朱思益

摘 要：伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，電氣自動(dòng)化成為了社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn)，相關(guān)部門要積極建立健全完整且有效的監(jiān)督管控體系，提升電氣自動(dòng)化應(yīng)用效率。本文簡要分析了電氣自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)思想，并對實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)架和設(shè)計(jì)開發(fā)過程予以集中闡釋，僅供參考。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;實(shí)驗(yàn)平臺(tái);開發(fā)設(shè)計(jì);構(gòu)架

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.149

所謂電氣自動(dòng)化就是借助計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息科技以及儀器儀表控制理論建立控制體系、管理體系和項(xiàng)目優(yōu)化體系，能在提升項(xiàng)目可靠性的基礎(chǔ)上，完善運(yùn)行安全性，降低項(xiàng)目成本的同時(shí)，為產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管工作的全面落實(shí)奠定基礎(chǔ)。

1 電氣自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)思想

在電氣自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)的過程中，要從以下幾個(gè)方面對具體設(shè)計(jì)要點(diǎn)予以關(guān)注。

第一，有效解決PLC實(shí)驗(yàn)室設(shè)備多樣化不足的問題。在傳統(tǒng)管理機(jī)制中學(xué)校實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)備多樣化存在嚴(yán)重不足，尤其是電氣自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室，PLC是唯一的設(shè)備，且學(xué)生在實(shí)際操作中只能進(jìn)行邏輯控制。要想有效提升學(xué)生實(shí)際操作管理工作的基本效果，就要建立全面且完整的管理機(jī)制，整合最新發(fā)展技術(shù)框架體系的基礎(chǔ)上，明確項(xiàng)目最新發(fā)展進(jìn)程，并能綜合應(yīng)用運(yùn)動(dòng)控制器、智能化電機(jī)啟動(dòng)器以及變頻器等，合理性完善總線型伺服驅(qū)動(dòng)管理。第二，有效處理PLC功能單一化問題。在傳統(tǒng)的PLC實(shí)驗(yàn)室中，工業(yè)控制設(shè)備單一化較為嚴(yán)重，且只能完成邏輯控制，在主流PLC逐漸發(fā)展的進(jìn)程中，高速計(jì)數(shù)以及脈沖輸出也成為了重要的應(yīng)用機(jī)制，差異化型號的PLC能有效對模塊進(jìn)行擴(kuò)展處理，但是依舊存在接口較少的問題，一般僅僅包括編程接口、電源接口和輸入輸出接口，擴(kuò)展接口數(shù)量不足?；诖?，為了解決功能單一化問題，就要設(shè)計(jì)新型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[1]。第三，遵循開放化思想。在實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)監(jiān)管工作開展進(jìn)程中，要積極落實(shí)系統(tǒng)化預(yù)期監(jiān)督機(jī)制，達(dá)到學(xué)習(xí)和理解的目的，并且將演示系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象予以綜合處理。也就是說，為了從根本上還原實(shí)驗(yàn)工作的本質(zhì)，就要秉持開放性設(shè)計(jì)思想，有效提升控制系統(tǒng)的組建和處理工序，維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行完整程度。第四，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化最新技術(shù)的集成。近幾年，技術(shù)發(fā)展和革新速度不斷加快，要想借助技術(shù)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目發(fā)展目標(biāo)，就要對平臺(tái)進(jìn)行組態(tài)技術(shù)、觸摸屏技術(shù)以及現(xiàn)場總線技術(shù)的整合，優(yōu)化技術(shù)運(yùn)行管理效果的基礎(chǔ)上，完善技術(shù)運(yùn)行框架結(jié)構(gòu)的完整性。

2 電氣自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)架

在實(shí)際工作開展進(jìn)程中，之所以要建立電氣自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，就是為了能實(shí)現(xiàn)更多的關(guān)聯(lián)功能，也為了有效體現(xiàn)出學(xué)習(xí)過程是從簡單逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜的循序漸進(jìn)的過程，要結(jié)合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建立差異化配置機(jī)制，并且整合管理流程。分別為：（1）電氣自動(dòng)化基本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)A;（2）電氣自動(dòng)化基本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)B;（3）綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái);（4）運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

第一，電氣自動(dòng)化基本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)A。整個(gè)系統(tǒng)中涉及的設(shè)備主要依托可編程控制器M218、觸摸屏以及變頻器等，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)自身除了能有效完成PLC邏輯編程工作外，也能合理性實(shí)現(xiàn)觸屏和PLC通信，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。最重要的是，在實(shí)際應(yīng)用體系內(nèi)，能實(shí)現(xiàn)M218和串口組態(tài)軟件的連接，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。第二，電氣自動(dòng)化基本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)B。涉及可編程控制器M218、觸摸屏、伺服驅(qū)動(dòng)器等，實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)就在于能實(shí)現(xiàn)PLC脈沖控制伺服系統(tǒng)，借助控制機(jī)制就能合理性優(yōu)化精確速度控制和位置控制工作[2]。第三，綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，主要包括可編程控制器M218、觸摸屏、伺服驅(qū)動(dòng)器以及電機(jī)等，是基于總線結(jié)構(gòu)建立的總線通信技術(shù)研究結(jié)構(gòu)，能精確地對速度進(jìn)行合理性控制，完善位置監(jiān)管機(jī)制和扭矩控制機(jī)制，實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通信。第四，運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，利用伺服機(jī)就能對三個(gè)基礎(chǔ)軸結(jié)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)處理，實(shí)現(xiàn)三維環(huán)境中多軸聯(lián)動(dòng)控制的目的，并且能維護(hù)同步控制結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)電子凸輪處理和虛軸處理目標(biāo)[3]。

3 電氣自動(dòng)化教學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與開發(fā)

在電氣自動(dòng)化教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中，要結(jié)合入門實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行綜合處理，主要利用的是電氣自動(dòng)化基本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)A，能輔助一些第一次操作的學(xué)生順利完成實(shí)驗(yàn)操作，以保證其能充分了解基礎(chǔ)電氣自動(dòng)化控制基礎(chǔ)知識，對后續(xù)培養(yǎng)其學(xué)習(xí)興趣具有重要的意義[4]。因?yàn)檫@個(gè)平臺(tái)是最簡單的平臺(tái)，因此，應(yīng)用在可編程邏輯控制器課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)中較為有效，或者是應(yīng)用在課程設(shè)計(jì)以及創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，能針對PLC課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)要求完成實(shí)際操作要點(diǎn)的處理和控制，提升教學(xué)實(shí)驗(yàn)的合理性，基本實(shí)驗(yàn)體系見圖1：

應(yīng)用基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)要求就能完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，在提高學(xué)生積極性的基礎(chǔ)上，也能提升其學(xué)習(xí)效率，維護(hù)教學(xué)工作的順利開展。

4 結(jié)語

總而言之，在電氣自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中，要結(jié)合實(shí)際情況優(yōu)化設(shè)計(jì)和開發(fā)項(xiàng)目的科學(xué)化程度，積極建立完整的設(shè)計(jì)流程，提高操作流程的綜合水平，也為技術(shù)融合和系統(tǒng)化升級奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[4]劉寅.電氣自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D].中北大學(xué)，2014.