電工電子實驗中PLC技術的應用研究

劉偉

【摘 要】隨著現代科技的快速發展，很多新型技術涌現，其中，PLC編程技術作為一種新的數據處理技術，在電工電子領域得到了有效應用，發揮了非常重要的作用?；诖?，文章從PLC編程技術概念入手，對其在電工電子實驗中的應用進行了探討，以供參考。

【關鍵詞】PLC編程技術;電工電子;實驗

在工業生產中，電工電子實驗是非常重要的內容，是實現機電一體化的前提和保障。在電工電子實驗中，工作人員除了要有過硬的理論知識，還需要豐富的實踐操作經驗，而PLC編程技術在實驗教學中的應用，可以提升電工電子實踐教學的效率和水平，為社會的發展培養更多專業實用性人才。

一、PLC編程技術概述

PLC編程技術屬于數字運算操作系統，在使用該技術時，利用存儲器進行程序的編寫，并完成邏輯運算等相關操作指令，從而通過數字的模擬輸入、輸出對各種機械設備進行科學操作。這項技術之所以可以得到有效應用，是因為它的抗干擾性、靈活性很強，操作起來也非常方便、易于掌握，因而在工業領域得到了有效應用。

二、PLC編程技術在電工電子實驗中的應用

PLC編程技術在工業生產中是應用比較普遍的一項技術，具有很強的穩定性、抗干擾性。在具體應用該項技術時，主要采用的是循環掃描方式，在每個周期內，PLC編程技術都會經歷輸入采樣、執行程序、輸入刷新三個過程。程序的執行都是按照順序進行的，每個程序執行前，都要相關變量的輸入、輸出。

三、基于PLC編程技術的電工電子實驗教學裝置的研發

在電工電子專業教學中，學生除了要掌握最基本的理論，實驗教學也是非常重要的內容。實驗的作用是培養學生實踐能力和水平，讓學生具備電工電子操作技能水平。為此，基于PLC編程技術的實驗教學裝置被提出，與電工技術原理具有一致性。

從電工電子實驗教學的內容看，與別的專業存在的一定的差異，其內容更深、更廣，包含設計、組裝等各個方面的內容。其實驗裝置也有自身的特點：1）通用性強，適用范圍廣。2）技術更先進，實用性更強，安全性高。3）具有很強的擴展性，使用起來比較靈活。

四、基于PLC編程的電工電子實驗系統的研究

軟件的開發和設計需要做好如下內容：1）分析控制對象的需求。2）對軟件的大致框架進行設計。3）完成PLC程序代碼的編寫。4）做好成 PLC程序的調試。5）撰寫設計報告。

分析控制對象的需求是軟件開發中非常關鍵的內容，該過程需要了解控制對象的具體狀況，包含功能的實現情況、所處環境等。這些對后續設計任務的順利進行都是很關鍵的內容。

1）綜合考慮控制系統要求，對PLC程序進行設計，不斷地更新和完善控制功能程序的編寫任務，將計數器或各類數據清零，恢復所需要的數據，復位繼電器等設備，此外，還要讓程序保持在初始狀態。

2）故障診斷、顯示程序。這些程序同其他程序進行比較，是獨立存在的，一般都是在完成基本程序的設計任務后才添加。

3）程序保護、連鎖。這部分內容是非常重要的，需要仔細考慮，以免出現操作誤區。

4）在使用PLC編程技術時，通常有兩個按鍵的作用是很大的。如果這兩個按鍵所處的狀態是不一樣的，電機所處的運行狀態也是存在差異的;若是其中任意按鍵是閉合的，電動機可能處在停止或啟動狀態。

5）順序控制實現。在使用PLC編程技術時，必須對順序控制方法引起重視。該控制方法技術含量很高，要對工序科學劃分。在進行順序控制時，要融合最新設計理念，保證操作能嚴格依據標準流程實現。

