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plc實訓范文1

關鍵詞：電工實訓裝置；提升絞車模型；plc；變頻器

中圖分類號：TP29 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）31-7145-03

高等學校的根本任務是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才，也是面向21世紀適應經(jīng)濟與社會發(fā)展的必然要求。電工實習是工科院校一門重要的實踐性課程，它的主要任務就是培養(yǎng)學生在電工方面的操作技能和解決實際問題的能力。隨著社會經(jīng)濟和科學技術的發(fā)展，電工實習在培養(yǎng)合格人才過程中所起的作用越來越受到重視。但目前一些高校的電工實訓裝置要么結構簡單、技術落后，要么系統(tǒng)復雜，占用大量資金和場地。這些問題極大地限制了高等院校實訓基地的建設，不利于學校的發(fā)展，也不利于學生實訓技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，已經(jīng)不能滿足當前電工實習的需要[1] [2]。

本文以礦井提升絞車為模型，設計了一個基于PLC控制的電工實訓裝置，主要由提升絞車模型、PLC控制系統(tǒng)、變頻器變頻調(diào)速系統(tǒng)、觸摸屏監(jiān)測系統(tǒng)組成。該實訓裝置面向當今電工應用技術，突出“工礦”特色，既包括各種電氣控制技術的基礎實踐訓練，又包括復合多種電工技術的綜合性實踐訓練。系統(tǒng)結構設計支持開放式實踐教學和設計型實踐開發(fā)，特別適合當今教育教學改革對創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求，也可以作為相關專業(yè)的課程設計、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習的實踐性平臺。

1 礦井提升絞車電控系統(tǒng)實訓裝置方案設計

為了突出“工礦”特色，滿足電工實訓的應用需求，“礦井提升絞車電控系統(tǒng)”實訓裝置由提升絞車模型、操作臺、電氣控制柜等部分組成，系統(tǒng)原理圖如圖1所示。

1）提升絞車模型。設計制作了“豎井普通罐籠提升系統(tǒng)模型”，以該模型作為電控系統(tǒng)控制對象，包括提升絞車、天輪、井架、井筒模型等基本部件。提升絞車采用單繩纏繞式，該類型提升絞車在我國礦井提升中占有很大比重。其工作原理是把鋼絲繩的一端固定并纏繞在提升絞車的滾筒上，另一端繞過井架上的天輪懸掛提升容器，利用滾筒轉動方向的不同，將鋼絲繩纏上或放出，完成提升或下放重物的任務[3-5]。

2）PLC控制系統(tǒng)。PLC采用歐姆龍CP1H系列，安裝在操作臺內(nèi)。操作臺上面板包含觸摸屏、電壓表、電流表、頻率表、提升指示、下降指示、運行狀態(tài)指示燈；下面板包含操作按鈕及主令開關；PLC、開關電源、繼電器、接線端子安裝在操作臺內(nèi)部框架主體正面。PLC根據(jù)控制命令，檢測提升絞車運行的速度及位置信號，利用變頻器實現(xiàn)提升絞車的速度控制及停車控制。系統(tǒng)具有自動、手動工作方式，并可方便的轉換；以滿足不同實訓要求。

3）變頻調(diào)速系統(tǒng)。調(diào)速系統(tǒng)采用安川變頻器，該變頻器性能優(yōu)越。通過PLC給變頻器發(fā)送控制信號（正轉、反轉、多段速等），即可控制提升絞車按照設定的速度曲線運行，滿足提升階段（如加速、減速、等速、爬行等）穩(wěn)定運行的要求。變頻調(diào)速裝置本身具有過壓、欠壓、過流、過負荷、缺相等保護，同時配合來自現(xiàn)場的各種傳感器信號，可實現(xiàn)絞車過卷、過速等重要保護功能。

4）觸摸屏監(jiān)測系統(tǒng)。利用觸摸屏監(jiān)測提升絞車運行數(shù)據(jù)。以動畫、曲線、圖表的方式顯示提升絞車運行狀態(tài)。

2 PLC控制系統(tǒng)設計

本設計采用歐姆龍CP1H型PLC作為主控單元，根據(jù)系統(tǒng)所實現(xiàn)的功能，PLC的輸入點包括自動/手動切換、用來檢測速度的編碼器信號、位置檢測信號等，輸出點包括對變頻器的控制信號、運動狀態(tài)的指示信號等[6] [7]。PLC的接線圖如圖2所示。

5 結束語

本實訓裝置電控系統(tǒng)采用PLC作為主控單元，利用變頻器實現(xiàn)了提升絞車全數(shù)字自動控制。提升絞車電控系統(tǒng)實訓裝置突出“工礦”特色，既包括各種電氣控制技術的基礎實踐訓練，又包括復合多種電工技術的綜合性實踐訓練。系統(tǒng)結構設計支持開放式實踐教學和設計型實踐開發(fā)，特別適合當今教育教學改革對創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求，可作為電工實訓裝置，也可以作為相關專業(yè)的課程設計、專業(yè)設計、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習的實踐性平臺。該套實訓裝置技術先進，特色鮮明，設計新穎，可滿足不同實訓要求。

參考文獻：

[1] 徐長英，張永.《電工實實訓》教學改革探索與實踐[J].電腦知識與技術，2010，6（7）：1673-1675.

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[3] 郝俊青，張煜瀟，劉宏偉. PLC在電工實習中的應用[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2009，19（4）：188-190.

[4] 盧燕. 礦井提升絞車電力拖動與控制[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，2001.

