可編程控制器實(shí)訓(xùn)裝置的研制與開(kāi)發(fā)

周碩

(遼寧軌道交通職業(yè)學(xué)院，沈陽(yáng)110023)

可編程控制器實(shí)訓(xùn)裝置的研制與開(kāi)發(fā)

周碩

(遼寧軌道交通職業(yè)學(xué)院，沈陽(yáng)110023)

針對(duì)可編程控制器實(shí)訓(xùn)室在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中缺乏實(shí)際被控對(duì)象的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了一套PLC實(shí)訓(xùn)裝置，該實(shí)訓(xùn)裝置不但可以鍛煉學(xué)生進(jìn)行PLC與被動(dòng)對(duì)象的硬件接線，還可以直觀地反映出學(xué)生所編寫的PLC程序正確與否，最后通過(guò)教學(xué)實(shí)踐證明了該實(shí)訓(xùn)裝置的效果。

PLC；實(shí)訓(xùn)裝置；開(kāi)發(fā)

0 引言

可 編 程 序 控 制 器 (programmable logic controller,PLC)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化中，是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱之一。目前，我院機(jī)電專業(yè)和電氣專業(yè)都以項(xiàng)目的形式對(duì)此課程進(jìn)行開(kāi)設(shè)，需要大量的實(shí)際操作。然而，我院現(xiàn)有的PLC實(shí)訓(xùn)室內(nèi)沒(méi)有實(shí)際被控對(duì)象，學(xué)生只能在電腦編程運(yùn)行后，通過(guò)觀察PLC上的輸出指示燈來(lái)判斷正確與否，這種紙上談兵的實(shí)作方式嚴(yán)重與實(shí)際脫軌。學(xué)生在實(shí)訓(xùn)室除了會(huì)得到編程能力的鍛煉外，還應(yīng)熟悉PLC與實(shí)際被控對(duì)象的硬件連接，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)PLC控制系統(tǒng)的實(shí)踐動(dòng)手能力，為此，我們?cè)O(shè)計(jì)出了一套實(shí)用的、方便教學(xué)的PLC實(shí)訓(xùn)裝置，其中包括交通信號(hào)燈、天塔之光、搶答器、電梯樓層顯示等實(shí)訓(xùn)設(shè)備，在實(shí)際教學(xué)應(yīng)用中取得了很好的效果。

1 設(shè)計(jì)思想

在高等職業(yè)教育的PLC實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生從工業(yè)系統(tǒng)層面認(rèn)識(shí)PLC技術(shù)，教學(xué)中除了注重PLC的編程技巧外，還應(yīng)把PLC的硬件電路的設(shè)計(jì)和使用放在教學(xué)的重要位置，這樣才能使學(xué)生掌握真正的工業(yè)實(shí)踐技能。所以我院PLC實(shí)訓(xùn)室需要一種PLC實(shí)訓(xùn)教學(xué)裝置，它不但能夠真實(shí)反映PLC與外圍設(shè)備的連接，還應(yīng)直觀地體現(xiàn)出學(xué)生編程運(yùn)行的效果。

2 PLC實(shí)訓(xùn)裝置的線路設(shè)計(jì)和功能

本套實(shí)訓(xùn)設(shè)備主要包括十字交通燈控制、天塔之光循環(huán)控制、搶答器控制和電梯樓層顯示控制等，PLC的輸出可以直接與設(shè)備連接，可以鍛煉學(xué)生實(shí)際接線能力，并且具有造型美觀、結(jié)構(gòu)合理、工作可靠、操作及維修方便等特點(diǎn)?，F(xiàn)對(duì)各實(shí)訓(xùn)板分別介紹下。