該種設計思路和PLC編程技術是吻合的，也能優化設計流程，還能將復雜的邏輯簡單化，分步進行編程，保證各項功能的實現。對于學生來說，順序控制方法可以強化他們對知識的理解和認識，從而熟練應用 PLC編程技術。

6）邏輯函數的使用。在加工工件時，可利用三個開關控制電動機。在使用PLC進行編程時，要反復互鎖程序，以保證程序的安全、有效性。但這個過程比較麻煩，需要反復對互鎖開關進行調試，使其滿足工藝標準要求，且在反復輸入的過程中，編程者可能會漏寫、錯寫程序，無法達到工藝要求，讓學生花費時間重新去調試、糾正程序，為了節省學生的時間，能更高效地參加更高級別的程序調試，就要優化程序操作過程。

五、PLC控制系統實驗實現過程

實驗過程的實現需要先將實驗內容確定下來：1依據實驗控制過程實現的基本要求，將相關的技術條件確定下來;2）確定電工電子傳動模式，將PLC型號確定下來;3）完成PLC的輸入、輸出編寫任務，并繪制出相應的接線圖;4）進行編程程序設計;5）完成系統調試任務，編寫好完整、準確的說明書。

確定好實驗內容后，要對實驗實現的步驟進行分析，具體如下：1）分析被控對象，弄清控制要求;2）將I/O設備確定下來;3）確定好PLC類型;4）對I/O點進行科學分配;5）進行PLC編程;6）軟件調試;7）報告撰寫。

西門子等是學校應用最多的品牌，其技術較為成熟，用起來更加方便。

六、PLC仿真系統設計和實驗

（一）實驗應用設計

PLC仿真系統實驗設計包含基本、綜合實驗兩方面內容，基本實驗包含計算器、定時等相關指令，該實驗是檢測學生對PLC仿真系統基本指令的了解情況。綜合實驗包括點擊正反轉控制、小車送料控制等實驗，對學生對指令的熟練情況有一個了解。

（二）實驗效果

1）通過屏幕可以直觀了解到實驗過程中PLC控制是否合理，這為編程、調試帶來了極大的便利，為學生對電工電子控制系統方面知識的學習帶來了益處。

2）虛擬仿真和現代科技的融合，讓各項技術可以融入實驗，吸引了學生的注意，調動了學生學習的熱情和積極性，提高學生實踐操作水平。

3）在電工電子實驗中，學生可以結合自身需要提出要求，對控制算法進行調整，這個過程不必對復雜的硬接線過程進行調整，只要編制控制程序就行，利用計算機將虛擬對象呈現出來，就可以直觀判斷出檢測結果的正確性。

七、結束語

在大部分高校電子電工實驗教學過程中，都運用了PLC編程技術，提升了學生的實踐技能和創新能力;同時，在工業發展中也發揮著很重要的作用，但從現在的情況看，PLC編輯技術在具體使用的過程中還存在一些問題有待加強和解決。因此，在今后工業領域發展建設過程中，還需要加大對PLC編程技術的探索和研究，不斷地進行技術的更新、升級，為電子電工科研、工業建設奠定基礎。

【參考文獻】

[1]喜琍. 電工電子實驗中應用 PLC 編程技術的若干研究 [J]. 無線互聯科技 ，2017（15）：136-137.

[2]郭文娟 ， 郭宏平 . 一體化教學方法在可編程控制器 （PLC） 課程教學中的應用 [J]. 南方農機 ，2020，51（10）：126.

[3]李曉東 ， 任成廣 ， 馬宏巖 . 基于 PLC 編程技術對電子電工實驗的應用分析 [J]. 職業技術 ，2017，19（7）：92+75.

[4]劉德任 ， 劉家文 .PLC 編程技術在電工電子實驗中的應用分析[J]. 課程教育研究 ，2017，12（2）：321-322.

[5]黃冠恩 ， 廖可明 . 電工電子實驗中應用 PLC 編程技術的若干研究 [J]. 電腦知識與技術 ，2017，12（5）：1325-1335.