THMDTK—1型机械装调与控制技术实训装置的电气介绍

李文敏

摘 要：THMDTK—1型机械装调与控制技术实训装置，是一套综合性的自动化系统教学设备。文章介绍了该装置的组成，另外对该设备电气控制的主要模块作了较为详细的介绍。

关键词：THMDTK—1型；电气控制；模块

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）11-0085-01

机械设备的组成基本上由动力源、执行机构、传动装置、检测及传感器部分、控制系统等五部分组成，随着计算机技术、电子技术的飞速发展，对机械设备的控制要求也越来越高，高精度、高效率、高质量是机械行业发展的方向，因此，控制系统在机械设备中起到至关重要的作用。

目前，相关院校开设有“机械设计与自动化”、“机电一体化技术”等专业，但从实践教学内容来看，主要是针对一些简单的专项任务进行训练，综合性不强，而对开展专项技术的综合训练、机械设备安装与调试等方面明显不足，而对于工业现场中机械设备的综合性自动化系统教学设备更是少之甚少。THMDTK—1型机械装调与控制实训装置的开发，有利于推动中、高职院校机械设计与自动化等相关专业综合实训的教学改革。

1 装置组成

本装置包括机械装调和电气控制两个部分。主要由实训台、动力源（如三相交流电动机、步进电机、交流伺服电机）、机械传动机构、送料机构、转塔部件、冲压模具、机械式冲料部件、装调工具、电气控制模块等组成。

2 电源控制模块

2.1 电源总开关

电源总开关：带电流型漏电保护，控制实训装置总电源。

电源指示：当接通装置的工作电源，并且打开电源总开关时，三个指示灯亮。

急停：在电源总开关打开的情况下，按下“急停”按钮，三相电源（L1、L2、L3）瞬间切断输出。

2.2 电气控制柜主电源操作面板

打开“电源总开关”（即三相漏电保护器）前提下，打开面板上“总电源开关”（即钥匙开关右旋），“停止”按钮红灯亮。按下“启动”按钮，“启动”按钮绿灯亮，“停止按钮”红灯灭，设备的主电源打开。此时再按下“停止”按钮，“停止”按钮红灯亮，“启动”按钮绿灯灭，设备的主电源关闭。在设备主电源打开的情况下，按下“急停”按钮，会瞬间切断主电源。

2.3 电气控制柜控制系统电源操作面板

① “启动”和“暂停”按钮分别控制程序的启动运行和暂定。②“二维平台控制模式”旋钮右旋是 “自动”运行控制模式，左旋是“手动”控制运行模式。在“手动”控制下，可以按下X轴+、X轴-、Y轴+、Y轴-按钮，单独对二维平台运行进行手动控制。③在“二维平台控制模式”旋钮处于“手动”模式时，打开“电磁离合器”旋钮（即右旋），可以断开PLC对电磁离合器的控制，电磁离合器直接得电吸合。

2.4 实训台控制面板

① “启动”和“暂停”按钮分别控制程序的启动运行和暂定。②“二维平台控制模式”旋钮右旋是 “自动”运行控制模式，左旋是“手动”控制运行模式。在“手动”控制下，可以按下X轴+、X轴-、Y轴+、Y轴-按钮，单独对二维平台运行进行手动控制。③在“二维平台控制模式”旋钮处于“手动”模式时，打开“电磁离合器”旋钮（即右旋），可以断开PLC对电磁离合器的控制，电磁离合器直接得电吸合。

3 模块的功能和使用

在本实训装置中，控制柜主要承载本实训装置的电气控制部分，涵盖了PLC、伺服和步进驱动器的电气控制和设备供电控制部分。实训台上所有电气元件的控制部分都装在控制柜上，如变频器、伺服驱动器、步进电机驱动器、控制PLC和位置控制模块等。下面对可编程控制模块和伺服驱动器模块做概要结束。

3.1 可编程控制器模块

FX3U系列PLC将一个微处理器、一個集成电源和数字量I/O点集成在一个紧凑的封装中。CPU的功能是执行程序，并对里面的数据进行储存，以便对工业自动进行任务控制。输入控制这部分主要从设备中采集信号，输出控制则是控制泵、电机以及其他设备。电源的功能是向模块提供电力支持。通信端口用于连接CPU与上位机或其他工业设备。

3.2 伺服驱动器模块

1TSTE交流伺服驱动器包含五个LED七段显示器、四个操作按键以及一个LED指示灯。其中，POWER指示灯（绿色）亮时，表示本装置已经通电，可以正常运作；当关闭电源后，本装置的主电路尚有余电存在，使用者必须等到此灯全暗后才可拆装电线。

本装置需要设置的基本参数：Cn001=2（位置控制模式）。Cn002=H0011（驱动器上电马上激磁，忽略CCW和CW驱动禁止机能）。Pn301=H0000（脉冲命令形式：脉冲+方向；脉冲命令逻辑：正逻辑）。Pn314=1（0：瞬时针方向旋转；1：逆时针方向旋转）。如果在运行时，方向相反，改变此参数的设定值。

注意：把Cn029设为1，对参数进行了出厂设置。重新上电后出现AL-05号报警，（把Cn030设为H1121，再把驱动器断电再上电），排除AL-05报警。另外，伺服驱动器参数设置完，需断电保存！

3.3 步进电机驱动器参数设置

步进电机驱动器参数设置见表1。

4 结 语

该装置以职业实践活动为主线，通过“做中学”，提高学生的实际操作技能；由多种机械模块及电器控制模块组成的模块化设计思路，使整个训练既可独立进行，也可组成综合的电路控制系统进行；另外，它综合性强，不仅可实现机械装调、装配精度检测等任务，还可进行电气设计与线路连接、机电联调等，从而满足实训教学及职业竞赛的需要。

参考文献：

[1] 张振国，方承远.三菱FX系列PLC完全精通教程[M].北京：机械工业出版社，2012.

[2] 张楠.高职院校机械类专业技能课程建设探索[J].辽宁师专学报，2013，（3）.

[3] 蔡行健，黄文钰，李娟.深入浅出西门子S7-200PLC[M].北京：航空航天大学出版社，2007，（7）.