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plc實訓范文2

關鍵詞：CDIO；電氣自動化技術；綜合實訓；音樂噴泉；綜合能力

中圖分類號：G473 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 06-0229-01

為達到培養(yǎng)高素質(zhì)的技能型人才這一高等職業(yè)教育的人才培養(yǎng)目標，我國職業(yè)教育教學領域借鑒國外一些先進的職業(yè)教育理念和教學模式，緊緊圍繞這一人才培養(yǎng)目標，不斷對我國高等職業(yè)教育的課程體系及教學內(nèi)容進行改革和創(chuàng)新，在不同程度上實現(xiàn)了以“工程實踐能力培養(yǎng)為主線”設置課程體系、以“項目導向、任務驅動”構建課程內(nèi)容并在具體教學實施中采用理實一體化的教學模式，充分強調(diào)了實踐教學的重要性。但是，課程體系中的各門課程雖然注重了與前續(xù)、后續(xù)課程之間的聯(lián)系，而每門課程在具體實施時是緊緊圍繞培養(yǎng)某一種職業(yè)技能及所需職業(yè)素質(zhì)而展開，各門課程所培養(yǎng)的職業(yè)技能在一定程度上還是分散的，學生對實際工作崗位所需的各種職業(yè)技能的綜合運用和靈活運能力還有一定的欠缺。我們根據(jù)高職高專的教育教學特點以及高職學生的認知規(guī)律，結合本院的實際辦學條件，本著“以培養(yǎng)學生的綜合職業(yè)能力為主，加強學習能力和社會能力培養(yǎng)”的宗旨，勇于探索，大膽實踐，逐步形成了具有鮮明職業(yè)特色的綜合實訓項目。

一、綜合實訓項目建設的指導思想

電氣自動化技術專業(yè)綜合實訓項目是在學生學完所有的課程后實施的，著重培養(yǎng)學生多層次的、多領域的綜合運用所學技能解決實際問題的能力。綜合實訓項目應該體現(xiàn)“典型工作任務的實際工作過程”，首先在結構上應該是一個完整的工作任務，其次應該包含諸多的與電氣自動化技術緊密相關的專業(yè)知識與技能，能夠讓學生感受實際工作環(huán)境，體會工作實際，為最終實現(xiàn)就業(yè)目標鋪平道路。為進一步保證教學活動的順利進行，專業(yè)綜合實踐項目不僅要體現(xiàn)出真實工程環(huán)境，還應該在某種程度上具有一定的趣味性、實踐性和實用性。

二、專業(yè)綜合實訓項目的構成

電氣自動化技術專業(yè)采用校企合作的方式，樹立“以行業(yè)為先導、以能力為本位、以學生為中心、根據(jù)實際工作所需確定教學內(nèi)容、基于實際工作過程進行項目開發(fā)”的理念，從“專業(yè)性、趣味性、生活性”等多方面出發(fā)，確定“以PLC為控制核心的音樂噴泉控制系統(tǒng)”為電氣自動化技術專業(yè)綜合實訓項目。該項目包括了PLC應用技術、觸摸屏技術、變頻器技術、組態(tài)技術和電氣控制技術等多種電氣自動化技術的應用。

三、專業(yè)綜合實訓項目的教學體系建設

為了教學活動的順利開展，“以PLC核心的音樂噴泉控制系統(tǒng)開發(fā)”綜合實訓項目采用模塊化的、以項目為導向的教學組織。整個實訓項目劃分為三個層次九個模塊、以培養(yǎng)學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為項目實施目標的教學體系。綜合實訓項目的實施體系如圖1所示。

四、多模式教學方法的建設

根據(jù)高職學生的認知特點，堅持“教師為主導，學生為主體”的思想，我們探索和實踐出一套行之有效的多模式教學方法，并根據(jù)教學的實際需要對其進行整合。

（一）“現(xiàn)場+角色”體驗式教學法

現(xiàn)場體驗式教學法是把課堂搬進實訓場地，營造出良好的職業(yè)氛圍和環(huán)境，每一個模塊的都是真實的案例，都是從現(xiàn)場教學開始，讓學生親身體驗，學習目標明確，針對性強，教學效果好。角色體驗式教學過程中我們安排學生直接到企業(yè)通過擔任設備開發(fā)、安裝調(diào)試、設備維護、設備檢修等不同角色進行體驗性教學活動，通過角色參與，使學生的職業(yè)技能得到較好的鍛煉。

（二）“導+探+用”一體教學法

由教師設計教學情境，采用以舊帶新導入、以問題導入、以視頻資料導入的方式讓學生了解學習的對象，當學生了解學習的任務以后，啟發(fā)學生查找資料、分析任務，進行自主探究或者分組合作探究，理出相應的設計思路，最后鼓勵學生對所學的知識進行實際應用，自行設計線路，再由老師進行指導規(guī)范。

（三）“教+學+做”融合教學法

利用該課程操作性強的特點，讓學生在動手做中學習和創(chuàng)新。教師和學生講講做做，做做講講，有時先講后做，有時先做后講，邊學邊做，亦工亦學；學完了以后通過做來實踐、印證，實踐過程中遇到的共性問題，再回到課堂上來學，予以解決。這種“教學做”緊密結合，課堂學習與場地實踐完全同步的教學模式，是理論教學與實踐教學有機整合的最佳模式。

五、結束語

將CDIO工程教育理念應用到電氣控制技術專業(yè)綜合實訓項目實踐教學中，充分體現(xiàn)“以就業(yè)為導向”、“以學生為中心”、“教、學、做一體化設計”等先進的職業(yè)教育理念，在通過綜合實訓項目的實施，學生普遍學到了真本事，增強了分析問題、解決問題的工程實踐能力以及團隊工作和溝通的能力。高等職業(yè)教育的教學理念和教學內(nèi)容會隨著社會和技術的發(fā)展不斷改進，因此建立動態(tài)教學反饋機制會對專業(yè)綜合實訓項目的優(yōu)化建設起到重要作用。

參考文獻：

[1]陶勇芳，商存慧.CDIO大綱對高等工科教育創(chuàng)新的啟示[J].中國高教研究，2006，11：81-83.

[2]CrawleyEF，查建中，MalmqvlstJ.工程教育的環(huán)境[J].高等工程教育研究，2008，4：3-39.

