基于PLC和触摸屏的仿真铣床排故设备的研制.pdf

＼ u 投 与 L 怵 DOI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 9 - 9 4 9 2 ． 2 0 1 6 ． 0 3 ． 0 1 2 基于P L C和触摸屏的仿真铣床排故设备的研制 武彩 霞，唐 亦敏 无锡科技职业 学院， 江苏无锡 2 1 4 0 2 8 摘要以西门子P L C 为控制器 ，以MC G S 摸屏为设置故障的人机界面，实现了对仿真铣床控制电路的故障设置。该研究已应 用于实践 ， 设计并制作出了仿真排故设备，使用效果良好，设置故障简便易学。该设备既可应用于机床排故能力的训练，亦可 应用于触摸屏技术、P L C 技术等课程的学习中。 关键词P L C ；触摸屏；仿真铣床； 排故 中图分类号T G 5 4 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 9 9 4 9 2 2 0 1 60 3 0 0 5 20 3 Th e Re s e a r c h o f S i mu l a t i o n M i l l i n g Eq u i p me n t Ba s e d o n PLC a n d To u c h S c r e e n W U Ca i - x i a． TANG Yi mi n W u x i P r o f e s s i o n a l a n d T e c h n o l o g y C o l l e g e ，Wu x i 2 1 4 0 2 8，C h i n a Ab s t r a c t I n t h i s a r t i c l e ，t h e ma l f un c t i o n s e t t i n g o f s i mu l a t i o n mi l l i n g c o n t r o l c i r c u i t i s r e a l i z e d ．Th e c o n t r o l l e r i s PL C．Th e t r o u b l e s h o o t i n g HMI i s MCGS ． Th e Re s e a r c h h a s b e e n a p p l i e d i n p r a c t i c e ．S i mu l a t i o n t r o u b l e s h o o t i n g e q u i p me n t h a s b e e n d e s i g n e d a n d ma d e ．We c a n e a s i l y s e t u p f a u l t s O i l t h i s e q u i p mn e t ． Th e e q u i p mn e t c a n b e us e d t o t r a i n t r o u b l e s h o o t i n g a bi l i t y ． I t c a n a l s o b e u s e d i n s t u d y o f t o u c h s c r e e n a n d PL C． Ke y wo r ds P LC； t o u c h s c r e e n； s i mul a t i o n mi l l i n g ma c h i n e； t r o u b l e s h o o t i ng 1 概述 2 0 1 5 年3 月 5日，国务院总理李克强提出来 了 “ 中国制造 2 0 2 5 ” ，要推动产业结构迈 向中高 端，制造业是我们的优势产业。在制造业中设备 维护是必不可缺的技术 岗位 ，机床排故能力则是 设备维护岗位必备的技能，亦是职业院校 自动化 类学生必备能力。在电气、机电专业的双证教学 过程 中，机床排故项 目作为维修 电工考证 的必考 项目之一，需要考察学生对于机床故障的分析与 排除能力。而这种能力的培养不仅需要有扎实的 理论基础，更需要反复的实践训练。通过调研发 现购买教学仪器公司的排故设备 ，在设备 出现问 题时维修维护繁琐 ，周期长 ，会影响训练时间和 效果 。因此 自行研制 了此款仿真排故设备 ，该设 备本文以西门子P L C C P U 2 2 6 为控制器 ，以M C G S 触摸屏为设置故障的人机界面 ，可 以方便 的实现 对铣床控制电路的故障设置与恢复。该设备既可 应用于机床排故能力的训练 ，亦可应用于触摸屏 技术 、P L C 技术等课程的学习中。 2主要器件介绍 1 M C G S 触摸屏 本 文选用 昆态 通态 公 司的 T P C 7 0 6 2 K X型触 摸屏 ，是 一套 以嵌入式低 功耗 C P U为 核心 主 频 4 0 0 M Hz 的高性能嵌人式一体化触摸屏 。该 产品采用了7 英寸高亮度T F T 液晶显示屏 分辨 率 8 0 0 x 4 8 0 ，四线电阻式触摸屏 分辨率 1 0 2 4 x 1 0 2 4 。该触摸屏具有配置优良高清真彩、抗干扰 强、功耗低等优点n 。 2 西 门子 P L C 本文选用 西 门子 C P U 2 2 6 C N，2 4 V D C供 电的 2 0 1 4 年度政产学研 合作 共 推互聘 科技项 目 编号 R G1 4 0 0 1 收稿 嗍 叭 。。 2 试 彩 霞 等 基 于 P L C 和 触 摸 屏 的 仿 真 铣 床 排 故 设 备 的 研 制 垫 机 晶体管输 出型 。C P U 2 2 6 C N集成 2 4 输人／ 1 6 输出共 4 O 个数字量I ／ 0点。可连接7 个扩展模块 ，最大扩 展 至 2 4 8路数 字量 I ／ 0点 或 3 5路模 拟 量 I ／ 0点 。 1 3 K字节程序和数据存储空间。6 个独立的3 0 k Hz 高速计数器 ，2 路独立的2 0 k H z 高速脉冲输出， 具有P I D 控制器。2 个R S 4 8 5 通讯／ 编程 口，具有 P P I 通讯协议 、MP I 通讯协 议和 自由方式通 讯能 力 。I ／ O端子排可很容易地整体拆卸 。用于较高要 求 的控制系统 ，具有更多的输入腧 出点 ，更强 的 模块扩展能力 ，更快的运行速度和功能更强 的内 部集成特殊功能，可完全适应于一些复杂的中小 型控制系统嘲 。 图1 仿真铣床排故设备控制电路框图 3 P L C扩展模块 本设计中可以设置3 2 故障点，均由P L C 输出 控制，而C P U 2 2 6 C N只集成了1 6 个输出点 ，为满 足输出点的需求 ，特扩展了输出模块E M 2 2 2 8 点输出两块。 3 控 制电路 1 整体框图 仿真铣床排故设备控制 电路框图如 图2 所 示 ，主要包括供电模块、M C G S 触摸屏、1 个西门 子 P L C模 块 C P U 2 2 6 、 2块 P L C输 出 扩 展 模 块 E M2 2 2 和仿真铣床控制电路。 2 MC G S 与P L C的连接 MC G S 与 P L C的C P U连接只需 9 芯的串行通讯 电缆 ，该 电缆可从 MC G S 的销售公司购置 。MC G S 与 P L C的连接图如图3 所示。 3 仿真铣床控制电路 仿真铣床控制电路见图4 。在图4 的仿真铣床 的控制 电路 中设有 K1 至K 2 8 共计 2 8 个故障点 ，在 主电路 中设有 K 2 9 一 K 3 2 共计 4 个故障点 。 4 P L C 输出控制仿真铣床中故障点 对于仿 真铣床 的控制 电路 中所设 的 K 1 至 K 2 8 ，分别 由P L C输出所接的 K A 1 至 K A 2 8 的常闭 触点来代替 。在 P L C 对应输 出不得电时 ，对应 中 继线 圈不得电 ，其常闭触点导通 ，控制电路 中对 应故 障点 未设置 ；反 之 ，当 P L C对应输 出得 电 图2 MC G S 与P L C的连接图 嫡罄 ， i 刳 “ } 。一 ． l 瓣一 硼 }肛i 一 ． - Vl l V f 、 ， l 、 鼍 ／I 、 面 卜 ． ． 。 。 出卜￡ h m l I I i f I l 2 I ， l I I s l ‘ I ， I I l， l I o l I I l n l I 3 I 1 4 i I 5 I I 6 l 1 7 l 1 8 I l 2 。 图3 仿真铣床电气原理图