基于PLC控制系統(tǒng)的自動小車的設(shè)計

摘 要：面對現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，對學(xué)生的工程能力要求也越來越高，本文結(jié)合我院教學(xué)的實(shí)際情況和教學(xué)實(shí)踐，利用"基于PLC控制系統(tǒng)的自動小車的設(shè)計"，來說明PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計過程，改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，較好提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：PLC；控制系統(tǒng)；小車

1 前言

隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，學(xué)生的綜合素質(zhì)與工程能力愈來愈重要。因此，在人才培養(yǎng)上，要加強(qiáng)工程實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生樹立強(qiáng)烈的工程意識，具有較高的工程實(shí)踐能力。PLC是電氣控制及其自動化專業(yè)和自動化專業(yè)的主干專業(yè)課程，也是我院建設(shè)的重點(diǎn)課程，其內(nèi)容與工程應(yīng)用結(jié)合緊密。課程特點(diǎn)既強(qiáng)調(diào)理論而又偏重實(shí)際應(yīng)用，對學(xué)生工程能力的培養(yǎng)極有意義。

早期自動小車電氣控制系統(tǒng)多為繼電器—接觸器組成的復(fù)雜系統(tǒng)，這種系統(tǒng)存在設(shè)計周期長、體積大、成本高等缺陷，無數(shù)據(jù)處理和通信功能，必須有專人負(fù)責(zé)操作，將 PLC應(yīng)用到運(yùn)料小車電氣控制系統(tǒng)具有連線簡單，控制速度快，可靠性和可維護(hù)性好，易于安裝、維修和改造等優(yōu)點(diǎn)。為了解決上述自動小車的缺點(diǎn)，本文提供了一種基于PLC控制系統(tǒng)的自動小車，結(jié)構(gòu)更加簡單，實(shí)用方便，適合大范圍推廣。

2 基于PLC控制系統(tǒng)的自動小車的設(shè)計

如圖1-3所示，圖1為基于PLC控制系統(tǒng)的自動小車的示意圖；圖2為小車機(jī)構(gòu)簡圖；圖3為控制流程圖。本文在此提供一種基于PLC控制系統(tǒng)的自動小車，包括小車主體 1，開關(guān)組和 PLC 控制模塊；PLC 控制模塊包括 CPU 單元、輸入單元、輸出單元，電源模塊和通信單元。根據(jù)本文所述基于 PLC 控制系統(tǒng)的自動小車，開關(guān)組包括控制按鈕組和行程開關(guān)組；控制按鈕組為五個 SB 按鈕，行程開關(guān)組為五個行程開關(guān)。所述輸入單元和輸出單元分別與 CPU 單元連接；CPU 單元、輸入單元、輸出單元均與電源模塊連接。

根據(jù)本文所述基于PLC控制系統(tǒng)的自動小車，輸入單元與控制開關(guān)組和行程按鈕組連接；輸出單元與小車的伺服電機(jī)1a連接，五個SB按鈕分別位于五個不同的工作臺，五個行程開關(guān)也分別位于這五個不同的工作平臺；當(dāng)工作平臺需要自動小車時，按下相應(yīng)的SB按鈕，此時輸入單元收到信號，并傳輸?shù)紺PU單元，并由CPU單元處理并判斷該信號的值，將該信號值與設(shè)定好的數(shù)值相比較；如果輸入信號值大于設(shè)定好的數(shù)值，則小車電機(jī)正轉(zhuǎn)小車左行；如果輸入新信號值小于設(shè)定值，則小車電機(jī)反轉(zhuǎn)小車右行。當(dāng)小車運(yùn)行到設(shè)定位置后，小車觸碰對應(yīng)工作臺的行程開關(guān)，此時該行程開關(guān)會發(fā)出信號并由輸入單元傳輸給CPU單元，CPU單元再處理；此時輸入信號值等于設(shè)定值那么CPU單元就發(fā)出信號，由輸出單元處理，并控制小車伺服電機(jī)1a停止轉(zhuǎn)動，小車則停到相應(yīng)位置。

3 基于PLC控制系統(tǒng)的自動小車的有益分析

本文通過利用PLC控制系統(tǒng)控制小車的運(yùn)行具有如下優(yōu)點(diǎn) ：

優(yōu)點(diǎn)一：本文通過運(yùn)用 PLC 控制模塊使得控制更加簡潔方便，使得控制更加穩(wěn)定可靠。

優(yōu)點(diǎn)二：本文設(shè)計簡單，體積更加緊湊，制作更加簡單，實(shí)用范圍廣，適合大范圍推廣。

4 結(jié)語

隨著PLC的發(fā)展，PLC控制系統(tǒng)愈來愈得到廣泛的應(yīng)用，由于它的可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，體積小、能耗低，維修工作量小而且方便，系統(tǒng)控制的規(guī)模又可大、可小、安裝、調(diào)試工作量少，功能強(qiáng)，性能價格比高等特點(diǎn)，愈來愈受重視。

PLC課程是我院重點(diǎn)建設(shè)的課程，其內(nèi)容與工程實(shí)際結(jié)合緊密、實(shí)踐性很強(qiáng)，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)對提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力非常重要。建設(shè)根據(jù)院校的教學(xué)科研實(shí)際情況，建立“階梯式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，分層次的進(jìn)行工程實(shí)踐能力培養(yǎng)，充分利用了實(shí)驗(yàn)室中先進(jìn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件，探索提高學(xué)生工程實(shí)踐能力的教學(xué)方法。通過實(shí)踐，增強(qiáng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性及靈活應(yīng)用PLC的能力，使學(xué)生的工程實(shí)踐能力得到了很大的提高。

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作者簡介：

宋凱，男，講師，1983年3月出生，現(xiàn)工作于鞍山技師學(xué)院，主要從事電氣教學(xué)工作。