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[4]和薇.CDIO模式在“數(shù)據(jù)結構”課程中的運用[J].計算機教育.2009.20：122-123.

plc實訓范文3

關鍵詞：SPS-VISU軟件；實訓項目教學；PLC

可編程序控制器簡稱為PLC，它是一門實踐性很強的綜合技術，是在傳統(tǒng)的順序控制基礎上引入微電子技術和計算機技術而研制出的新型工業(yè)自動控制裝置，目前已成為工業(yè)生產(chǎn)自動化的三大支柱之一，在生產(chǎn)過程及生產(chǎn)設備的控制和應用領域日益廣泛。我校根據(jù)社會發(fā)展對技能型人才的需求，在《電器運行與控制》、《機電一體化》、《機械制造與加工》等專業(yè)開設了可編程序控制器這門主干必修課程，并且配有14臺電氣智能運行平臺實驗設備。

過去，對這門主干課程的教學，主要是采用“課堂理論講授+幾個驗證性的簡單實驗”的教學模式。采用這種教學模式的后果是，大多數(shù)的學生對學這門課程的感覺是單調(diào)、枯燥和難學。課堂上出現(xiàn)學生看小說和睡覺等厭學現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)學生逃學現(xiàn)象，教學效果極差。為了克服由傳統(tǒng)教學方法所帶來的這一弊端，筆者根據(jù)中職學校培養(yǎng)學生目標（為生產(chǎn)、服務和管理第一線培養(yǎng)高素質(zhì)勞動者和應用型技能人才）和PLC課程大綱的要求出發(fā)，在學結我校幾位赴德培訓教師經(jīng)驗介紹和我校現(xiàn)有實驗設備的基礎上，提出了在PLC課程中借助SPS（PLC）-VISU軟件實施模擬實訓項目教學，以改善學生的聽課效果，進而提高學生分析問題和解決問題的能力。

SPS-VISU軟件簡介

SPS-VISU是一種仿真軟件，利用該軟件可以在監(jiān)視器的屏幕上畫出各種機械設備、開關和傳感器等。如果這些所畫的設備、開關和傳感器被指定在與Step7編程軟件所編寫程序對應的輸入/輸出端口上，那么在運行時，一旦該界面調(diào)用了Step7程序，就可以利用鼠標來控制所畫的設備、開關和傳感器，使得它們按所編寫的程序要求動作起來，類似于工廠的實際生產(chǎn)加工過程。SPS-VISU軟件提供以下的幾種操作對象：（1）開關、燈、汽缸；（2）水箱、輸送帶和限位開關；（3）文本顯示，二、十進制顯示，狀態(tài)指示；（4）標準對象。此外，用戶還可以根據(jù)需要，對SPS-VISU提供的bmp圖形進行編輯，以滿足自己個性化設計的要求。SPS-VISU軟件的操作界面如圖1所示，所設計的機械設備界面如圖2所示（以鉆床自動加工為例）。

“模擬”實訓項目教學

所謂的模擬實訓項目教學，是師生借助SPS-VISU軟件、SIMES Step7編程軟件來共同實施一個完整的模擬實訓項目工作而開展的教學活動。這里所選用的模擬實訓項目都是借助SPS-VISU軟件來設計的與實際應用價值相類似的工作任務（如：交通燈、鉆床加工、瓶子加工生產(chǎn)和恒壓供水等項目）。采用SPS-VISU軟件來設計模擬實訓項目，不但可以節(jié)省學校對實訓設備的投入，而且可以提高學生學習的積極性和動手操作能力（所有的模擬實訓項目都要學生借助SPS-VISU軟件親自動手設計）。這種教學方法在于滿足學生學習一定的教學內(nèi)容；能將理論知識和實際技能結合起來；學生有獨立制定項目計劃并實施的機會；有明確的具體模擬實訓項目成果展示；學生自己克服、處理在模擬實訓項目設計工作中所出現(xiàn)的困難和問題；所模擬實訓項目的工作要具有一定的難度，要求學生能應用所學的知識（包括計算機軟件應用）、技能加以解決；學習結束后，師生要共同評價模擬實訓項目開發(fā)成果。

模擬實訓項目教學的實施

為了有效實施該模擬實訓項目教學，本人在開學前和其他幾位教師（其中有赴德培訓的兩位教師）、實訓指導教師一起研討模擬實訓項目課題，針對我校是一所以工科為主的中等職業(yè)學校，所以所確立的模擬實訓項目是與加工制造或與電氣控制有關的項目（如：交通燈、鉆床加工、瓶子加工生產(chǎn)和恒壓供水等項目），確定模擬實訓項目實施的過程，明確模擬實訓項目開發(fā)過程的考核細節(jié)，設計模擬實訓項目活動過程中所涉及的表格等標準文檔格式，對每個學生的知識、能力、表現(xiàn)和個性進行測評，建立學生檔案。根據(jù)所教班級的學生數(shù)和實訓設備的臺套數(shù)進行分組，并確定每個分組的人數(shù)。同時，在開學前教師要先行完成所確定模擬實訓項目課題的實施和測試工作。具體的實施過程如下：

（一）確定模擬實訓項目和實施流程

教師針對課程的大綱要求和學生的培養(yǎng)目標，在分析學生的知識基礎和能力基礎后，將課程要求與學生的實際情況結合，選定模擬實訓項目，按照項目教學法的要求，制定實施流程，即：根據(jù)課題要求在SPS-VISU軟件中畫出工藝草圖；根據(jù)工藝草圖列出所需器件明細表樣式；采用硬件的電氣連接圖稿紙；根據(jù)電氣聯(lián)接圖列出地址分配表樣式；提供時序控制圖清樣；選擇編程軟件（指定用SIMES Step7）寫出指導方案。上述文件由教師在開學前準備，開學后要把這些文件發(fā)給學生，以供學生參考。

