電工電子實驗中應用PLC編程技術的若干研究

江海職業技術學院 毛 瑾

一、引言

在如今我國科學技術不斷發展的背景下，我國的工業借助于很多現代高科技成果，工業化水平不斷提高，如今很多工廠通過一體化設備實現了多品種、多規格、低成本和高質量的產品制造能力。如今社會生產離不開優秀的人才，我們需要將電工電子教學方法不斷完善，使實驗教學效果更加明顯，讓學習者的綜合能力得到提升。本文就對電工電子實驗中應用PLC編程技術進行討論、研究，希望能使PLC編程技術在電工電子實驗教學中得到更有效的發揮。

二、PLC編程技術介紹

PLC編程是一種數字運算操作的電子系統，PLC編程采用了可以編寫程序的存儲器，這樣在內部儲存里就可以進行邏輯運算、計數、算數運算等一些操作指令了，最后通過數字、模擬式的輸出和輸入，實現對各種類型機械的控制。

PLC編程技術有很高的抗干擾能力和靈活性，并且是一門比較簡單的容易掌握的技術，也正是這些原因，PLC編程技術在當前的各個工廠被大量使用，而且也運用到了各個專業院校的實驗教學中。PLC編程技術也是現在很多學校進行電工實驗教學的工具，其增加了學生的實踐能力，促進了電工人才的培養，被高校廣泛地利用起來。

PLC編程技術的重點就是模擬原有的作業流程，而整個控制的過程就是由程序來決定的。我們要掌握好PLC編程技術就需要熟練掌握PLC程序語言和基本的功能實現。

三、PLC編程技術在電工電子實驗教學裝置中的研發

在現在的很多高職院校里的理工專業的學生他們都會上電工電子的實驗，這是學習階段一門很重要的課程，我們學的知識是要能解決生產的實際問題，所以學校開展了實驗課，其目的也是為了幫助我們的學生在學習電工電子的過程里，理論與知識的結合，動手能力和動腦能力的結合。如今社會迅猛發展，計算機控制技術滲透到各個生產制造行業，電工電子領域方面也面臨著很多改變，我們的學生雖然還在學校里，但是必須要對外面的生產技術的實際情況有個大體的了解，必須跟上時代發展的步伐，對實踐操作有詳細地認識，為了跟上時代潮流，改變實驗裝置落后 的狀況 ，很多高校開始考慮到PLC的高性能的電工電子實驗課教學裝置的方案，這種教學裝置與現在的電器控制理論和以及電工技術都是相符合的。

高校里的電工電子實驗教學和學校里別的專業是不相同的，電工電子實驗學習內容比較深奧，涉及的范圍也很廣泛。實驗內容步驟繁多，比如：設計、組裝、應用、調試等等，所以我們要讓學生真正學好知識，跟上時代的步伐就一定要在實驗裝置上開始著手。電工電子實驗學習的裝置也需要滿足一定的要求，比如：裝置要適用面廣；技術要先進；安全性要高；適用靈活等等。我們對于實驗裝置的設計方案必須要考慮到這些要求，根據實際操作的效果，對裝置反復改進。我們的實驗必須要在PLC編程技術的基礎上開展，給學生使用的裝置要方便維護、應用性強等等的優點，通過實驗課對學生的創新能力、實踐操作能力進行提升，學會理論與實踐的結合，讓我們學生在實驗課學習到的知識能滿足社會生產實際的需要。

四、基于PLC編程技術的電工電子實驗系統的研究

1.PLC軟件的設計內容

在高職院校的PLC電工電子實驗課程里，采取PLC編程技術的時候第一步要進行PLC控制系統的設計，我們在對PLC控制系統進行設計時必須按照一定的步驟展開。我們的第一步要分析出PLC控制系統所控制的對象的一些需求；然后我們要對PLC控制系統軟件的大框架進行設計；其次就是對PLC程序代碼展開編寫；接下來就要對PLC控制系統程序的軟件以及硬件進行調試；最后就是 完成PLC軟件系統的設計報告。在這些步驟里，我們最需要重視的就是分析出PLC控制系統的對象的具體需求，我們分析的時候一定要把握好PLC控制系統控制對象的基本情況，分析的情況直接對后面的步驟產生影響，所以這個步驟務必重視。

