[实用新型]基于PLC的铝型材挤压实训系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动化实训系统，尤其涉及一种基于PLC的铝型材挤压实训系统，用于工业制造教学的可编程控制器培训、机械系统安装调试培训、气缸液压缸驱动技术培训等教学实验的实训系统，属于教学设备领域。

背景技术

铝型材因具有耐蚀、质轻、易加工、表面美观等优点，在建筑、航天航空、交通、包装等行业被广泛使用，挤压成型是铝型材最主要的生产方式。随着地方产业调整，工业控制不断朝智能化和自动化方向发展，西门子PLC作为当前主流的PLC控制器件，在很多工业控制中被广泛应用，但在众多的职业院校等教学单位中没有将设备和典型应用结合起来，相关典型应用的多功能实训设备极少。

发明内容

鉴于上述现有教学窘况，本实用新型的目的是提出一种基于PLC的铝型材挤压实训系统，解决铝型材挤压的直观教学、增加学生学习感受、熟练掌握系统架构技巧的问题。

本实用新型的上述目的，其得以实现的技术解决方案是：基于PLC的铝型材挤压实训系统，其特征在于：所述实训系统在实验台面上固定装设有PLC核心控制模块、人机交互界面模块和挤压实训模块，其中所述PLC核心控制模块基于西门子S7-200CN的控制器且配置有EM231模拟量输入；所述人机交互界面模块接入PLC核心控制模块交互信号，所述挤压实训模块由实验台上整合安装的供料单元、加热成型单元、送料单元、挤压单元、下料清理单元、液压控制单元和气动控制单元构成一套针对铝型材供料、送料、加热、挤压成型、下料完整工艺路径的实训模组，并且液压控制单元和气动控制单元分别与PLC核心控制模块信号互联。

进一步地，所述供料单元由料仓、供料架、供料气缸、液压剪切缸和电磁阀组成提供所需长度的铝型材坯料，供料气缸连接并受控于气动控制单元，液压剪切缸连接并受控于液压控制单元。

进一步地，所述送料单元由坯料托盘、顶料气缸和电磁阀组成，顶料气缸连接并受控于气动控制单元。

进一步地，所述加热成型单元由盛锭筒、成型模具、合模气缸、滑轨、加热丝和温度传感器组成，其中合模气缸连接并受控于气动控制单元。加热丝连接并受控于PLC核心控制模块。

进一步地，所述挤压单元由主液压缸、加速移动气缸、液压调速阀、行程开关、直线位移传感器和电磁阀组成，其中加速移动气缸连接并受控于气动控制单元，主液压缸和液压调速阀连接并受控于液压控制单元朝向成型模具中的铝型材坯料施压，行程开关和直线位移传感器信号馈连至PLC核心控制模块。

进一步地，所述下料清理单元由落料箱、清理剪切液压缸和电磁阀组成，清理剪切液压缸连接并受控于液压控制单元。

进一步地，所述人机交互界面模块包含运动控制、气动缸手动控制、液压缸手动控制和记录查询四个子界面，并且各子界面根据实验要求布局设有相应的控制按钮。

应用本实用新型的实训系统，其显著优点体现为：通过在教学实验室配置铝型材挤压作业所需各类气动、液压控制设备结合PLC控制器的实训系统，能使学员根据教学内容设计系统方案进行装配、调试的实践训练，能显著提升教学质量和学员超出书本知识之外的领悟。该实训系统具有控制多元可选性、可靠性、开放性、安全性俱佳的优点。

附图说明

图1是本实用新型实训系统的拓扑结构示意图。

图2是本实用新型实训系统中挤压实训模块于实验台上整合安装的结构示意图。

图3是图2另一视角的结构示意图。

图4是本实用新型实训系统中人机交互界面模块的外观示意图。

具体实施方式

为了给学生提供一个典型性、系统性的工业模型，搭建一个学生认识工业现场的窗口，构建一个可以提升学生工作潜能的实训平台。本实用新型创新提出了一种基于PLC的铝型材挤压实训系统，针对性地解决机电一体化尤其是铝型材挤压制造直观教学、增加学生学习感受、熟练掌握系统架构技巧的问题，实现了一种可靠性、灵活性、开放性及安全性的自动化电教系统。本实训系统不仅包含了工业现场中典型的机构，而且涉及机电一体化和电气自动化的专业基础知识，如传感器技术、液压与气动技术、PLC、电机等，非常适合大中专院校、民办培训机构教学演示和操练，能锻炼学生思维能力、实践能力。