模擬實訓項目任務確定后，開學初教師就要向學生布置本學期的學習任務，即提出本學期學生在學習PLC這門課程時，要建立4個模擬實訓項目，即交通燈、鉆床加工、恒壓供水和瓶子加工生產(chǎn)（建立4個模擬實訓項目是根據(jù)我校的實訓設備只有14臺電氣智能平臺，每臺一般要分配4個學生，依據(jù)每個學生輪換動手操作的原則而確立的）。明確每個分組學生的工作任務，即要求每個分組的每個學生都要有不同項目的動手操作機會。如對于第一組的4個學生，在實施交通燈模擬實訓項目時，要求甲學生利用SPS-VISU軟件設計操作界面；乙學生列出所需器件的明細表；丙學生畫電氣連接圖和列出地址分配表；丁學生畫變成的時序控制圖，并利用Step7編寫程序，最后調(diào)用程序并測試。實施自動鉆床加工實訓項目時，這4個學生要完成的任務，依次調(diào)換，依此類推，使得所有的學生都能參與項目的實施過程上。

在模擬實訓項目實施過程中，要對學生提出如下要求：要求學生建立起有效的配合機制，充分利用所學的知識，利用各種途徑，如上網(wǎng)或到圖書館查閱資料來了解這四個項目的動作原理和功能，以及實現(xiàn)該功能所要具備的器件（包括所需要的傳感器等），并且熟悉SPS-VISU軟件的操作；要求每組學生制定一份“項目計劃書”來闡述自己的設計目標，進行方案論證，計劃實施項目的步驟，安排完成項目的進度，明確小組成員的職責。在學生查閱資料的過程中，教師一方面要鼓勵學生和參與他們的討論，另一方面指導學生如何查閱資料、如何在SPS-VISU軟件上畫工藝草圖，盡力引導學生圍繞所布置的模擬實訓項目開展學習和交流活動，及時有效地講解可編程序控制器的基本概念、基礎知識，將學生的感性認識提高到理論高度，讓他們構思出自己的模擬實訓項目，最終用準確的專業(yè)語言和有效的器件描繪出自己的模擬實訓項目。

對于學生制定的計劃書，教師要認真審閱每組的計劃，并且制定跟蹤管理的方案。在學生遇到難題時，首先要鼓勵相互間的討論，包括師生討論。指導學生查閱相關的教材和參考資料，對于學生遇到的共性問題，教師還可集中面授。

在整個實施過程中，教師還要指導學生做好項目活動的日常記錄（類似心得體會），及時記錄項目開展的內(nèi)容、完成的效果、遇到的問題、解決的方法、新學到的知識、新掌握的技能、新的想法、新的體會，并做好批閱和登記工作，為后續(xù)的課程評價做準備。

（二）模擬項目測試檢查評價

模擬實訓項目建立完畢，每組學生要展示自己的作品，講解設計原理，設計過程中所遇到的問題，解決的方法，自評項目的優(yōu)點和需要改進的地方，總結經(jīng)驗和教訓。

由于模擬實訓項目教學的實施過程是師生共同參與的創(chuàng)造實踐過程，所以該課程的評價，注重的不是最終成果，而是完成項目的過程。對學生學習的評價是從收集學生項目的計劃書、日常記錄、成果展示效果、總結報告、合作態(tài)度、出勤情況和儀容儀表等全方位地進行評定學生的成績；對于在日常活動中有較好的專業(yè)技能應用能力、有創(chuàng)造性見解、遇到問題時能自行解決的學生，筆者酌情給以加分（加2~3分）。這樣，學生學習的積極性和主動性得到了極大的提高。

為了檢閱新教學方法的效果，筆者將《可編程序控制器》課程的學習情況進行了調(diào)查，現(xiàn)將教改前和教改后，做一個簡單的對比，其比照結果如下表所示。

總之，通過引入模擬實訓項目的教學方法，學生的學習積極性普遍得到了提高。在整個學習過程中，學生個個參與實踐活動，基本上消除了課堂睡覺和看小說的現(xiàn)象，并且可以讓學生盡早地融入到實際的工作環(huán)境，為以后的工作打下了堅實的基礎，也培養(yǎng)了學生分析問題、解決問題、團結協(xié)作、動手操作和挫折承受的能力。同時，新的教學方法要求教師的知識面廣，除了掌握可編程的理論知識外，還要懂得SPS-VISU軟件的使用，同時要求教師的動手能力強，實際工作經(jīng)驗要豐富，還要有較強的組織、分析和掌握學生心理的能力。

參考文獻：

plc實訓范文4

Abstract： According to the trend that the PLC new technology is widely and deeply applied into modern industrial production， combining students' electrician， maintenance electrician basic skill training needs， the paper makes the secondary design and transformation based on PLC technology of low-voltage distribution screen motor control system in the electrician practice， analyzes and discusses PLC introduction steps， specific design examples and expected effect.

關鍵詞： PLC；實訓屏；電機控制系統(tǒng)；設計

Key words： PLC；training screen；motor control system；design

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）36-0205-02

0 引言

PLC作為先進的、應用最廣的工業(yè)控制器已風靡全球，而三相異步電動機廣泛應用于現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)和民用生活中。PLC在三相異步電動機控制中的應用，與傳統(tǒng)的繼電器控制相比，具有控制速度快、可靠性高、靈活性強、功能完善等優(yōu)點，PLC能夠為自動化控制應用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合當前工業(yè)對自動化控制的需求。因此在現(xiàn)代工控領域扮演著舉足輕重的角色。

《低壓配電屏電機控制安裝實訓》是我校電氣、熱動主干專業(yè)的專業(yè)基礎實踐課程《電工工藝實訓》的核心模塊。它體現(xiàn)了電工技術的綜合性、現(xiàn)代性和現(xiàn)場性，對高職學生的專業(yè)電工知識學習和電工、維修電工基本技能的提升有極其重要的意義。基于PLC的電機控制在工控領域廣泛應用，有必要對現(xiàn)有的低壓配電電機控制實訓屏進行二次設計和改進，在電工技能模塊基礎上，引入PLC模塊，采用PLC少量開關量邏輯控制指令方便實現(xiàn)繼電器電機控制功能。實現(xiàn)模塊化設計，單元式組合，可視性強，為學生搭建一個實用的、開放式電工工藝實訓平臺，構筑一座從學校（基礎理論）走向社會（工程實踐）的橋梁。

