[發明專利]一種基于PLC的自動化生產線工作站智能訓練考核系統

在審

• 申請號: 201711320636.4
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN107918351A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 雷聲勇;許梅艷;邵長春;莫振棟
• 申請（專利權）人: 柳州鐵道職業技術學院
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標事務所(普通合伙)45113
• 代理人: 李志華

技術領域

本發明屬于自動化控制技術領域，涉及一種教學訓練考核系統，特別是一種基于PLC的用于自動化生產線工作站的智能訓練考核系統。

背景技術

PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置，它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。

在中、高職院校的教學中，PLC輸入、輸出端口的核對和系統調試是自動化生產線安裝與調試綜合訓練、考核的一個重要內容，根據訓練和考核的需要，需將供料、加工、裝配、分揀和輸送等五個工作站的傳感器信號和電磁閥信號分別隨機連接至PLC的輸入端口和輸出端口，實現1～16個輸入端子、1～8個輸出端子的任意連接，以考查學生的硬件排查、軟件修改和系統調試能力。

目前大多中、高職院校采用以YL－335B自動生產線實訓考核裝置為載體的考核系統作為自動化生產線安裝與調試綜合訓練、考核系統，存在的問題是：

1．該考核系統采用繼電器這一硬觸點來實現電路的連接關系，不僅電路復雜，端子間的通斷節點多（至少需要256個繼電器實現兩個端子間的通斷）、速度慢，而且成本高；

2．其傳感器信號線與工作站可編程控制器的輸入端口之間是通過工作站裝置側接線端子排與工作站PLC側接線端子排連接，工作站可編程控制器輸出端口與電磁閥信號線之間是通過工作站PLC側接線端子排與工作站裝置側接線端子排連接，其連接均采用人工連接的方法實施，工作量大且繁瑣，在調整傳感器信號線或電磁閥信號線與PLC的連接關系時（原設備信號線的連接關系如圖9所示，如果要將端子2改連接到端子4，端子4改接到端子6，端子6改接到端子2），必須用螺絲刀進行手工拆裝，操作耗時耗力，效率低，設備損壞率高；

3．由于人工連接信號線花費時間太多，學生訓練的時間相對變少，所以訓練效率低，同時給教師增加較大的工作量；

4．人工連接不夠靈活，自動化程度不高，訓練趣味性不足。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：對原有設備進行改進，提供一種基于PLC的自動化生產線工作站智能訓練考核系統，以克服已有技術所存在的上述不足。

解決上述技術問題的技術方案是：

一種基于PLC的自動化生產線工作站智能訓練考核系統，包括工作站可編程控制器、工作站傳感器單元、工作站電磁閥單元，所述工作站傳感器單元包括m個傳感器，所述工作站電磁閥單元包括n個電磁閥，上述m為1～16之間的任意整數，n為1～8之間的任意整數；

所述工作站傳感器單元通過智能硬件系統和接口電路Ⅰ與工作站可編程控制器連接，所述工作站可編程控制器通過智能硬件系統和接口電路Ⅱ與工作站電磁閥單元連接；

所述智能硬件系統包括系統可編程控制器、I/O擴展模塊和觸摸屏，所述I/O擴展模塊嵌入系統可編程控制器內，所述觸摸屏通過RS－485通信電纜與系統可編程控制器實現數據交換；

所述系統可編程控制器具有不少于40個輸入/輸出點數，以實現m個傳感器信號與輸入接口電路Ⅰ的連接，以及n個電磁閥信號與輸出接口電路Ⅱ的連接，其輸入輸出端口包括輸入端口Ⅰ、輸出端口Ⅰ、輸入端口Ⅱ和輸出端口Ⅱ；

所述接口電路Ⅰ包括輸入接口電路Ⅰ和輸出接口電路Ⅰ：

輸入接口電路Ⅰ之輸入接線端子排Ⅰ的一側與系統可編程控制器的輸入端口Ⅰ連接，另一側通過工作站裝置側接線端子排Ⅰ和傳感器信號線與工作站傳感器單元連接；

輸出接口電路Ⅰ之輸出接線端子排Ⅰ一側與系統可編程控制器的輸出端口Ⅰ連接，另一側通過工作站PLC側接線端子排Ⅰ與工作站可編程控制器的輸入端口連接；

所述接口電路Ⅱ包括輸入接口電路Ⅱ和輸出接口電路Ⅱ：

輸入接口電路Ⅱ之輸入接線端子排Ⅱ一側與系統可編程控制器的輸入端口Ⅱ連接，另一側通過工作站PLC側接線端子排Ⅱ與工作站可編程控制器的輸出端口連接；

輸出接口電路Ⅱ之輸出接線端子排Ⅱ一側與系統可編程控制器的輸出端口Ⅱ連接，另一側通過工作站裝置側接線端子排Ⅱ電磁閥信號線與工作站電磁閥單元連接；

所述觸摸屏為智能硬件系統的上位機，是人機交互的重要設備，用于向系統可編程控制器發出指令，以實現設置連接、連接關系查看、調試成功提示、調試失敗報警以及自動考評；