現代電氣控制綜合實驗系統設計

【摘 要】隨著經濟的迅速發展以及科學技術水平的不斷提高，我國的電力工業取得了巨大的發展。而在相應的電力工業之中，電氣控制綜合實驗系統發揮了十分重要的作用。我們研究的課題是：現代電氣控制綜合實驗系統設計。目前狀況下，對于傳統電氣的控制以及對于PLC課程實驗的教學方面都遇到一定程度上的問題，難以適應發展的需求。因此，進行對于現代電氣控制綜合實驗系統進行了設計，它主要包含了兩個部分，分別是現代化的電氣控制實驗平臺以及多層次實驗教學內容。

【關鍵詞】電氣控制綜合實驗系統；創新基地；高等教育；創新教育

0.引言

為了進一步推進素質教育，深化改革，我國提出相關部門提出：抓緊建立更新教學內容的機制，對課程的綜合性以及實踐性進行進一步的加強，同時加大對于實驗課教學的重視程度，培養學生實際操作的能力。目前狀況下，各種技術發展迅速，而且各個學科之間的滲透性日益增強，這對實驗室的硬件、軟件配置提出了更高的要求，傳統的實驗室的條件以及實驗教學已經不能適應其發展。因此，應該對實驗室的硬件設施以及相應的試驗方法進行創新與改革，只有這樣，才能進一步提高學生的綜合素質，促進其全面發展，適應社會的發展需求。

1.電氣控制的教學現狀以及改革

對于電氣控制來說，它具有十分強的實踐性，這一課程主要分為兩個部分：第一，繼電—接觸器的控制系統，這一系統相對來說較為傳統；第二，現代電氣控制系統，這一系統主要是以可編程控制器作為中心。在過去，這兩個部分是分開的，而近年來，隨著對于教學內容改革的不斷深化，逐漸將這兩個內容合并成“電氣控制及其PLC技術應用”，并同時對于一些新興的技術進行了一定程度上的引用，取得了一定的進步。然而，仍然存在著一些不足之處。主要表現在試驗環節上的不足，目前狀況下，所開設的試驗大多都為驗證性的實驗，而不存在現代工業控制網絡以及通信技術方面的內容，主要是條件上沒有達到相應的要求。正是由于這一方面的不足，使得學生的實踐能力難以得到提高且對于實際工程技術的掌握不夠。為了對上述的問題進行有效的解決，我們對實驗設備以及實驗內容進行了一定程度上的改革，并配套的對于新型現代電氣控制綜合實驗裝置進行研制，除此之外，還對于綜合性實驗進行了相關的設計，以此向現代教學的方向發展。這樣一來，就可以對電氣控制實驗的教學內容進行一定程度上的完善，同時，還可以對學生的綜合能力進行進一步的提高。

2.系統的硬件平臺

這一實驗系統主要是由兩部分共同組成的，分別是PLC以及相應的計算機，他它們相互連通與配合，組成了一個小型的局域網。其中又包含了多個部件，主要有上位主機、主機配置的組態軟件，可以實現對于網絡狀態的有效監測。對于PCL的選擇，主要選取了LG公司的產品，與其他公司生產的產品比較，在價格以及質量上存在一定的優勢，符合相關的要求。對于MK200S主要采用插卡式的結構，其最大的優勢表現在通信的功能之上，具有強大的通信功能。我們實現了對于G6L-PUEA(PROFIBUS通訊主站) 和G6L-EUTB(INTERNET通訊模塊)的配置。對于相應的從站來說，它主要是由6個MK120S共同構成的。而主站與從站之間的連接主要是通過RS485總線與G7L-PBEA來實現的。

對于其中的繼電器-接觸器這一試驗裝置來說，它具有一定程度上的獨立性，能夠將其作為PLC的功率進行輸出。以此來實現對于電機以及其他一些執行機構的驅動。同時，我們還選擇了較為常用的一些低壓電器，并針對此開放出全部低壓電器的觸點。不僅如此，還對于PLC進行連接的接口進行了相關的設計。這種結構在很大程度上提高了相關系統的可分解性以及可擴展性。

3.系統軟件的配置

這一系統的軟件主要包含了兩個部分，分別是PLC的編程軟件KGL-WN以及組態軟件MCGS，對于組態軟件來說，它是我們這次設計之中的一個創新。通過對相應的組態軟件進行一定程度上的利用，可以對設計系統的電氣功能以及實際系統的工作流程有一個清晰而又直觀的了解。同時，我們還創建出一個模擬的仿真環境，在這一環境之中，可以對自己的設計進行一定程度上的驗證。不僅如此，對于主控界面以及系統流程圖的制作，可以發揮出創造性以及靈活性，拓展了思維。這樣一來，就能夠將將實際的工程訓練真正融入到實驗教學之中，具有較大的意義。

4.實驗創新設計

對于創新能力的培養，不可一蹴而就，它需要一個循序漸進的過程。所以，我們對3個層次的相關實驗進行了設計，下面我們對這3個實驗進行一一闡述：

①基礎性實驗。這一層次的實驗較為簡單，主要是基礎性的。通過這一層次的試驗，能夠對一些知識點有一個初步的了解與掌握。這一層次實驗的運行主要是通過單獨的子系統來實現的。

②綜合性實驗。這一層次的實驗綜合性較強，可以通過相關的實驗來對知識點“鋪網”，使其能夠連成一個體系。不僅如此，在這一層次的實驗之中，我們進行了對于設計性內容的添加，對于部分環節進行一定程度上的改進。這樣一來，就可以對相關的知識點有著更為透徹而深刻的理解。

③創新型實驗。這一層次的實驗主要目的在于對創新意識、創新能力的培養。首先，提出相應的任務及其指標，然后由學生進行創新型實驗，自行的組建相關的系統并進行對于實驗程度的設計。而在其中，學生可以運用網絡對彼此進行監控，在一定程度上增加了實驗的趣味性。

5.結束語

本文主要針對現代電氣控制綜合實驗系統設計進行了一定的介紹，主要從電氣控制的教學現狀以及改革、系統的硬件平臺、系統軟件的配置以及實驗創新設計這四個方面進行了具體的闡述。希望我們的研究能夠給讀者提供參考并帶來幫助。 [科]

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