1 可編程控制器PLC結構與工作原理

1.1 PLC的結構 PLC的種類有很多種，每一種PLC在功能和指令系統(tǒng)上都不一樣，但是，每一種PLC的結構和工作的原理都是一樣的。PLC通常都是由主機、輸入/輸出接口、電源、編程器擴展器接口和外部設備接口這幾部分構成的。

1.2 PLC的工作原理 “順序掃描，不斷循環(huán)”是PLC的主要的工作方式，而每一項工作的周期，都會經(jīng)歷三個階段，這三個階段就是：輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新。

首先，在輸入采樣的階段，PLC會通過掃描，并且按照順序讀入全部的暫時存在于輸入鎖存器內(nèi)的輸入端子的通斷狀態(tài)或者輸入的數(shù)據(jù)，然后在對應的輸入狀態(tài)寄存器中寫入。其次，是程序的執(zhí)行，要掃描執(zhí)行每一條指令，掃描的順序要按照用戶程序指令存放的先后順序進行，程序執(zhí)行的結果同樣也要寫入輸出狀態(tài)寄存器，它的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行也會發(fā)生改變。最后，是輸出的刷新，在全部的指令都執(zhí)行完之后，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)會送到輸出鎖存器中，然后經(jīng)過繼電器和晶閘管輸出，并將相應的輸出設備驅動起來，進入工作狀態(tài)。

1.3 PLC控制系統(tǒng)的設計步驟 ①分析被控對象。分析被控對象的內(nèi)容主要是針對工藝的過程和工作特點，要對被控對象的機、電之間的配合進行詳細的了解，并要明確出PLC控制系統(tǒng)在工作中需要達到的要求。②確定輸入/輸出設備。系統(tǒng)的輸入設備，比如按鈕、位置開關、轉換開關等，以及系統(tǒng)輸出設備，比如接觸器、電磁閥、信號指示燈等，在系統(tǒng)中具有重要的作用，要根據(jù)系統(tǒng)控制的需求，合理確定需要的輸入和輸出設備。據(jù)此確定PLC的I/O點數(shù)。③選擇PLC。包括PLC的機型、容量、I/O模塊、電源的選擇。④分配I/O點。分配PLC的I/O點，畫出PLC的I/O端子與輸入/輸出設備的連接圖或對應表。⑤設計軟件及硬件。進行PLC軟件設計，完成控制柜（臺）等硬件設計及現(xiàn)場施工。⑥聯(lián)機調(diào)試及整理技術文件。

2 基于PLC的觸點互鎖電機正反轉控制系統(tǒng)設計實例

2.1 觸點互鎖電機正反轉控制系統(tǒng)控制要求 按啟動按鈕SB1，電動機作星形連接啟動，電機正轉；按啟動按鈕SB2，電動機作星形連接啟動，電機反轉；在電機正轉時，反轉按鈕SB2被屏蔽，在電機反轉時，反轉按鈕SB1被屏蔽；如需正反轉切換，應首先按下停止按鈕SB3，使電機處于停止工作狀態(tài)，方可對其做旋轉方向切換。

2.2 PLC及電源的選擇

2.2.1 PLC選用三菱FX系列 PLC 其中包括CPU 模塊、數(shù)字量I/O 模塊、模擬量I/O 模塊、通信模塊）和繼電器組成PLC 控制單元；包括按鈕控制部分（開關量輸入）和外部傳感器等（模擬量輸入）接口單元。可見，系統(tǒng)的各控制信號或輸入信號均是“開關量”或“模擬量”。

2.2.2 配置電源控制單元（輸入AC 220 V；輸出AC 0 V～250 V ；交流可調(diào)電源及DC 5 V/DC 12 V/DC 24 V 各1 路（由模塊電源組建）；另配置1 臺直流穩(wěn)壓電源（0 V～50 V 可調(diào)），電源控制單元要有漏電及過流、過載等保護裝置。

2.3 控制系統(tǒng)I/O分配表及I/O接線圖（表1及圖1）。

2.4 控制系統(tǒng)軟件設計 將PLC連上編程器并接通電源后，PLC電源指示燈亮，將編程器開關打至“PROGRAM”位置，這時PLC處于編程狀態(tài)。編程器顯示PASSWORD！這時依次按Ctrl鍵和Montr鍵，直至屏幕顯示地址號0000，這時即可輸入程序。

但在輸入程序前，還需清除存儲器中內(nèi)容，按照以上控制的梯形圖或程序指令將控制程序寫入PLC。程序輸入到PLC指令如表2。

2.5 控制系統(tǒng)硬件設計 依據(jù)PLC控制系統(tǒng)的設計步驟，完成PLC系統(tǒng)程序設計后，便進入以控制柜（低壓配電屏）等硬件設計階段。基于PLC的特點，控制系統(tǒng)程序設計與硬件設計也可并行實施。

2.5.1 電機正反轉控制低壓配電實訓屏PLC硬件組成 PLC（FX系列）將一個微處理器、一個集成電源和數(shù)字量I/O點集成在一個緊湊的封裝中，從而形成了一個功能強大的微型PLC。CPU負責執(zhí)行程序和存儲數(shù)據(jù)，以便對控制系統(tǒng)或過程進行控制。輸入和輸出時系統(tǒng)的控制點：輸入部分從現(xiàn)場設備中（傳感器或開關）采集信號，輸出部分則控制電機、指示燈以及控制過程中的其他設備。電源向CPU及所連接的任何模塊提供電力支持。通信端口用于連接CPU與上位機或其他設備。狀態(tài)信號燈顯示了CPU工作模式，本機I/O的當前狀態(tài)，以及檢查出的系統(tǒng)錯誤。

