機(jī)床電氣與PLC控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的開(kāi)發(fā)研究

鄔金鳳

摘 要：我們正處在科技高速發(fā)展的大環(huán)境下，近幾年機(jī)床電氣的出現(xiàn)受到了生產(chǎn)業(yè)的廣泛關(guān)注，很多科技設(shè)備也隨之出現(xiàn)在人們的面前，常見(jiàn)的有接觸器、繼電器、定時(shí)器等等，這些設(shè)備都經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展和完善，構(gòu)成了繼電接觸器控制系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行需要尊重其與其它電器和觸頭之間所具有的邏輯關(guān)系，做好連接。教學(xué)過(guò)程中的模型建立對(duì)學(xué)生的綜合運(yùn)用能力和實(shí)踐能力提升有著重要影響。

關(guān)鍵詞：機(jī)床電氣；PLC控制教學(xué)；實(shí)驗(yàn)裝置

社會(huì)的發(fā)展需要工業(yè)作為基礎(chǔ)，生產(chǎn)企業(yè)需要對(duì)生產(chǎn)內(nèi)容進(jìn)行柔性化控制，以此來(lái)滿足社會(huì)發(fā)展的需要，傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中需要做好繼電接觸器控制系統(tǒng)的建立，模擬社會(huì)生產(chǎn)業(yè)所具有的生產(chǎn)需要，但與當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求存在著出入，近幾年來(lái)信息技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，為了適應(yīng)當(dāng)前的科技節(jié)奏，工業(yè)控制方法開(kāi)始與時(shí)俱進(jìn)，這也是生產(chǎn)科技創(chuàng)新發(fā)展的基礎(chǔ)。PLC也被稱為可編程序控制器，在應(yīng)用的過(guò)程中，能夠完善現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)功能，促進(jìn)生產(chǎn)終端的靈活性發(fā)展，這一生產(chǎn)優(yōu)點(diǎn)能夠保證系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)價(jià)格，實(shí)現(xiàn)科技和生產(chǎn)的有機(jī)結(jié)合，其模擬狀態(tài)下能夠?yàn)閷W(xué)生提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

一、PLC控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置原理分析

（1）建立實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制系統(tǒng)的理論模型。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用和實(shí)踐是教學(xué)的主要內(nèi)容，需要明確的是想要建立一個(gè)相對(duì)完整的控制系統(tǒng)，要遵循客觀發(fā)展規(guī)律，由系統(tǒng)輸入作為教學(xué)的開(kāi)始，提高學(xué)生的邏輯思維，讓學(xué)生能夠更好的進(jìn)行設(shè)備的控制。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在進(jìn)行輸出的過(guò)程中，因?yàn)橹饕脑O(shè)計(jì)程序是通過(guò)元件和測(cè)量元件進(jìn)行組成的，所以在進(jìn)行設(shè)備的控制過(guò)程中可以分為開(kāi)環(huán)控制、閉環(huán)控制兩種，一個(gè)用來(lái)進(jìn)行控制系統(tǒng)的組成反饋，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，一般的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備所具有的電氣控制系統(tǒng)使用原理相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，大多數(shù)都是通過(guò)輸入設(shè)備來(lái)進(jìn)行機(jī)構(gòu)任務(wù)的執(zhí)行和工作的邏輯性控制。也就是說(shuō)該控制系統(tǒng)能夠依據(jù)被控的生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)行來(lái)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)際使用情況進(jìn)行反饋，通過(guò)設(shè)備的輸入來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)信號(hào)的采集，從不同的設(shè)備渠道來(lái)進(jìn)行工作現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)控制，通過(guò)PLC計(jì)算所得到的輸入信號(hào)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，目的是能夠更好的進(jìn)行信號(hào)控制。

（2）實(shí)驗(yàn)裝置整體結(jié)構(gòu)。當(dāng)前我國(guó)的企業(yè)機(jī)床電氣控制系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中需要遵循基本的生產(chǎn)原理，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定是通過(guò)控制電路和面板來(lái)實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)結(jié)合PLC和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)等組成的。通過(guò)PLC自帶的應(yīng)用程序進(jìn)行PLC的電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，工作過(guò)程中需要計(jì)算機(jī)編程功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，結(jié)合當(dāng)前的科技發(fā)展來(lái)進(jìn)行信息傳送，通過(guò)PLC進(jìn)行工作設(shè)備的控制和管理。嚴(yán)格按照不同的工程原理來(lái)進(jìn)行機(jī)床電氣與 PLC 控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的開(kāi)發(fā)，搭建了該裝置的結(jié)構(gòu)原型，并通過(guò)工作人員的努力不斷的進(jìn)行完善，實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的根本目標(biāo)。

