PLC在電工電子實訓(xùn)中的應(yīng)用

王雪燃

摘要：電工電子實訓(xùn)課程是為我校工科學(xué)生開設(shè)的實訓(xùn)必修課，對學(xué)生運用理論知識解決實際問題及培養(yǎng)創(chuàng)新能力等方面有著重要作用。PLC控制技術(shù)在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用極其廣泛，對學(xué)生進(jìn)行這方面的訓(xùn)練是十分必要的，我們結(jié)合電工電子技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)過程，對PLC在電子技術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，輔助教學(xué)效果顯著。

關(guān)鍵詞：可編程序控制器；電工電子技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）02-0109-02

Application of PLC in Electrical and Electronic Training

WANG Xue-ran

（Engineering Training Center， Inner Mongolia University of Science and Technology， Baotou 014010， China）

Abstract：The course of electrical and electronic training is a required course for engineering students， It plays an important role in the application of theoretical knowledge， solving practical problems and cultivating innovative ability. PLC control technology is widely used in production practice， It is necessary to train the students in this respect， We combine electrical and electronic technology training teaching process， Auxiliary teaching effect is remarkable.

Key words： programmable logiccontroller； Electrical and Electronic Technology； application

1 PLC簡介

PLC[1]，可編程序控制器（programmable logic controller）簡稱，是自動化、計算機、通訊等技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，PLC性能高、組態(tài)靈活、輸入輸出功能模塊齊全、安裝方便、運行速度快、成本低、可靠性高，在極其惡劣的環(huán)境下作業(yè)不受任何影響，非常適合在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用，PLC的存儲器具有可編程的功能，能執(zhí)行算術(shù)、計數(shù)、定時、順序控制與邏輯運算等操作，在各類機械和生產(chǎn)過程中，PLC能通過這些功能起到控制作用，近年來，在PLC的微處理器中大量采用單片機，更加增強了PLC的使用能力，更加縮短了PLC與微型機控制系統(tǒng)之間的差別，基于PLC一系列的優(yōu)點以及功能的不斷改進(jìn)，PLC不僅在工業(yè)領(lǐng)域被廣泛地應(yīng)用，在教學(xué)領(lǐng)域也被廣泛使用。

2 PLC自身特點

2.1 抗干擾能力強，可靠性高

這些優(yōu)點主要體現(xiàn)在兩個方面，其一是硬件，PLC的硬件主要在電磁屏蔽、光電隔離、模擬量和數(shù)字量濾波、優(yōu)化電源等方面有很大的使用措施，其中所有的元件，都通過了嚴(yán)格的篩選，其二是軟件，PLC軟件主要在警戒時鐘、故障診斷、自動恢復(fù)等方面采用了新的技術(shù)，其上的程序和數(shù)據(jù)都采用了很好的保護(hù)措施，因此，PLC在工業(yè)控制方面具有更高的可靠性。

2.2 應(yīng)用靈活，功能強大

PCL在安裝、配置、維護(hù)和使用方面都很簡單方便，并且能適應(yīng)功能復(fù)雜，大小各異的控制要求，能隨著產(chǎn)品規(guī)格和工藝要求的提高而提高；PLC的基本功能包括計數(shù)、定時、數(shù)字和模擬量輸入/輸出、算術(shù)和邏輯運算、移位、代碼轉(zhuǎn)換、步進(jìn)、比較等還能完成A/D，D/A轉(zhuǎn)換以及通訊網(wǎng)絡(luò)、生產(chǎn)過程監(jiān)控等極其強大的功能。

2.3 編程簡單，使用方便

PLC采用面向問題、面向過程的“自然語言”編程，比如梯形圖語言、功能表圖、功能模塊圖、布爾助記符等編程方式，這樣的編程方式，很直觀、能快速的上手，并且很容易理解，又有很好的擴展性，易推廣使用。

2.4 運行速度快

PLC運行速度很快，因為它是由程序控制執(zhí)行的，所以它的速度都是普通的由繼電器控制的速度無法比擬的。

2.5 應(yīng)用面廣

PLC因為其優(yōu)點眾多，應(yīng)用面極其廣泛，如開關(guān)量的開環(huán)控制、模擬量閉環(huán)控制、數(shù)字量的智能控制、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控等，控制系統(tǒng)具有旋轉(zhuǎn)編碼器和脈沖伺服裝置時，可使用數(shù)字量控制功能，充分利用PLC實現(xiàn)接收和輸出高速脈沖的功能，使得控制更為有效簡單；

