各自的面板上。便于安裝調試及今后的功能擴展。

2.5 實(shí)訓臺上提供有直流24V、交流220V電源。

2.6 主要元件：氣動(dòng)元件包括小型雙作用氣缸兩只，導桿氣缸一只，電磁閥共四個(gè)，氣動(dòng)閥兩個(gè)，行程閥兩個(gè)，梭閥兩個(gè)，氣動(dòng)三聯(lián)件一個(gè)，減壓閥一個(gè)，無(wú)油靜音氣泵一臺。電器元件包括中間繼電器八個(gè)，斷路器一個(gè)，電流表、電壓表共六個(gè)，急停按鈕一個(gè)，自鎖按鈕四個(gè)，點(diǎn)動(dòng)按鈕四個(gè)，FX2N-48MR001可編程控制器一臺，指示燈及插接件。

3、實(shí)訓項目

3.1 各種常見(jiàn)氣動(dòng)回路實(shí)訓：雙作用氣缸的換向回路、速度調節回路（單向、雙向）、速度換接回路、緩沖回路、互鎖回路、過(guò)載保護回路、卸荷回路、單缸單往復控制回路、單缸連續往復控制回路、雙缸順序動(dòng)作回路、位置控制回路、雙手操作回路、二次壓力控制回路、邏輯閥的應用回路及自行設計連接的動(dòng)作回路。

3.2 可編程控制器PLC電氣控制實(shí)訓：PLC指令編程、梯形圖編程練習、PLC編程軟件的學(xué)習與使用、PLC與計算機的通訊、在線(xiàn)調試程序運行監控、PLC與氣動(dòng)相結合的控制實(shí)驗。

4、結論

①在功能設置上該實(shí)訓臺集成了氣動(dòng)技術(shù)實(shí)訓，PLC技能實(shí)訓及PLC控制氣動(dòng)系統的綜合實(shí)訓。
②在使用中由于實(shí)訓上的元件均采用了快捷可靠的插接式鏈接，從而可大量節約實(shí)訓準備時(shí)間。同時(shí)實(shí)訓臺上設置了合適的保護措施，避免電路、氣路鏈接錯誤造成設備及人身傷害。
③本實(shí)訓臺采用了積木塊式的設計思路，從而使各實(shí)訓項目的參數可任意調整。學(xué)生可自行設計實(shí)訓項目。
④實(shí)訓臺可配置微機進(jìn)行運行監控，從而使實(shí)訓更加直觀(guān)、清晰易懂、便于查找問(wèn)題。