2.5.2 控制系統(tǒng)故障預設 實訓屏控制系統(tǒng)故障預設，若采用計算機模擬程序控制，改造成本高，而利用開關控制，能達到同樣效果，且成本較低。因此，在實訓屏上另加置一故障預設模板，模板上由多個開關組成，各開關串聯(lián)在電路中即可完成對電機各種控制線路的故障設置，且具有多種故障組合。技能考核前，考評員只需操作開關即可設置故障，考核中考生先通電觀察故障現(xiàn)象，隨后斷電，用表計判斷故障并排除故障，然后通電驗收，最后斷電，拆線完成考核。結束后，考評員只需很短時間操作開關就可復位設置故障。于是又能進行下一輪考核。控制系統(tǒng)故障預設模板靈活、方便、快捷，又避免了故障現(xiàn)象過于直觀，保證電工、維修電工考核的公平、公正和高效。

2.5.3 控制系統(tǒng)實訓屏模塊間輔助配置 設計與控制系統(tǒng)實訓屏配套的機架和模板，要求統(tǒng)一規(guī)格和尺寸，合理布局，便于統(tǒng)一標準和方便實用。實訓元器件采用導軌和機架固定（開放式安裝于屏柜），既便于組裝和拆卸，又便于學生識別和測試元件及其參數(shù)；一個機架與不同的模板搭配可以完成不同的實訓項目。每一單元都有各自的輸入和輸出接口單元，均采用接線端子排，便于接線方便互連；輸入與輸出、信號與電源都要分開，避免相互干擾。惟有如此，才能保證控制系統(tǒng)實訓屏具有良好的擴展性，緊跟工控領域的發(fā)展進行各實訓單元的更改或擴展；實訓內(nèi)容豐富，選擇靈活，這樣對于學生實訓就有很大的選擇性和針對性；開放式設計，使學生對元器件看得見、摸得著，既方便認識實物又便于參數(shù)測試和功能觀測。

3 設計改進后的預期效果

充實和豐富了電工工藝實訓內(nèi)容，將電工最基本器件（繼電器、接觸器、斷路器、變壓器、開關、按鈕等）與工控控制單元（PLC控制模塊、數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊等）以及電工測量工具儀表（電壓表、電流表等）很好地結合，實施模塊化設計，單元式組合，可視性好；學生通過動手，真正把書本中的圖形符號和器件實物結合起來，根據(jù)自己的設計去控制或操縱任意器件，激發(fā)學生的實訓和創(chuàng)新熱情；在電工實訓中把知識、技能融入到工程實踐中，使學生真正能夠學有所用，用為所學。

4 結論

基于PLC的電工實訓屏的改進設計，為學生構筑了一個有實際意義的開放式電工實訓操作平臺，建起一座從基礎理論走向工程實踐的橋梁。為初次接觸工程實踐項目的學子使用計算機從事工業(yè)自動控制打開了方便之門。

參考文獻：

[1]王正鋒.電工技能訓練[M].南京：江蘇科學技術出版社，2006.

plc實訓范文5

摘 要：繼電接觸器控制電路雖然應用很廣，但存在觸點使用壽命短、體積大、接線繁雜等缺點，特別是因為它采用固定接線方式，一旦控制要求有所變動，就得重新設計安裝，通用性和靈活性較差。本文分析提出，采用PLC（可編程控制器）控制克服以上缺點，特別是在復雜的控制以及控制要求有所變動的控制中，其通用性和靈活性較為優(yōu)越。

關鍵詞 ：三相異步電動機正反轉 PLC控制 實訓教學

一、PLC系統(tǒng)

PLC是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。用PLC實現(xiàn)電路的控制，主要包括對電路的控制要求進行分析、確定輸入/輸出點數(shù)及其地址分配、進行主電路及PLC接線、進行程序設計、對程序進行仿真調(diào)試和帶負荷調(diào)試運行這幾個步驟。

二、用PLC實現(xiàn)三相異步電動機的正反轉控制實訓教學探討（以三菱公司的FX2N為例）

1.分析電路控制要求

按下正轉啟動按鈕，電動機獲電正轉；按下停機按鈕，不管當前是正轉還是反轉，電動機均斷開電源停止運轉；按下反轉啟動按鈕，電動機獲電反轉。也就是說，正轉啟動按鈕控制電動機正轉運行，反轉啟動按鈕控制電動機反轉運行，停機按鈕控制電動機停機。

2.確定輸入/輸出（I/O）點數(shù)及其地址分配

（1）確定輸入點數(shù)及其地址分配。確定輸入點數(shù)及其地址分配即為確定輸入信號的個數(shù)及其對應的輸入繼電器的地址分配。PLC的每一個輸入點及其對應的輸入電路，都等效為一個輸入繼電器，而每一個輸入繼電器都有若干個常開和常閉觸點，供編程使用。根據(jù)以上對“三相異步電動機的正反轉控制”電路的分析控制要求，共有三個輸入信號，分別由正轉啟動按鈕開關、停機按鈕開關、反轉啟動按鈕開關輸入，根據(jù)控制要求分析，分別對應著三個輸入點，即三個相對應地址輸入繼電器。

（2）確定輸出點數(shù)及其地址分配。確定輸出點數(shù)及其地址分配即為確定輸出信號的個數(shù)及其對應的輸出繼電器的地址分配。輸出繼電器用來將PLC內(nèi)部信號輸出傳送給外部負載，用以驅動外部負載做出相應的動作。根據(jù)以上對“三相異步電動機的正反轉控制”電路的分析控制要求，共有兩個輸出點，對應著兩個相對應地址的輸出繼電器，分別用來控制正轉運行和反轉運行。

3.進行主電路及PLC接線

進行主電路接線就是根據(jù)控制要求，把電源開關、熔斷器、控制正反轉的交流接觸器主觸點、熱繼電器的熱元件、實現(xiàn)正反轉的三相異步電動機進行線路上的連接。

進行PLC接線就是根據(jù)控制要求把PLC與按鈕開關、熔斷器、電源、交流接觸器線圈及其輔助觸點、熱繼電器的常閉觸點進行連接，即對PLC的輸入、輸出端及電源進行線路上的連接。一句話，進行主電路及PLC接線就是進行硬件上的連接。

