plc自动控制综合实验系统开发与实践

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1、万方数据第20卷第4期张家口职业技术学院学报v01．20No．42007年12月JounudclfZhangiiakouVocationalCollege0fTechnologyDecember，2007PLC自动控制综合实验系统开发与实践章丽芙(浙江工贸职业技术学院，浙江温州325003)摘要：针对实验箱的不足。开发了基于PLC的综合实验教学系统。在该平台上可以开设PLc指令、触摸屏、组态软件、过程控制、运动控制和网络应用等各种常规和综合性实验。实践证明，该平台对提高学生的工程实践能力有积极的作用。关键词：PLC；实验教学；教学实践

2、中图分类号：TP38文献标识码：A文章编号：1008-8156(2007)04-0043—02可编程序控制器(ProgrammableController，简称PLC或PC)是以微处理器为基础，综合了计算机技术、控制技术、通讯技术等高新技术，在近年来发展迅速、应用极广的一类工业装置。自从70年代问世以来，已经引起了一场工业技术的革命。在发达的工业国家，可编程序控制器已经广泛应用于各行各业，用可编程序控制器设计自动控制系统已成为世界潮流。在我们国家可编程序控制器的应用范围不断扩大，正处于方兴未艾之势。可编程序控制器的教学从80年代中期开

3、始在各类学校逐渐普及，现已成为工业自动化、应用电子、机电一体化等专业的主要课程之一，可编程序控制器的工程应用特点决定了可编程序控制器的实验教学的重要性。PLC自动控制综合实验系统是在实验箱基础上开发，它对提高学生的工程实践能力有积极的作用。下面介绍PLC自动控制综合实验系统的开发和教学实践情况。1．PLC自动控制综合实验系统的开发(1)实验系统组成与原理实验系统经模块化后，分变频器模块、可编程序控制器特殊功能模块、输入模块、输出模块。该实验系统所有的实验是通过上位机完成编程、监视、通信等功能，以实现实验的自动化；可编程序控制器为下位机

4、，用来完成数据采集、状态判别和控制量的输出等工作。PLc自动控制综合实验系统的控制结构框图如图1所示。综合实验系统电气控制中可能用到的按钮、旋转开关等数字量输入开关，均应设置在按钮模块上，便于学生控制。接触器是用来频繁地遥控接通或断开交直流主电路及大容量控制电路的自动控制电器。接触器在电力拖动和自动控制系统中，主要控制对象是电动机，也可用于控制电热设备、电焊机、电容器组等其它负载。接触器不仅仅能遥控通断电路，还具有欠电压、零电压释放保护，操作频率高、工作可靠、性能稳定等优点，它是电力拖动与自动控制系统中一种重要的低压电器，故在本系统中

5、设计了接触器模块作为输出负载。上位机图1PLC自动控制综合实验系统控制结构框图可编程序控制器和变频器都是以计算机为基础的现代工业控制产品，将二者有机地结合起来，用可编程序控制器来控制变频器，是当代工业控制中经常采用的作法。故在本实验系统中设计了变频器模块。选用FR—E540—O．75k—ch型变频器，并配有操作面板FR—PA02一02，面板右上部有一多圈1kDJO．5w可调电位器，可以设定频率。特殊功能模块由模拟量输入／输出模块、扩展输入输出模块、脉冲输出模块和人机界面组成。人机界面、模拟量输A／输出模块与可编程序控制器共用一个24V

6、的直流稳压电源，考虑到人机界面、模拟量输Ⅳ输出模块在实验中并不常用，故用一个手动开关进行控制。(2)实验系统采用的硬件和软件简介为了保证实验正常进行必须具备如下环境：上位计算机一台，要求能够运行WINDOWS操作系统，CPU为586以上，完成PLC控制程序的编程与下载，利用MCGS组态软件开发监控软件，实现计算机对实验对象的控制；PLC，采用三菱公司的FX2N一32MR及其模拟量输人输出模块与运动控制模块；输入输出控制箱、变频器模块等；软件开发收稿日期：2007一lO一20作者简介：幸丽芙(1968一)，女，浙江瑞安人，浙江工贸职业技

7、术学院电子系副教授，硕士研究生。主要研究方向：电力电子与电力传动。·43·万方数据2007年12月张家口职业技术学院学报、第4期环境，采用FXGP／WIN—C编程软件、SW3D5一GPPW—C编程软件、GX—Developer、MCGS组态软件、FX—PCS—DU／WIN—C画面创建软件和SW—DSC—GOTR—PACR等软件。2．实验开设本实验系统是在三菱公司的可编程序控制器上开发的，因此可以满足。可编程序控制器原理与应用”课程的实验要求。(1)可编程序控制器指令实验在这个实验系统中可以完成可编程序控制器的所有常规实验，如：时序控制

8、、逻辑控制以及简单的过程控制。学生通过做这些实验可以掌握可编程序控制器指令系统中大多数常用指令以及应用指令，包括通讯指令的运用。(2)触摸屏实验在触摸屏与可编程序控制器、计算机之间通信的基础上，通过运行画面创建软件FX—