李 俊

（臨汾職業(yè)技術學院，山西 臨汾 041000）

關鍵字：液面?zhèn)鞲衅?；點動按鈕；長動按鈕；模擬

一、引言

隨著人類科學技術的迅猛發(fā)展，工業(yè)生產自動化程度越來越高，可編程序控制器的編程與實踐早已成為機電類專業(yè)的一門核心課程，為提高學生的編程水平和實踐能力，很多院校都設有不同配置的實訓裝置用來模擬生產實際，受各方面因素影響，大多實訓室并沒有裝感測模擬量的傳感器，使得模擬過程受限，為解決這一問題，本文提出使用按鈕替代法并通過程序的巧妙編寫來最大程度的縮小實訓裝置與生產實踐之間的距離。

二、 硬件組成及控制要求

HK-305B可編程控制器實訓裝置中包括安裝西門子編程軟件電腦一臺、西門子CPU222（8入/6出）、擴展模塊EM223（16入/16出）及完成不同實訓項目的掛板若干，使學生極大程度的模擬工程實際，實現(xiàn)對西門子基本指令及各類功能指令的靈活運用，提高編程及排故能力。其中可操作的一個實訓項目叫多液體混合的PLC實現(xiàn)，實訓掛板見圖1?？梢阅M化工、制藥等多種生產實踐的場景，可完成不同工作流程及不同液體配比的工作模擬。整個實訓控制的系統(tǒng)見圖2，啟停按鈕及模擬傳感器的按鈕為輸入，通過編程軟件把編寫好的程序下載到CPU222中控制電磁閥的通斷及電動機的動作，電磁閥的開合控制液體的灌入和分裝，用電機帶動葉片旋轉來充分攪拌液體。在實踐的過程中我們可以使用定時器來控制每一個電磁閥的通斷時間進而控制液體的配比，但由于受液體流速等因素的影響，此種方法對液體混合精度的控制較弱，為提高控制精度，在實踐中可以采用在混合罐的側壁上安裝液面?zhèn)鞲衅鞯姆绞絹砜刂泼恳环N液體的精確數(shù)量，該實訓裝置中并沒有配置傳感器及必要的A/D轉換模塊，我們可以使用按鈕來模擬液面?zhèn)鞲衅鳂O大程度的給學生創(chuàng)造真實的工作場景。

圖1 多液體混合裝置實訓裝置

圖2 實訓控制系統(tǒng)圖

三、問題的引入

演示器利用LED指示燈模擬多液體混合裝置各點的工作狀態(tài)，如電磁閥的開閉狀態(tài)、液面到位信號、攪拌電機工作信號。示教板中H、I、L分別為高、中、低液位的液面?zhèn)鞲衅?，當液面到達此位置時，傳感器發(fā)出信號，但使用按鈕來模擬傳感器時存在這樣的問題：現(xiàn)實中注入液體時液面是升高的，液位傳感器的工作順序應為L、M、H。而進行混合液體的灌裝時液面下降，液位傳感器的工作順序應為H、M、L。而用按鈕模擬液面?zhèn)鞲衅鲿r，按鈕卻可以隨意按壓，如何利用程序的編寫來避免這種模擬與實際不吻合的情況就是本文重點解決的問題。

四、解決策略

選擇的按鈕種類不同，在程序實現(xiàn)上就有所差異，我們統(tǒng)一用表1的地址來進行編程。按鈕的按動順序可以隨意，但三盞燈點亮的順序必須是Q0.0、Q0.1、Q0.2，即必須Q0.0亮時Q0.1才能亮，Q0.1亮時Q0.2才有可能亮，滅的順序則相反。

表1 PLC部分輸入輸出端子分配表

(一）長動按鈕控制

長動按鈕自帶自鎖功能，手松后仍可保持接通或斷開狀態(tài)，程序中不需自鎖環(huán)節(jié)。后一個亮的燈的控制程序中需要串接前一盞亮的燈所指代線圈的常開觸點，后一個滅的燈的控制程序中需要在啟停按鈕處并接前一盞滅的燈所指代線圈的常開觸點。程序如圖3所示。

圖3 長動按鈕模擬液面?zhèn)鞲衅鞯某绦?/p>

（二）點動按鈕一鍵雙用

點動按鈕為按壓時電路接通，松開即斷。使用RS觸發(fā)器，其特點是復位優(yōu)先，I0.0、I0.1、I0.2接通第一次時S置位端起作用相應的燈亮，接通第二次時R復位端起作用相應的燈滅。自復位具有保持功能，程序中不需有自鎖環(huán)節(jié)。為達到與實際一致的效果，后亮燈的置位端需串前面先亮燈的常開觸點，后滅燈的復位端需串先滅的那盞燈的常閉觸點。程序如圖4所示。

圖4 點動按鈕一鍵雙用指令模擬液面?zhèn)鞲衅鞯某绦?/p>

（三）點動按鈕、起停分離控制

采用點動按鈕進行傳感器模擬時也可以通過增設相應的停止按鈕的方式來實現(xiàn)，按壓按鈕使I0.0、I0.1、I0.2動作分別表示液面已到達L、M、H液面，按壓按鈕I0.4、I0.5、I0.6動作分別表示液面已下降到L、M、H液面以下。此程序除了應具有上述兩種控制程序中亮滅順序的先后制約外，由于是點動按鈕控制，所以梯形圖中應帶有自鎖環(huán)節(jié)。程序如圖5所示。

圖5 點動按鈕、起停分離控制模擬液面?zhèn)鞲衅鞯某绦?/p>

五、 結語

巧妙地利用輸入與輸出及輸出量之間的邏輯關系，通過程序的編寫，避免了實訓室按鈕模擬液面?zhèn)鞲衅髋c生產實際中的傳感器動作不一致的情況，更加真實的給學生還原了工作場景，提高了學生的編程能力及分析問題、解決問題的能力，同時節(jié)省了實訓室的資金投入。