連接時要注意元件安裝符合安裝工藝要求，線路布局合理避免交錯，導線與接線柱的連接要注意安全可靠，符合布線及導線連接工藝標準。

當按鈕開關向PLC輸入運行（正轉、停止或反轉）指令時，PLC按用戶程序的控制要求，對輸入信號進行處理，并根據(jù)處理結果驅動相應輸出執(zhí)行器件交流接觸器線圈獲電，對應的交流接觸器主觸點閉合，電動機按用戶要求實現(xiàn)（正轉、停止或反轉）相對應動作運行。

4.進行程序設計

進行程序設計可通過三菱PLC編程軟件“GX Developer”進行。在PLC中常用的編程方法有梯形圖法和指令表法兩種。用PLC內(nèi)部各類等效繼電器的線圈和觸點的圖形符號，按照一定原理構成的圖形就叫梯形圖。應用梯形圖進行編程時，只要按梯形圖邏輯順序輸入到計算機中去，計算機就可自動將梯形圖轉換成指令表及PLC能接受的機器語言，存入并執(zhí)行。所以利用梯形圖法進行編程時，首先要根據(jù)電路控制要求及輸入/輸出（I/O）點數(shù)及其地址分配表畫出控制電路的梯形圖，然后通過計算機輸入即可。

指令表類似于計算機匯編語言的形式，用指令的助記符來進行編程，通過編程器按照指令表的指令順序逐條寫入到PLC中，不需經(jīng)過翻譯可直接運行。所以，在采用指令表法進行編程時首先要根據(jù)電路控制要求寫出由多個指令語句組成的相對應電路控制功能的程序列表，然后再通過編程器輸入PLC中。

采用指令表法進行編程首先要理解、記住PLC中各軟元件所對應的基本指令，再根據(jù)電路控制功能編寫出相應的指令表。對于中職學生來說，由于理解、記憶能力比較差，而記各個基本指令又比較枯燥無味，提不起學習興趣，所以通常采用梯形圖法進行編程。梯形圖法基本上沿用電氣控制圖的形式，采用的符號也大致相同，所以學生學習興趣較高，學習效果較好。

5.軟件仿真調(diào)試

程序編寫好后，利用PLC編程軟件“GX Developer”中的軟元件測試功能分別對正轉、反轉、停機控制進行仿真測試。在仿真測試中執(zhí)行正轉（反轉或停機）指令時各軟元件能按預定目標進行動作，實現(xiàn)相應的正轉（反轉或停機）運行，說明程序編寫成功，可進行下一個步驟的操作；如果執(zhí)行正轉（反轉或停機）指令時各軟元件不能按預定目標進行動作，無法實現(xiàn)相應的正轉（反轉或停機）運行，說明編寫好的程序存在一定的問題，必須重新修改程序，再進行仿真測試，測試成功后才能進行下一步的操作。

6.帶負荷調(diào)試

PLC程序進行仿真調(diào)試沒問題后，首先要把程序從電腦寫入到PLC中，然后才能進行帶負荷調(diào)試。帶負荷調(diào)試也就是對硬件進行通電調(diào)試。通電調(diào)試前，必須先檢查電路連接是否正確才能進行。

調(diào)試時，要分別進行正轉、停機、反轉調(diào)試。調(diào)試過程中，有可能由于主電路接線中的電源開關、熔斷器、控制正反轉的交流接觸器主觸點、熱繼電器的熱元件、實現(xiàn)正反轉的三相異步電動機中某處或多處出現(xiàn)接線錯誤而無法實現(xiàn)電路控制預期正轉（停機或反轉）運行；也有可能是由于PLC與按鈕開關、熔斷器、電源、交流接觸器線圈及其輔助觸點、熱繼電器的常閉觸點接線中出現(xiàn)接線錯誤而在調(diào)試中無法實現(xiàn)預期正轉（停機或反轉）運行；還有可能是由于接線工藝達不到要求而在調(diào)試中無法實現(xiàn)預期正轉（停機或反轉）運行，如接線松動。

如出現(xiàn)調(diào)試不成功時，必須要根據(jù)故障現(xiàn)象對硬件接線相應部分進行反復檢查，排查出故障原因，然后重新進行接線，直到正轉、停機、反轉調(diào)試均能成功按預期目標運行為止。

三、小結

正反轉控制電路由于比較簡單，在實際應用中沒必要采用PLC控制，一般多采用繼電接觸器控制，但是對于中職學生PLC課程實訓教學，是必不可少的一個課題，因為該電路在實際應用中比較普遍，動作要點清晰、明確，梯形圖較直觀，學生容易接受、理解、掌握。通過該課題的實訓，學生對其他的控制電路同樣就懂得進行電路的控制要求進行分析、確定輸入/輸出點數(shù)及其地址分配、進行主電路及PLC接線、進行程序設計、對程序進行仿真調(diào)試和帶負荷調(diào)試運行這六個步驟一步步地進行，很容易就能找到運用PLC進行電路設計的方法。

參考文獻：

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[2]王淑玲.PLC基礎與實訓[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2010.

