ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－９４９２．２０１３．０４．０１８ 基于三菱ＰＬＣ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 ２１５６００） 摘要：详细介绍了一种基于三菱ＰＬＣ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：ＰＬＣ；实训系统；设计；研制 中图分类号：ＴＰ２７３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—９４９２（２０１３１ ０４—００６９—０４ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ ＰＬＣ ＷＡＮＧ Ｙａ—ｊｉｎ，ＳＨＡ Ｊｉａｎ，ＬＩ Ｚｈｉ—ｍｅｉ （Ｓｈａｚｈｏｕ Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈａｎｇｊｉａｇａｎｇ２１５６００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｎｅｅｄｓ，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａ ｔｙｐｅ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ ＰＬＣ ａｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｉｔ ｉｓ ａ ｖｅｒｙ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｗａｙ ｔｏ ｆｏｓｔｅｒ ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃｏｎｓｃｉｏｕｓｎｅｓｓ，ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅｉｒ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｎｄ ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ ａｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＰＬＣ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｌ ａｓｙｓｔｅｍ；ｄｅｓｉｇｎ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ０引言 可编程控制器（ＰＬＣ）以其特有的优势，已 系统机械结构部分的设计与制作。 １．１供料操作平台设计 经广泛应用于工业生产过程自动控制的各个领 域，它与ＣＡＤ／ＣＡＭ、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 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 才培养也一直很重视，普遍开设了ＰＬＣ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ＰＬＣ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，市场上有 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 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 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 炼了学员实践与实际解决工程问题的能力。 仓工件，以推板缩回时不挡上方物料的下降，推 １机械结构部分设计 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ是一款全参数化三维ＣＡＤ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：２０１２—１０—２６ 出时承载上方的物料且不出料仓为宜。其余采用 截面积为２０ ｍｎｌ×２０ ｍｍ的铝型材及厚度为１０ ｒＹｌｍ 的铝板材搭建框架，实物图如图１所示。 王亚进 等：基于三菱ＰＬＣ的实训系统设计与开发 研究与 表１ ＰＬＣ的Ｉ／（３信号分配表 输入信号 序号 １ ２ ３ ４ 输出信号 信号来源 序号 １ ２ ３ ４ ＰＬＣ输入点 Ｘ０ Ｘ１ Ｘ２ Ｘ３ 信号名称 旋转编码器Ｂ相 旋转编码器Ａ相 旋转编码器ｚ相 金属物料检测 ＰＬＣ输出点 ＹＯ Ｙｌ Ｙ２ 信号名称 步进电机脉冲信号 步进电方向冲信号 步进电脱机冲信号 信号输 目标 ５ ６ ７ ８ ９ Ｘ４ Ｘ５ Ｘ６ Ｘ７ Ｘ１Ｏ 料仓物料有无检测 料台推料到位检测 料台推料复位检测序号 物料台物料检测 机械手左旋检测 ５ ６ ７ ８ ９ Ｙ４ Ｙ５ Ｙ６ Ｙ７ Ｙ１０ 变频器ＳＴＦ信号 变频器ＲＨ信号 装置测 供料推料电磁阀 ｌ０ ｌＩ ｌ２ Ｘ１１ Ｘｌ２ Ｘ１３ 机械手右旋检测 机械手伸出检测 机械手缩回检测 １０ 装置测 Ｉ１ １２ Ｙｌ１ Ｙｌ２ Ｙ１３ 回转气缸右旋电磁阀 回转气缸左旋电磁阀 机械手伸出电磁阀 ｌ３ １４ ｌ５ １６ Ｘｌ４ Ｘ１５ Ｘ１６ Ｘ１７ 机械手上升检测 机械手下降检测 机械手夹紧检测 物料口检测 ｌ３ １４ １５ ｌ６ Ｙ１４ Ｙｌ５ Ｙ１６ Ｙｌ７ 机械手下降电磁阀 气爪夹紧电磁阀 分拣推料电磁阀 １７ １８ １９ Ｘ２０ Ｘ２ｌ Ｘ２２ 光纤传感器检测 大型物料检测 中型物料检测 ｌ７ ｌ８ １９ Ｙ２０ Ｙ２１ Ｙ２２ 黄灯 红灯 绿灯 ２０ ２１ ２２ ２３ ２４ Ｘ２３ Ｘ２４ Ｘ２５ Ｘ３０ Ｘ３１ 分拣推料到位检测 分拣推料复位检测 落料检测 启动按钮绿 停止按钮红 ２０ ２１ ２２ ２３ ２４ Ｙ２３ Ｙ２４ Ｙ２５ Ｙ２６ Ｙ２７ 黄灯 按钮脂示灯 模块 ２５ ２６ ２７ Ｘ３２ Ｘ３３ Ｘ３４ 备用按钮黄 转换开关１ 转换开关２ 按钮／指 示灯模块 ２５ ２６ ２７ ２８ Ｘ３５ 急停按钮 ２８ 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 ＴＰＣ７０６２ＫＸ，ＭＣＧＳ嵌入式组 态软件组态。所做的组态画面 图５ Ｋｉｎｃｏ ３Ｍ４５８的接线图 效果如图６所示，涉及到的各 元件所对应的ＰＬＣ通道地址如 表３所示。 式和工作参数，根据需要，本系统中设定：细分 精度设置为１０ ０００步／转，电动机驱动电流５．２ Ａ， 为了实现变频器输出频率连续调整的目的，
