PLC實訓室建設研究

張學輝

摘要：結合學院的實際情況、PLC學科特點、PLC課程改革和PLC教材建設進行PLC實訓設備的自主研制開發，最后通過實踐證明PLC實訓室自主建設的良好效應。

關鍵詞：PLC；實訓室建設

中圖分類號：TP29文獻標志碼：A文章編號：2095-9214（2016）12-0156-01

引言

大部分高職院校的機電、電氣等專業都開設了PLC課程，PLC課程是實踐性較強的課程，各個院校的PLC課程不約而同的進行了理實一體化教學模式的改革，而PLC的理實一體教學就需要配備滿足這種教學模式、符合學院特色且與企業生產現場銜接的PLC實訓設備，一些院校選擇了教儀廠家的PLC實訓設備，教儀廠家生產的實訓設備存在以下不足：首先，各個職業院校層次不一，且具備不同的行業、企業背景，教儀廠家不能為某個學校訂制設備，造成教儀廠家設備與學校實際情況不符；其次，教儀設備為了好看添加了一些不必要的儀表和裝飾，構成了賣點但并不實用，無謂增加了設備的成本；最后，購買了教儀設備還需要對使用的教師進行培訓，亦增加了成本。基于以上原因，很多學院選擇了自主研制開發PLC實訓設備，進行PLC實訓室的自主建設。

一、實訓室功能和教學項目

PLC控制實訓室主要完成PLC基本知識與技能的學習與訓練，不需要采購功能強大的大型PLC，選擇了現場應用最為廣泛的西門子小型一體式PLC S7-200，只要能夠完成基本邏輯控制、順序控制、時間控制和計數控制即可，教學過程中注意對基本指令和梯形圖編程方法的訓練是十分重要的。可以完成PLC I/O地址自行分配；PLC外部硬件設計與PLC I/O硬件接線；PLC程序編寫、下載和調試等，借助人機交互軟件“組態王”進行部分項目的模擬教學，將PLC實訓室建設與PLC課程改革、PLC教材建設進行有機結合。PLC實訓室能夠完成的實訓項目包括：

電動機起動、停止：訓練基本邏輯指令；

電動機正反轉或自動開關門控：訓練基本邏輯指令，光電傳感器的應用；

電動機順序起停（3個電動機）：定時器指令訓練；

星角降壓起動控制：定時器指令訓練；

氣缸自動往復（單作用、雙作用氣缸）：計數器指令訓練，步進控制程序設計法，行程開關、磁感應傳感器的應用；

交通信號燈：定時器和計數器指令訓練，步進控制程序設計法；

噴泉控制（與交通燈共用信號燈）：步進控制程序設計法；

搶答器（與交通燈共用信號燈）：經驗法、邏輯公式程序設計法；

LED顯示（電梯樓層數字顯示）：功能指令訓練；

單按鈕控制三臺電動機起停：功能指令訓練；

校牌彩燈：功能指令訓練；

車床改造：生產機械的PLC改造。

二、實訓臺特點及配置

PLC控制實訓臺采用了現場普遍使用的鋁型材，作為實訓臺的結構材料，在網孔板上安裝行線槽和掛件導軌，采用專用接線端子，不再從電器件上拆接線，避免元器件損壞，每個實訓臺的前后兩面都可以使用，且設計成活絡形式，可拆卸組裝。實訓臺上除了安裝空氣開關、熔斷器、交流接觸器、熱繼電器、中間繼電器、PLC、開關按鈕、直流電源、光電傳感器、磁感應傳感器等常用電器元件；還安裝了交通信號燈模型、LED七段碼顯示、直流電機、交流電動機、氣缸等作為PLC的被控對象。放置電腦機箱的部分進行密閉加鎖處理，不讓學生輕易的在電腦上使用U盤，以防止電腦病毒侵入，設置編程電腦具備硬盤自動恢復功能和教師機遠程控制功能，便于實訓室管理老師管理。建成的實訓臺如圖1所示。

三、實訓室布置

按30人班級規模進行配置，研制開發12個實訓臺，每個臺子配2臺電腦，因實訓臺具有一定的高度，電腦集中在實訓室中部擺放，實訓臺靠兩邊擺放，便于理論教學與實訓，實訓室布置如圖2所示。

四、社會及經濟效益

PLC實訓室的實訓設備從設計、采購、實訓臺安裝、硬件接線、程序設計全部由教師與學生自主完成，降低了設備成本，具有極高的性價比，更貼近于生產、生活實踐。通過這樣的研發過程使教師和學生的實際動手能力大大提高，體現職教特色的“工學結合”、“做中學、做中教”。PLC實訓臺的總成本是2.1萬元/每套左右，價格遠遠低于相同功能的成套產品，大約是教學儀器廠家價格的一半。因此從價格來講，PLC實訓室的自主建設為節省了一定的實訓室建設經費。

（作者單位：遼寧軌道交通職業學院）

參考文獻：

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