2.1 十字交通燈實(shí)訓(xùn)板

該實(shí)訓(xùn)板在原有交通燈控制的基礎(chǔ)上加入了人行橫道的控制，更貼近實(shí)際的交通燈。實(shí)訓(xùn)板正面包括接線的端子和顯示的交通燈，各個(gè)端子都標(biāo)有對(duì)應(yīng)燈的符號(hào)，方便學(xué)生對(duì)PLC輸出的分配，共有十個(gè)輸出接線端和一個(gè)接電源負(fù)極的公共端，元器件均通過(guò)焊接固定在電路板上，圖1和圖2分別為該實(shí)訓(xùn)板的電路圖和實(shí)物圖。

圖1 交通燈實(shí)訓(xùn)板電路圖

圖2 交通燈實(shí)訓(xùn)板實(shí)物圖

2.2 天塔之光實(shí)訓(xùn)板

天塔之光實(shí)訓(xùn)板可以對(duì)PLC的順序控制方法和移位指令的編程方法進(jìn)行訓(xùn)練，可以直觀地顯示效果，方便學(xué)生進(jìn)行對(duì)PLC程序的修改和調(diào)試，該板采用七個(gè)輸出端子和一個(gè)共陰極的公共端，電路圖和實(shí)物圖如圖3和圖4顯示。

圖3 天塔之光實(shí)訓(xùn)板電路圖

2.3 搶答器和電梯樓層顯示實(shí)訓(xùn)板

搶答器和電梯樓層顯示被設(shè)計(jì)在一張實(shí)訓(xùn)板上，搶答器可以利用電梯顯示中的數(shù)碼管顯示搶答到的組數(shù)，同樣數(shù)碼管還可以在電梯樓層顯示中顯示層數(shù)，學(xué)生可以在實(shí)訓(xùn)時(shí)對(duì)數(shù)碼顯示、計(jì)數(shù)器、數(shù)學(xué)運(yùn)算指令等進(jìn)行訓(xùn)練，所以本實(shí)訓(xùn)板采用兩個(gè)共陰公共端子，可以分開(kāi)做單獨(dú)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，也可把共陰極連起來(lái)一起使用。該實(shí)訓(xùn)板的電路圖和實(shí)物圖如圖5和圖6顯示。

圖4 天塔之光實(shí)訓(xùn)板實(shí)物圖

圖5 搶答器、電梯樓層顯示實(shí)訓(xùn)板電路圖

圖6 搶答器、電梯樓層顯示實(shí)訓(xùn)板實(shí)物圖

3 結(jié)語(yǔ)

該P(yáng)LC實(shí)訓(xùn)設(shè)備具有結(jié)構(gòu)緊湊、使用直觀、價(jià)格便宜、性能穩(wěn)定可靠、維修方便、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中采用24V開(kāi)關(guān)電源，學(xué)生可以安全地進(jìn)行接線操作，可實(shí)現(xiàn)PLC項(xiàng)目教學(xué)中大部分實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的驗(yàn)證，很好地滿足了實(shí)踐教學(xué)的需要，極大提升了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生使用起來(lái)得心應(yīng)手。在節(jié)省大量資金的前提下，成功地對(duì)PLC實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)。目前，該實(shí)訓(xùn)設(shè)備在實(shí)踐教學(xué)中取得了良好的使用效果。

[1]程顯吉.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2007.9.

[2]張遠(yuǎn)岐.電路模擬數(shù)字綜合實(shí)驗(yàn)箱的研制[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2000(5):79-83.

[3]馮劉中.基于PLC的開(kāi)放式綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2007,5(4):153-155.

（編輯 文新梅）

The Research and Development of PLC Experiment Device

ZHOUShuo
（GuidaoJiaotongPolytechnic Institute,Shenyang110023,China)

Aiming at the lack of controlled objects in PLC experiment room,a PLC experiment device is developed in this paper.This experiment device can not only train students the ability of hardware connection between PLC and controlled objects,but also reflect whether the PLC program which the students write is right or wrong.Finally,the teaching practice proves the effectiveness ofthis experiment device.

PLC;experiment device;development

G3

B

1672-0601（2015）11-0096-02

2015-09-25

周碩（1979-），男，博士生，講師，主要研究永磁同步電動(dòng)機(jī)控制、滑?？刂?。