PLC在電工電子實訓中的應用

王雪燃

摘要：電工電子實訓課程是為我校工科學生開設的實訓必修課，對學生運用理論知識解決實際問題及培養創新能力等方面有著重要作用。PLC控制技術在生產實踐中應用極其廣泛，對學生進行這方面的訓練是十分必要的，我們結合電工電子技術實訓教學過程，對PLC在電子技術中的應用進行了分析，輔助教學效果顯著。

關鍵詞：可編程序控制器；電工電子技術；應用

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：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、通訊等技術發展的產物，PLC性能高、組態靈活、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，在極其惡劣的環境下作業不受任何影響，非常適合在工業控制領域應用，PLC的存儲器具有可編程的功能，能執行算術、計數、定時、順序控制與邏輯運算等操作，在各類機械和生產過程中，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與微型機控制系統之間的差別，基于PLC一系列的優點以及功能的不斷改進，PLC不僅在工業領域被廣泛地應用，在教學領域也被廣泛使用。

2 PLC自身特點

2.1 抗干擾能力強，可靠性高

這些優點主要體現在兩個方面，其一是硬件，PLC的硬件主要在電磁屏蔽、光電隔離、模擬量和數字量濾波、優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、自動恢復等方面采用了新的技術，其上的程序和數據都采用了很好的保護措施，因此，PLC在工業控制方面具有更高的可靠性。

2.2 應用靈活，功能強大

PCL在安裝、配置、維護和使用方面都很簡單方便，并且能適應功能復雜，大小各異的控制要求，能隨著產品規格和工藝要求的提高而提高；PLC的基本功能包括計數、定時、數字和模擬量輸入/輸出、算術和邏輯運算、移位、代碼轉換、步進、比較等還能完成A/D，D/A轉換以及通訊網絡、生產過程監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 應用面廣

PLC因為其優點眾多，應用面極其廣泛，如開關量的開環控制、模擬量閉環控制、數字量的智能控制、數據采集與監控等，控制系統具有旋轉編碼器和脈沖伺服裝置時，可使用數字量控制功能，充分利用PLC實現接收和輸出高速脈沖的功能，使得控制更為有效簡單；

3 PLC在電工電子實訓中的應用

3.1 工作環境

電工電子實訓的環境完全有利于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、有較好的通風散熱設備，屋內沒有發熱量較大的元件，四周空間足夠達到安裝PLC的要求；屋內空氣相對濕度在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 的頻繁或者連續振動。為了避免PLC受影響，還備了減震膠。屋內空氣清潔，無腐蝕的和易燃氣體，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進行輸出，提供給輸入端，使PLC對電源線產生的干擾有一定的進行抵制的能力。

3.2 基于PLC的設計

電工電子實訓是對學生學習電子技術的綜合訓練。每學年共計完成近3800名學生的實踐教學任務，開設項目有：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、連續控制；PCB制板；九波段收音機焊接及調試；LED、T8燈管、USB拇指燈、家用變壓器、搖搖棒焊接等。endprint

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

基于PLC的眾多優點，再加上電子技術課程中學到的理論知識，將 PLC技術應用到九波段收音機焊接及調試中，按照設計要求，獨立完成一個完整的九波段收音機設計，在此過程中，學生了解了收音機使用電子器件的型號、參數、使用方法；熟悉了電路的設計過程及參數的調試方法；學會了收音機個元件的安裝、調試及使用方法；學會了數據處理方法及撰寫實習報告。為達到上述目的，將設計PLC控制的收音機，通過設計、安裝、調試，使學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，接收信號的穩定性，將元件進行正確的接地，抑制電磁出現干擾的影響。

（2） 設計實際接線圖。

（3） 軟件設計

在配置和硬件設計完成的同時，開始進行程序的設計、運行和調試工作。主要的任務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，采用狀態流程圖法進行程序設計。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）和開關柜模擬輸入信號和執行電器，進行程序初調，及時發現程序中的問題并進行參數修改。

（4） 現場調試與試運行

首先對PLC系統進行全面檢查，然后在軟、硬件的設計、裝配、初調工作基本完成后，可進行現場調試。知道確認上述設計是正確的。

（5） 焊接收音機

用焊接設備，現場焊接收音機器件。

4 結束語

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

參考文獻：

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[2] 歐陽三泰， 周琴， 歐陽希. 軟PLC控制技術綜述[J]. 電氣傳動， 2014， 35（9）：52-54.

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[5] 劉宇剛. 電工電子技術實踐教學目標與教學模式的研究[J]. 教育研究與實驗， 2015（s1）：60-62.endprint