[发明专利]一种自动化柔性综合实训系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动化系统及方法，特别涉及一种自动化柔性综合实训系统及方法。

背景技术

在职业教育特别是在自动化专业的职业教育中，采用一些试验实训设备对学生进行技能训练和考核是非常必要的，它能够使学生在接近工厂环境下掌握自动化专业控制方面的技能，为企业提供优秀的技术人才。

目前，职业教育中自动化类的实训系统都是一些程式化的设备，一套设备针对一个实训项目制作，不能针对多种不同类型的实训项目，设备利用率低，灵活性差；元器件间的接线都固定在控制柜中，无法修改与变动，对于学生来说开放性较差，学生所能做的就是练习定好的一些外部接线，教学工作主要以实验性验证为主；设备更新时，需要更新整套设备，教学成本高。现有的实训系统其结构配置有限，构成单一，功能少，使用不灵活，与企业工作环境相差较大，在学生能力的训练上有很多不足和局限性。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种自动化柔性综合实训系统及方法。

为实现以上的目的，本发明采用的技术方案是：

一种自动化柔性综合实训系统由公共模块、功能控制模块和控制实训设备组成；其中公共模块包括实训台、交直流电源、PLC主控制器、HMI和引出端子组成；控制功能模块包括逻辑控制功能模块、运动控制功能模块和过程控制功能模块，其中运动控制功能模块包括变频器运动控制功能模块、步进运动控制功能模块、伺服运动控制功能模块，过程控制功能模块包括温度过程控制功能模块和液位过程控制功能模块；控制实训设备模块包括逻辑控制实训设备、运动控制实训设备和过程控制实训设备。

所述的公共模块和功能控制模块各元器件合理排布在网控板上。

所述的公共模块是基本模块，是每一项实训都使用的模块；其中实训台用于放置公共模块板和针对实训内容选用的控制功能模块板；

所述的功能控制模块搭载不同的控制实训设备，从而满足学生不同实训项目的设备要求。

所述的公共模块是基本模块，是每一项实训都使用的模块；公共模块与控制功能模块相连接，能够进行通信控制和指令的传达；实现学生对实训内容的指令输入、控制操作；控制功能模块和控制实训设备相连，对控制设备进行控制，对指令进行实现操作。公共模块中的实训台用于放置公共模块板和针对实训内容选用的控制功能模块板；交直流电源用于对实训设备提供电源；PLC主控制器用于操作指令控制；HMI用于方便的人机界面交互、输入操作指令；引出端子用于和后续设备相连。

所述的逻辑控制功能模块包括多个逻辑开关、多个继电器和相关连线，可对逻辑开关和继电器操作用于实现逻辑控制；变频器运动控制模块包括变频器及相关连线，可对变频器进行参数设置，用于实现变频器运动控制操作；步进运动控制模块包括变频器、步进控制器、步进电机及相关连线，可通过公共模块的控制指令对步进电机操作，实现步进运动控制；伺服运动控制模块包括伺服控制器、交流伺服电机及相关电气连线，可通过公共模块的控制指令实现对伺服电机操作，实现伺服运动控制；温度过程控制模块主要包括温度变送器、电加热丝及相关电气连线，可通过公共功能模块，实现温度信息通信与控制；液位过程控制模块包括液位检测器、液体输送泵及相关电气连线，可通过公共功能模块，实现液位信息通信与控制。控制实训设备可以由不同的载体组成，作为控制对象完成整个实训设备的操作。

本发明提供一种自动化柔性实训方法，是根据不同的实训设备，选择不同的功能控制模块、设备载体模块和公共模块搭配来完成实训操作，其具体实现的方法如下：

步骤a：确定实训的实训内容；

步骤b：学生根据实训内容，选择功能控制模块板和控制实训设备，将功能控制模块板挂接到带有公共模块板的实训台上；

步骤c：将公共模块板上的元件进行电气接线；

步骤d：将控制功能模块板上的元件进行电气接线；

步骤e：将公共模块和功能控制模块之间进行电气连线；

步骤f：将功能控制模块和控制实训设备进行电气连线；

步骤g：在计算机上进行程序的编写，将程序上载到HMI和PLC；

步骤h：在公共模块上进行指令操作，并进行实训数据记录；

步骤i；教师根据实训过程和实训数据，给出成绩。

较佳的，步骤c、d、e还包括：

步骤cde1：进行电气连线；

步骤cde2：检查电气连线是否正确，若正确则执行cd3，若不正确则执行cd1；

步骤cde3：通上电源；

较佳的，步骤e还包括：