楊乃勇+許方斌+石家旭

摘要：隨著職業(yè)技術(shù)教育的發(fā)展，學(xué)校對于實訓(xùn)設(shè)備的要求越來越高。市場上的生產(chǎn)模型實訓(xùn)設(shè)備具有設(shè)備單一、線路復(fù)雜、價格較貴等缺點。設(shè)計了一種多控制對象的工業(yè)生產(chǎn)模型實訓(xùn)設(shè)備，該設(shè)備具有生產(chǎn)模型多樣化、示教、聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)化管理等功能，能夠作為不同類型控制器的控制對象。主要應(yīng)用在PLC、嵌入式等可編程序控制器類實訓(xùn)室，適用于相關(guān)職業(yè)技能實訓(xùn)、社會培訓(xùn)及國家職業(yè)資格鑒定等方面。

關(guān)鍵詞：控制對象 網(wǎng)絡(luò)化管理 PLC

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）12-0013-01

目前大部分實訓(xùn)室使用的工業(yè)生產(chǎn)模型控制對象是由單一的生產(chǎn)模型構(gòu)成的，每個模型的控制電路都固定且無法更改，如果需要多個生產(chǎn)模型的話，就需要購買很多的設(shè)備，這在很大程度上加大了系統(tǒng)成本。同時，單一的生產(chǎn)模型單元具有占用空間大、接線復(fù)雜等缺點。為此，設(shè)計了一種可以方便更換控制對象的工業(yè)生產(chǎn)模型，通過顯示畫面的切換來更換不同的生產(chǎn)模型，以改進(jìn)和提升職業(yè)技術(shù)教育實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計

實訓(xùn)設(shè)備系統(tǒng)包括電源部分、控制部分、顯示部分、接口部分、通信部分等，使用軟件編程技術(shù)將不同的生產(chǎn)模型集成到一個顯示器中，主要包括基本工業(yè)器件的模型、簡單控制工業(yè)生產(chǎn)模型和復(fù)雜控制工業(yè)生產(chǎn)模型。所有的工業(yè)生產(chǎn)模型都具有動態(tài)效果，可模擬實際的控制、運動過程。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1 控制部分

系統(tǒng)采用STM32單片機(jī)作為控制核心，其具有高性能、低功耗、非易失性等特點。具體如圖1所示，采用通用控制原理，不再詳細(xì)闡述。

2.2 顯示部分

顯示部分采用HMI實現(xiàn)。系統(tǒng)通過串口通訊，實現(xiàn)對顯示部分的控制。顯示部分是基于圖形界面的開發(fā)，運用圖形化語言形象而生動的實現(xiàn)了友好的人機(jī)交互界面。

2.3 通信部分

設(shè)備上有無線通信和以太網(wǎng)通信，通過無線通信可以實現(xiàn)設(shè)備的聯(lián)機(jī)、管理，以太網(wǎng)主要實現(xiàn)實訓(xùn)室設(shè)備管理的網(wǎng)絡(luò)化和設(shè)備升級。

3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計

多控制對象的工業(yè)生產(chǎn)模型實訓(xùn)設(shè)備的軟件設(shè)計包括顯示部分程序、無線通信和以太網(wǎng)通信程序的設(shè)計。程序總流程如圖2所示。

4 結(jié)語

設(shè)備采用顯示器模擬工業(yè)生產(chǎn)對象的動作過程，并且在項目訓(xùn)練前加入示教功能，使訓(xùn)練人員在觀看工藝流程后開始進(jìn)行練習(xí)，同時加入了訓(xùn)練引導(dǎo)和知識檢索，并且將工業(yè)生產(chǎn)對象按等級劃分，包括基本工業(yè)器件的模型、簡單控制工業(yè)生產(chǎn)模型和復(fù)雜控制工業(yè)生產(chǎn)模型。

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