文档介绍：陈育良:气动、PLC 控制——实验装置设计·1·
气动、PLC 控制——实验装置设计
(工程技术学院自动化科学系自动化专业陈育良)
(学号:2001112038)
内容提要:一种用 PLC 控制的气动实验平台,采用多种典型的气动元件、舌簧开关、PLC、
触摸屏和其它类型的传感器搭建而成的系统。在本平台上可以自由组合各种简单的气动回路和气
动系统。本气动平台还可以模拟自动化生产线、PLC 控制系统等一些常用典型装置。其结构紧
凑、工作可靠、功能实用。适合大专院校气动技术、PLC 应用实验教学课程用。
关键词:气动技术;可编程逻辑控制器;触摸屏;继电器;回路;实验台。
教师点评:在现代化的自动生产线上,广泛地采用了 PLC-气动技术。
本设计全部采用工业元件,构建了一套可以自由组合的模块化生产线搭建平台,创造了模
拟验证生产线设计的条件,也可以用作自动化专业学生学台。
通过搭建的自动送、下料的模拟盖章生产线的设计、制作与成功地调试,反映出该生已能
熟练应用 PLC-气动技术。
在半年多的时间内,该生全身心投入,经历了从系统设计、设计图输出、零部件选购、系
统制作与调试的全部过程,妥善地解决了设计、制作过程中出现的问题。
制成的样机表明,该生已具备了较强的独立工作能力,显示出具有独立承担大型工程项目
的潜质。因工作量过大,工程文件的整理尚待完善。(点评教师:王华权,高级工程师)
一、引言
在我国各高等院校的《气压传动技术》课程中,配套的实验装置种类较少,诸多的实验难
以开展,不利于教学质量和学生动手能力的提高。鉴此,本设计课题有针对性地开发和制作出了
一套适合机电、自动化等专业教学用的 PLC-气动实验装置,在这套装置的基础上搭建了一套模
拟送料盖章的气动装置。
这两套装置不仅可供教师在课堂上展示各种基本气动回路用,让学生自由组合装配其中的
元件,通过 PLC 的编程,实现各种动作组合,也可以用于自动化装置的前期验证和模拟。
这两套实验平台是典型的机电一体化装置:它们具有控制器、传感器、执行元件。该装置
分为两套。其中一套上放置了各种常见的气动元件,并用它们搭建了压力控制回路、真空回路、
机械手模拟装置、搬运机构模拟装置,可作课堂展示和在学生实验中使用;另一套模拟一个搬运
物料并在物料上盖章的自动化生产过程,演示了物料从出仓到运送到工作台上盖章,最后运回的
整个过程。学生可以对其进行拆解再重新组合或根椐自动的想像对其进行改良或扩展。
二、前期的准备工作
本毕业设计的主要任务是构建两套 PLC-气动技术实验平台,要求是将现代工业生产中常用
的回路提取出来,之后将其缩小和简化,最后用工业元件将其搭建并调试到良好的运行状态。前
期本人主要做了一系列的准备工作,从一开始到 SMC、FESTO 等气动元件的代理公司了解到了
常用的气动元件和回路,之后陆续观看深圳职业技术学院和一些机械展会上的作品。在收集了各
方面的资料再经综合分析之后,本人拟定了几套搭建方案,最后确定制作一套基础回路的演示实
验平台和一套送料盖章的模拟自动化生产的实验平台。
三、工作台
本设计的实验台采用工业铝材自行设计搭建而成,实验台分两张,其中一张的尺寸为:长
780mm,宽 650mm,高 780mm 在其上安装着各种常用气动元件和一些基本的回路。气阀、PLC
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和控制面板都摆方在便于观察和操作的地方,方便使用者实时观察,了解各元件的工作情况。另
一张的尺寸是:长 720mm,宽 400mm,高 750mm 用于搭建送料盖章模拟演示系统,两平台的
高度分别分 780mm 和 750mm 选取这样的高度是为了放便操作者能坐在凳子上对其进行操作,
制作的过程是,先按已定方案确定安装面板的大小,画出架子草图,之后使用 SOLIDWORKS
制作三维图,由于天凌高公司所提供的铝材均为 6 米长一条,在询问截料刀口(5mm)后,计
算出最省的截料方法和安装所需连接键数量,这样所购回的铝材就可直接按设计图进行安装了。
两工作台的外观和尺寸如下:
400×650×720mm 架子+400×720 底板
工作台(1)的三维图:
工作台的材料清单:
序号材料型号长度数量备注
1 A3030L-8 650mm 4
2 A3030L-8 660mm 6
3 A3030L-8 340mm 4
4 A3090L-8 400mm 8
650*750*780mm 架子+650*630 底板
工作台(2)的三维图