我們根據分析出的控制系統對象的基本需求，在對PLC程序進行設計的時候，是將系統控制要求作為主線的，然后一步一步進行控制功能的編寫，讓系統能達到實現我們預定的功能，程序的內容通常有這幾點。第一點就是初始化程序，在PLC設備通電后，我們要展開一些初始化的操作，這樣才能順利地進行下一步工作，這樣可以防止出現某些失誤。程序在初始化這方面主要有這些內容：要恢復一些需要數據的數據區域；清零某些數據和計數器；對某些繼電器復位以及顯示出 程序在最開始的狀態，以上內容都是做好初始化程序需要做到的地方；第二點就是對故障進行檢查并且顯示出程序；第三點就是對程序進行保護以及連鎖，我們為了防止不合理的操作以及控制邏輯產生混亂，必須重視對程序的保護和連鎖。

2.PLC控制系統在電工電子實驗中實現的過程

我們在電工電子實驗課時，要實現PLC控制系統在電工電子的實驗，第一步就是要確定電工電子實驗課的一些具體內容、具體的要求。通常情況下實驗課的具體 內容有這些：（1）根據實驗課需要實現的控制基本要求，明確好設計控制系統的一些技術需求。（2）選擇出電工電子傳動的形式以及電磁閥等相關的機構。（3）選擇出PLC的型號。（4）依據PLC系統的設計要求，編寫出PLC的輸出以及輸入分配表，用編程語言對PLC程序進行編寫。（5）根據用戶的需求，對我們用戶的各種需求進行分析，把握好用戶的使用心理，以及需要，只有這樣才能設計出滿足用戶的界面，設計出用戶習慣的操作界面，更好的進行人機交換。（6）最后一步就是要對系統進行調試工作，依照PLC的任務調整設計內容，還要對使用以及設計說明進行制作。

值得一提的就是我們在試驗中采用的編程語言，梯形圖是PLC最主要的編程方式，在實際生產中因為其比較直觀，邏輯性清晰，并且因為其借鑒電器控制圖的很多元素，所以很多熟悉電氣控制工程的一線的工人很容易接受PLC梯形圖，我們的學生也一定要掌握好這門編程語言，就如下圖：

我們可以很直觀的看到梯形圖和電氣控制圖的很多圖形符號是一樣的，并且梯形圖的邏輯性十分清晰，所以我們在實驗中要重點掌握好這門編程語言。

3.PLC仿真系統的設計與實驗

PLC的仿真系統實驗一般涵蓋了基本實驗以及綜合實驗兩部分。PLC的仿真系統基本實驗涉及到的部分主要有：計數器的指令、定時指令和一些基本的邏輯指令。通過PLC仿真系統基本實驗課，我們可以讓學生更好地掌握PLC的基本指令，促使學生更加牢固的記住PLC編程技術的基礎知識。而PLC仿真系統綜合實驗的內容又主要是小車送料；無塔供水控制；無塔供水控制等等內容。開展這些內容主要是讓學生更加精準地掌握各種指令，讓學生了解到了項目開發所涉及的具體內容。比如小車送料的內容，在進行小車送料控制實驗時，我們最先就要知道小車送料控制的一些具體要求，然后根據小車送料實驗的具體要求對控制系統進行設計，而系統設計又分為硬件設計和軟件的設計。

4.虛擬仿真實驗所帶來的影響和效果

如今PLC 編程技術在電工電子實驗中的應用也是較為普遍的，到目前為止，我國在這方面的應用也得到了廣泛推廣，取得了一部分驕人的成績。但是僅僅是這樣還不夠，還需要我們進行大量的針對性研究：

我們可以把虛擬的PLC編程技術的控制結果在可視的屏幕上展示出來，方便大家觀察和研究。也可以對后續的研究工作奠定基礎，并且對于大家的學習也可以提供一些實質性的幫助。

對于這種類型的研究和操作，我們將這種技術和當今的先進技術進行融合，加強與其他領域的聯系，更具有實用性，也能讓學者學習起來更有興趣。這種仿真的PLC實驗的研究，對于我國未來的一些高價值和項目和研究有很多的幫助和影響。

五、總結

綜上所述，基于PLC編程技術的電子電工實驗是當下學習的重要課程，同樣也是各個高校在培養人才的時候必須要進行實踐的一門重要課程。與此同時，基于PLC的編程技術課程在目前的教學模式和教學方法等以及慢慢演變成了我們以后在機電一體化生產的重要研究課程。這種研究不僅僅是我們目前必須要學習的一門課程，也是企業和工廠在未來更好的實現機電一體化的重要手段。要想更好的應用這門技術，也要求授課者有較高的專業素養和職業素養，要求授課者在日常的工作中不斷地學習和研究，以此來提高自身的專業能力，從而讓學習者能夠更好的學到這門技術，PLC編輯技術是門操作性 、實踐性很強的技術，我們的學生除了在學校課堂好好學習以外，應該積極地參加各種實習，進入社會，進入實際的工作里學習，為未來的工業發展奠定基礎。

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