二、實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)實(shí)例與應(yīng)用

“機(jī)床電氣與PLC控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置”如圖所示，主要的安裝原理是通過(guò)電路進(jìn)行面板的鏈接以實(shí)現(xiàn)控制面板的工作目的，同時(shí)要做好元件工作臺(tái)的執(zhí)行與工作，將PLC作為整個(gè)系統(tǒng)的核心，運(yùn)用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行輔助和控制，結(jié)合相關(guān)的軟件和硬件來(lái)共同組成的，可編程控制器PLC的選用需要保證開(kāi)關(guān)量的輸入輸出處于平穩(wěn)的狀態(tài)下，能夠滿足教學(xué)的要求，并且要帶有模擬輸入輸出量的功能。通過(guò)串聯(lián)端口的建立來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊，這一構(gòu)建形式成功的將多臺(tái)實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了聯(lián)接，能夠模擬出工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制的整體形象。電路接線面板的構(gòu)成能夠讓學(xué)生在進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)會(huì)基本的電氣控制電路操作和設(shè)計(jì)，以此來(lái)提高學(xué)生的操作能力和應(yīng)用能力。

三、PLC控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的特點(diǎn)

（1）具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。社會(huì)發(fā)展過(guò)程中離不開(kāi)工業(yè)的興起，人才的培養(yǎng)至關(guān)重要，想要培養(yǎng)出社會(huì)需要的綜合性應(yīng)用人才，需要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)，控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的建立和設(shè)計(jì)是針對(duì)機(jī)床電氣與PLC課程的實(shí)踐性進(jìn)行的。我們都知道教學(xué)要與工程應(yīng)用相結(jié)合，這與實(shí)驗(yàn)裝置具有一致性。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)成大多數(shù)都是通過(guò)實(shí)際工作中真實(shí)存在的電氣元件，或者是結(jié)合當(dāng)前的企業(yè)操作要求來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)模型的構(gòu)建，讓整個(gè)教學(xué)流程更加的直觀。

（2）具有很強(qiáng)的開(kāi)放性。和其他的機(jī)械類(lèi)專業(yè)課程教學(xué)設(shè)計(jì)相比，PLC控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用涉及到了很多電氣控制實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容，相對(duì)比原有的教學(xué)內(nèi)容來(lái)講，具有很強(qiáng)的開(kāi)放性，并且能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)⑺械闹R(shí)進(jìn)行綜合，以此來(lái)解決可能出現(xiàn)的問(wèn)題，不斷地完善自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)操作性的了解。在進(jìn)行執(zhí)行件的生產(chǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，工作人員可以通過(guò)對(duì)象模型的建立來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類(lèi)型電機(jī)的控制，如：將機(jī)械手作為執(zhí)行件能夠進(jìn)行機(jī)械手移動(dòng)控制的實(shí)踐教；電梯模型能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電梯的模擬控制。

四、總結(jié)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，國(guó)家的工業(yè)實(shí)力變得越來(lái)越重要，這也讓社會(huì)對(duì)工業(yè)人才的需求越來(lái)越高，機(jī)床電氣與PLC控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的出現(xiàn)豐富了教學(xué)內(nèi)容，落實(shí)教學(xué)理念需要將學(xué)生變?yōu)榻虒W(xué)課堂的主體，PLC經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展和應(yīng)用，能夠?qū)C(jī)械電氣和現(xiàn)代科技技術(shù)進(jìn)行深入融合。對(duì)于本專業(yè)人才培養(yǎng)的課程改革過(guò)程，需要保證教學(xué)設(shè)計(jì)的綜合性和應(yīng)用性，這是為了做好學(xué)生綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，技術(shù)類(lèi)學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)要以實(shí)踐性為主，因此要將此實(shí)驗(yàn)裝置引入教學(xué)。

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