[3]王偉.可編程序控制器的使用和維護[M].北京:化學工業(yè)出版社,2015.

plc實訓范文6

[關鍵詞]OPC技術的PC 西門子PLC控制系統(tǒng) 連接通訊

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）47-0293-01

伴隨著工業(yè)發(fā)展不斷先前推進，這就使科學技術人員面對著大量的信息數(shù)據(jù)處理和長距離實時通訊的問題。西門子PLC由于其具有功能性強以及易操作性的特點，被廣泛的應用于我國各類工業(yè)領域的建設過程中。本文對西門子PLC技術的應用現(xiàn)狀進行分析，旨在使相關行業(yè)建設者更加清晰PLC當前的使用情況。

一、OPC技術的PC

OPC（OLE for Process Control），是一種用于過程控制的工業(yè)標準，它可以解決各種信息設備驅動程序的通信和應用軟件的通信。對于不同制造商提供的服務程序和驅動程序，具體的解決方式是將這兩種程序結合在一起。這就解決了以往要想及時存取現(xiàn)場設備的數(shù)據(jù)信息，必須對每一個應用軟件開發(fā)商進行編寫接口函數(shù)的技術難題。隨著科學技術的不斷進步現(xiàn)場設備的型號種類繁多，與之對應的產(chǎn)品也跟著不斷更新升級，這就為設備用戶和軟件開發(fā)人員帶來了龐大的工作量。OPC工業(yè)標準在這一時期應運而生。OPC工業(yè)標準是以微軟公司的OLE技術為研發(fā)基礎的，而在OPC技術中所使用的技術是OLE 2技術。OLE技術標準成功的連接起多臺計算機，使之可以在相互之間交換圖案、文檔等信息數(shù)據(jù)。可以說OPC工業(yè)標準的研發(fā)使用，為連接現(xiàn)場不同設備以及建立企業(yè)信息系統(tǒng)的復雜程序提供了一個工作效率高、可靠性強以及交互操作性好的進行方案。

此外，這一技術還定義了在Microsoft操作系統(tǒng)中PC之間過程信息數(shù)據(jù)的交換形式。而且OPC技術還形成一個系統(tǒng)，這一系統(tǒng)是由OPC客戶端以及OPC服務器組成的。這就使得0PC客戶端與OPC服務器之間的連接互換是通過標準COM來進行實現(xiàn)的。具體的連接方式如圖1所示。

二、西門子PLC

現(xiàn)階段，德國西門子公司的PLC產(chǎn)品在我國的工業(yè)領域應用的范圍相當廣泛，如化工、冶金以及印刷等都有其身影。西門子PLC之所以在我國應用范圍之廣是由于其具有體積小、使用便利、速度快以及標準化的特點。除此之外，西門子PLC還具有計算機網(wǎng)絡通信能力以及功能性更強的應用效果。西門子PLC這一可編程控制器不需要大量的元件來為運行提供支撐，這就使得這種設備內(nèi)部的連線得到減少。與此同時，連線減少使得系統(tǒng)設備在維修的過程中降低了維修的難度縮短了停工的時間，這就為企業(yè)節(jié)約了一定的經(jīng)濟成本。西門子PLC還具有斷電保護功能，當控制器發(fā)生故障時系統(tǒng)會自動斷電來對信息數(shù)據(jù)進行保護。西門子PLC是為工業(yè)生產(chǎn)而開發(fā)出的過程控制系統(tǒng)，這就意味著它需要具有更簡單、易操作的編程控制語言和更質(zhì)量過關的設備硬件。西門子PLC正是如此，采用了極為精簡的編程控制語言，這就在很大程度上降低了進行編程的出錯率。

西門子PLC具體的編程操作內(nèi)容是將程序輸入系統(tǒng)中，可編程控制器將輸入的信息直接在屏幕上顯示出來，這可以實現(xiàn)對輸入的程序進行檢查和完善。此外，西門子PLC系統(tǒng)中有多種程序語言可以使用，而且這些語言與電氣原理和梯形圖較為相似。這就使得實際的操作人員更容易理解程序內(nèi)容，進而對設備的應用進行熟練的掌握。

三、OPC技術的PC與西門子PLC的實時通訊

西門子PLC系統(tǒng)的S7系列具有設備體積小、運行速度快以及操作標準化的特點，筆者根據(jù)這一系統(tǒng)中的S7-300以及IFIX軟件為例來闡述OPC技術的PC與西門子PLC的實時通訊方式。

1.通信架構

OPC技術中PC機與西門子PLC之間的通信是依靠西門子S7-300設備中的 Simatic NET的配置元件來實現(xiàn)的，這就使得兩者之間的通信是在PC機中的兩個虛擬站里完成的。首先，將其中一個PC機虛擬站配置成OPC技術的服務器，并使OPC工業(yè)標準的函數(shù)接口和PLC系統(tǒng)進行通信。IFIX軟件在其過程中發(fā)揮的作用是實現(xiàn)OPC客戶端與 OPC 服務器之間的有效連接。其中西門子S7-300PLC系統(tǒng)設備的軟硬件配置是由一臺PC機、通信模塊以及DP通信電纜等組成連接線的。

2.OPC技術與西門子PLC系統(tǒng)的通訊組態(tài)

Simatic NET配置元件是西門子S7-300PLC設備中負責控制系統(tǒng)層面上的多元通信系統(tǒng)。這一通訊系統(tǒng)的運行是在OPC工業(yè)技術標準的支持下而實現(xiàn)的，這就使得Simatic NET支持多種通信系統(tǒng)的協(xié)議。當Simatic NET配置元件安裝完畢后，就可以在PC機的桌面上顯示出所應用軟件的圖標。點進去選擇1號插槽選擇添加就可以在窗口中成功添加組件。然后，選擇3號插槽來添加CP5613，這樣就可以通過這一軟件內(nèi)容來分配數(shù)據(jù)參數(shù)。例如，波特率、設備地址等。此外，還可以將CP5613 PROFIBUS設備的地址設置為2，而波特率設置為1.5M。這些步驟都操作完畢后即完成了CP5613通訊組件的添加。需要注意的是在分配CP5613 PROFIBUS參數(shù)時，也可以將其設置為DP。當CP5613 PROFIBUS作為DP的主站時，BUS profile則應也隨之設置為DP。最后，選定PC虛擬站的站名，可命名為 Profibus OPC。設置完成后點擊確認，這一過程就是PC站硬件組態(tài)的運行全過程。

結束語

OPC技術的PC與西門子PLC的實時通訊是將兩個系統(tǒng)所具備的優(yōu)勢集中到一起，目的是提高其現(xiàn)階段的系統(tǒng)設備使用效率。筆者以西門子PLCS7系列中的S7-300與PC機進行實時通訊的過程來闡述在連接過程中需要注意的問題。

參考文獻