3 PLC在電工電子實訓(xùn)中的應(yīng)用

3.1 工作環(huán)境

電工電子實訓(xùn)的環(huán)境完全有利于PLC的安裝。PLC在溫度、濕度、震動、空氣、電源等方面都有相應(yīng)的要求，電工電子實驗室溫度在0到55。C，房屋面積大、有較好的通風(fēng)散熱設(shè)備，屋內(nèi)沒有發(fā)熱量較大的元件，四周空間足夠達(dá)到安裝PLC的要求；屋內(nèi)空氣相對濕度在85%以下，足夠保證PLC絕緣性能。沒有震動源，使PLC避免振動頻率 10到 55 HZ 的頻繁或者連續(xù)振動。為了避免PLC受影響，還備了減震膠。屋內(nèi)空氣清潔，無腐蝕的和易燃?xì)怏w，為了避免意外情況，教室還配備了封閉性良好的控制柜。教室有直流 24v進(jìn)行輸出，提供給輸入端，使PLC對電源線產(chǎn)生的干擾有一定的進(jìn)行抵制的能力。

3.2 基于PLC的設(shè)計

電工電子實訓(xùn)是對學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)的綜合訓(xùn)練。每學(xué)年共計完成近3800名學(xué)生的實踐教學(xué)任務(wù)，開設(shè)項目有：電工模擬仿真；帶有電度表的兩地控制照明電路；異步電動機地點動、連續(xù)控制；PCB制板；九波段收音機焊接及調(diào)試；LED、T8燈管、USB拇指燈、家用變壓器、搖搖棒焊接等。endprint

本課程以學(xué)生自己動手，掌握一定操作技能并親手制作實際產(chǎn)品為特色，既不同于培養(yǎng)勞動觀念的公益勞動，又不同于讓學(xué)生自由發(fā)揮的科技創(chuàng)新活動，而是將基本技能訓(xùn)練、基本工藝知識和創(chuàng)新啟蒙有機的結(jié)合，為學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神構(gòu)筑一個基礎(chǔ)扎實而又充滿活力的基礎(chǔ)平臺。

基于PLC的眾多優(yōu)點，再加上電子技術(shù)課程中學(xué)到的理論知識，將 PLC技術(shù)應(yīng)用到九波段收音機焊接及調(diào)試中，按照設(shè)計要求，獨立完成一個完整的九波段收音機設(shè)計，在此過程中，學(xué)生了解了收音機使用電子器件的型號、參數(shù)、使用方法；熟悉了電路的設(shè)計過程及參數(shù)的調(diào)試方法；學(xué)會了收音機個元件的安裝、調(diào)試及使用方法；學(xué)會了數(shù)據(jù)處理方法及撰寫實習(xí)報告。為達(dá)到上述目的，將設(shè)計PLC控制的收音機，通過設(shè)計、安裝、調(diào)試，使學(xué)生的實際動手能力得到了明顯的提高。具體如下：

（1） 為了提高收音機靈敏度，接收信號的穩(wěn)定性，將元件進(jìn)行正確的接地，抑制電磁出現(xiàn)干擾的影響。

（2） 設(shè)計實際接線圖。

（3） 軟件設(shè)計

在配置和硬件設(shè)計完成的同時，開始進(jìn)行程序的設(shè)計、運行和調(diào)試工作。主要的任務(wù)是按照實際的控制要求，用程序（梯形圖或助記符）把工藝流程圖表示出來，采用狀態(tài)流程圖法進(jìn)行程序設(shè)計。然后將編好的程序輸入到PLC中，用指示燈（或利用PLC面板上的輸出指示燈）和開關(guān)柜模擬輸入信號和執(zhí)行電器，進(jìn)行程序初調(diào)，及時發(fā)現(xiàn)程序中的問題并進(jìn)行參數(shù)修改。

（4） 現(xiàn)場調(diào)試與試運行

首先對PLC系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，然后在軟、硬件的設(shè)計、裝配、初調(diào)工作基本完成后，可進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試。知道確認(rèn)上述設(shè)計是正確的。

（5） 焊接收音機

用焊接設(shè)備，現(xiàn)場焊接收音機器件。

4 結(jié)束語

整個實踐過程證明，通過上述基于PLC的收音機的設(shè)計，焊接實訓(xùn)，大大提高了學(xué)生對電工電子實訓(xùn)課程的興趣。

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