可編程控制器實訓裝置的研制與開發(fā)

周碩

(遼寧軌道交通職業(yè)學院，沈陽110023)

可編程控制器實訓裝置的研制與開發(fā)

周碩

(遼寧軌道交通職業(yè)學院，沈陽110023)

針對可編程控制器實訓室在實訓教學中缺乏實際被控對象的問題，開發(fā)了一套PLC實訓裝置，該實訓裝置不但可以鍛煉學生進行PLC與被動對象的硬件接線，還可以直觀地反映出學生所編寫的PLC程序正確與否，最后通過教學實踐證明了該實訓裝置的效果。

PLC；實訓裝置；開發(fā)

0 引言

可 編 程 序 控 制 器 (programmable logic controller,PLC)技術已廣泛應用于工業(yè)自動化中，是現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大支柱之一。目前，我院機電專業(yè)和電氣專業(yè)都以項目的形式對此課程進行開設，需要大量的實際操作。然而，我院現(xiàn)有的PLC實訓室內沒有實際被控對象，學生只能在電腦編程運行后，通過觀察PLC上的輸出指示燈來判斷正確與否，這種紙上談兵的實作方式嚴重與實際脫軌。學生在實訓室除了會得到編程能力的鍛煉外，還應熟悉PLC與實際被控對象的硬件連接，增強學生對PLC控制系統(tǒng)的實踐動手能力，為此，我們設計出了一套實用的、方便教學的PLC實訓裝置，其中包括交通信號燈、天塔之光、搶答器、電梯樓層顯示等實訓設備，在實際教學應用中取得了很好的效果。

1 設計思想

在高等職業(yè)教育的PLC實訓教學中，應該注重培養(yǎng)學生從工業(yè)系統(tǒng)層面認識PLC技術，教學中除了注重PLC的編程技巧外，還應把PLC的硬件電路的設計和使用放在教學的重要位置，這樣才能使學生掌握真正的工業(yè)實踐技能。所以我院PLC實訓室需要一種PLC實訓教學裝置，它不但能夠真實反映PLC與外圍設備的連接，還應直觀地體現(xiàn)出學生編程運行的效果。

2 PLC實訓裝置的線路設計和功能

本套實訓設備主要包括十字交通燈控制、天塔之光循環(huán)控制、搶答器控制和電梯樓層顯示控制等，PLC的輸出可以直接與設備連接，可以鍛煉學生實際接線能力，并且具有造型美觀、結構合理、工作可靠、操作及維修方便等特點。現(xiàn)對各實訓板分別介紹下。

2.1 十字交通燈實訓板

該實訓板在原有交通燈控制的基礎上加入了人行橫道的控制，更貼近實際的交通燈。實訓板正面包括接線的端子和顯示的交通燈，各個端子都標有對應燈的符號，方便學生對PLC輸出的分配，共有十個輸出接線端和一個接電源負極的公共端，元器件均通過焊接固定在電路板上，圖1和圖2分別為該實訓板的電路圖和實物圖。

圖1 交通燈實訓板電路圖

圖2 交通燈實訓板實物圖

2.2 天塔之光實訓板

天塔之光實訓板可以對PLC的順序控制方法和移位指令的編程方法進行訓練，可以直觀地顯示效果，方便學生進行對PLC程序的修改和調試，該板采用七個輸出端子和一個共陰極的公共端，電路圖和實物圖如圖3和圖4顯示。

圖3 天塔之光實訓板電路圖

2.3 搶答器和電梯樓層顯示實訓板

搶答器和電梯樓層顯示被設計在一張實訓板上，搶答器可以利用電梯顯示中的數(shù)碼管顯示搶答到的組數(shù)，同樣數(shù)碼管還可以在電梯樓層顯示中顯示層數(shù)，學生可以在實訓時對數(shù)碼顯示、計數(shù)器、數(shù)學運算指令等進行訓練，所以本實訓板采用兩個共陰公共端子，可以分開做單獨的兩個實驗，也可把共陰極連起來一起使用。該實訓板的電路圖和實物圖如圖5和圖6顯示。

圖4 天塔之光實訓板實物圖

圖5 搶答器、電梯樓層顯示實訓板電路圖

圖6 搶答器、電梯樓層顯示實訓板實物圖

3 結語

該PLC實訓設備具有結構緊湊、使用直觀、價格便宜、性能穩(wěn)定可靠、維修方便、使用壽命長等特點。在實際應用中采用24V開關電源，學生可以安全地進行接線操作，可實現(xiàn)PLC項目教學中大部分實訓內容的驗證，很好地滿足了實踐教學的需要，極大提升了學生分析問題、解決問題的能力，使學生使用起來得心應手。在節(jié)省大量資金的前提下，成功地對PLC實訓室進行了二次開發(fā)。目前，該實訓設備在實踐教學中取得了良好的使用效果。

[1]程顯吉.可編程序控制器應用技術[M].機械工業(yè)出版社，2007.9.

[2]張遠岐.電路模擬數(shù)字綜合實驗箱的研制[J].實驗室研究與探索，2000(5):79-83.

[3]馮劉中.基于PLC的開放式綜合實驗系統(tǒng)設計[J].實驗科學與技術，2007,5(4):153-155.

（編輯 文新梅）

The Research and Development of PLC Experiment Device

ZHOUShuo
（GuidaoJiaotongPolytechnic Institute,Shenyang110023,China)

Aiming at the lack of controlled objects in PLC experiment room,a PLC experiment device is developed in this paper.This experiment device can not only train students the ability of hardware connection between PLC and controlled objects,but also reflect whether the PLC program which the students write is right or wrong.Finally,the teaching practice proves the effectiveness ofthis experiment device.

PLC;experiment device;development

G3

B

1672-0601（2015）11-0096-02

2015-09-25

周碩（1979-），男，博士生，講師，主要研究永磁同步電動機控制、滑模控制。