一種多控制對象的工業(yè)生產(chǎn)模型實訓設備的設計

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，學校對于實訓設備的要求越來越高。市場上的生產(chǎn)模型實訓設備具有設備單一、線路復雜、價格較貴等缺點。設計了一種多控制對象的工業(yè)生產(chǎn)模型實訓設備，該設備具有生產(chǎn)模型多樣化、示教、聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡化管理等功能，能夠作為不同類型控制器的控制對象。主要應用在PLC、嵌入式等可編程序控制器類實訓室，適用于相關(guān)職業(yè)技能實訓、社會培訓及國家職業(yè)資格鑒定等方面。

關(guān)鍵詞：控制對象 網(wǎng)絡化管理 PLC

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

目前大部分實訓室使用的工業(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、接線復雜等缺點。為此，設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，以改進和提升職業(yè)技術(shù)教育實訓教學質(zhì)量。

1 系統(tǒng)總體設計

實訓設備系統(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)硬件設計

2.1 控制部分

系統(tǒng)采用STM32單片機作為控制核心，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)了友好的人機交互界面。

2.3 通信部分

設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)設備的聯(lián)機、管理，以太網(wǎng)主要實現(xiàn)實訓室設備管理的網(wǎng)絡化和設備升級。

3 系統(tǒng)的軟件設計

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

4 結(jié)語

設備采用顯示器模擬工業(yè)生產(chǎn)對象的動作過程，并且在項目訓練前加入示教功能，使訓練人員在觀看工藝流程后開始進行練習，同時加入了訓練引導和知識檢索，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)模型和復雜控制工業(yè)生產(chǎn)模型。

參考文獻

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