摘要近些年關(guān)于理論與實(shí)踐一體化結(jié)合的教學(xué)改革全國各地的中、高職院校實(shí)施較為普遍,也得到了一定的教育科研成果,有力地促進(jìn)了中、高職院校的深化教學(xué)改革,提高了教學(xué)效果。本文總結(jié)我院三年來實(shí)施PLC一體化教學(xué)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的經(jīng)驗(yàn),以供同行們參考。
　　關(guān)鍵詞PLC，實(shí)訓(xùn)室，一體化教學(xué)
　　實(shí)訓(xùn)室中PLC的教學(xué)設(shè)計要考慮到許多因素包括當(dāng)?shù)豍LC的發(fā)展?fàn)顩r,組建的成本,學(xué)生能力的定位,硬件要確定PLC單機(jī)還是網(wǎng)絡(luò)機(jī)等眾多因素。一般PLC輸入輸出點(diǎn)要留有30%余量,而存儲容量和指令執(zhí)行速度是其工作的重要指標(biāo),當(dāng)確定好以上的方案后就可以從以下幾個方面進(jìn)行PLC的選擇設(shè)計及建設(shè)了。
　　
　　一、硬件的配置
　　作為教學(xué)用的PLC,學(xué)校應(yīng)根據(jù)教材的要求,結(jié)合本校的實(shí)際情況進(jìn)行選購,并遵循以下幾個原則:1）實(shí)用:PLC在實(shí)驗(yàn)室中的作用主要是為了完成實(shí)驗(yàn)的課題,重在應(yīng)用。在應(yīng)用時要考慮到PLC所帶負(fù)載類型,看PLC輸出端所帶的負(fù)載是直流型還是交流型,是大電流還是小電流,以及PLC輸出點(diǎn)動作的頻率等,從而確定輸出端采用繼電器輸出,還是晶體管輸出,或晶閘管輸出。不同的負(fù)載應(yīng)該選用不同的輸出方式,這對系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是很重要的。因本實(shí)驗(yàn)室中有繼電器控制的線路改造課題,電流相對較大,因此選擇了繼電器輸出的PLC。2）成本:目前市場上的PLC產(chǎn)品眾多,由于國產(chǎn)品牌起步較晚,性能上和國外的品牌相比還有一定的差別,因此大部分實(shí)驗(yàn)室中還是采用國外的,如:美國的GEFANUC、AB德國的(西門子)SIEMENS,日本的OMRON、PANASONIC、FUJI、MITSUBISHI,韓國的三星和LG等,學(xué)校應(yīng)根據(jù)資金情況和專業(yè)設(shè)置的規(guī)模來確定PLC的品牌及數(shù)量。3）全面兼顧:由于專業(yè)不同,因而對PLC實(shí)習(xí)課題的難度也不一樣,所以在選型的時候也要作為一個方面進(jìn)行綜合的考慮,以確保PLC能夠完成規(guī)定的每一個課題。4）編程器的選購
　　編程器主要有三種:一種是用一般的手持編程器,它編程時只能用廠家規(guī)定的語句表指令進(jìn)行編程;一種用圖形編程器,它進(jìn)行編程時采用梯形圖直
　　接編程;再種是用計算機(jī)結(jié)合PLC軟件包編程,這種方式是效率最高的一種方式,也是現(xiàn)在應(yīng)用最廣的一種,并且隨著計算機(jī)的發(fā)展,可以采用筆記本電腦進(jìn)入現(xiàn)場,為現(xiàn)場調(diào)試帶來了極大的方便。綜合以上因素,我院在實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計中選用了三菱FX2N-48MR的PLC機(jī)型,并采用既有手持編程器又有計算機(jī)結(jié)合PLC軟件包編程,建成了擁有12套綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室。
　　二、擴(kuò)展模塊的選用
　　PLC除了提供主控模塊還可以配接不同的擴(kuò)展模塊。當(dāng)擴(kuò)展仍不能滿足要求時,可采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。隨著PLC的發(fā)展,其擴(kuò)展模塊種類也越來越多,如高速計數(shù)模塊、速度控制模塊、軸定位模塊、溫度控制模塊、位置控制模塊、遠(yuǎn)程通信模塊等。PLC的這種模塊化設(shè)計為用戶提供了強(qiáng)有力的控制和編程工具。
　　三、實(shí)驗(yàn)板的設(shè)計制作
　　在設(shè)計PLC實(shí)驗(yàn)室的時候就應(yīng)該考慮所要進(jìn)行的課題,針對進(jìn)行的課題再設(shè)計實(shí)驗(yàn)板電路,目前大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)板采用的是PCB板,主要是PCB板的制作比較方便技術(shù)也比較成熟,成本也低。實(shí)驗(yàn)板制作完成之后,要熟悉所選PLC產(chǎn)品的軟件說明書,就可直接編程。編程應(yīng)該結(jié)合所做課題的要求進(jìn)行程序調(diào)試,待各個動作運(yùn)行正常后便可批量生產(chǎn)。
　　四、PLC的聯(lián)網(wǎng)及與組態(tài)軟件的結(jié)合
　　PLC的聯(lián)網(wǎng)已成為當(dāng)今PLC技術(shù)發(fā)展的一種必然趨勢,進(jìn)行組網(wǎng)時,其難度比PLC單機(jī)控制大得多,要綜合考慮到網(wǎng)絡(luò)接口、通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)等多方面的因素,才可以使PLC網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行正常工作。而PLC與組態(tài)軟件的結(jié)合則要簡單很多,只要掌握了組態(tài)軟件的使用,就可以根據(jù)具體的控制要求來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、過程控制等功能,實(shí)現(xiàn)多任務(wù)在同一個系統(tǒng)中同步快速地運(yùn)行。觸摸屏與PLC的結(jié)合,也是利用了觸摸屏內(nèi)部的組態(tài)軟件,并對軟件中的通信參數(shù)進(jìn)行簡單設(shè)計,實(shí)現(xiàn)了觸摸屏對PLC的控制。今后的課題將結(jié)合組態(tài)控制和變頻技術(shù)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。
　　五、保存程序
　　當(dāng)程序調(diào)試好之后,可以把已經(jīng)編好的程序進(jìn)行保存、打印,作為以后編程的一個參考或是原始資料,也可以在以后的應(yīng)用中調(diào)出使用或做簡單的修改,極大地方便了程序的編寫與應(yīng)用。自本實(shí)驗(yàn)室建成以來,已經(jīng)有幾百名大專機(jī)電畢業(yè)生和維修電工畢業(yè)生的技能鑒定考試使用過該實(shí)驗(yàn)室,并獲得較好的效果。本PLC實(shí)驗(yàn)室的建成,為我院電氣工程系及大專教學(xué)部機(jī)電專業(yè)等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生提供了綜合設(shè)計的PLC控制技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境;提供了對不同被控對象解決方案的先進(jìn)技術(shù)平臺,同時也提高了學(xué)生的設(shè)計、實(shí)踐能力,及分析、解決問題的能力。對提高學(xué)生的就業(yè)競爭力,滿足社會上PLC技術(shù)人才的需要,必將起到重要的作用。
　　
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