劉偉

【摘 要】隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，很多新型技術(shù)涌現(xiàn)，其中，PLC編程技術(shù)作為一種新的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，在電工電子領(lǐng)域得到了有效應(yīng)用，發(fā)揮了非常重要的作用?；诖耍恼聫腜LC編程技術(shù)概念入手，對其在電工電子實驗中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，以供參考。

【關(guān)鍵詞】PLC編程技術(shù);電工電子;實驗

在工業(yè)生產(chǎn)中，電工電子實驗是非常重要的內(nèi)容，是實現(xiàn)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(jīng)驗，而PLC編程技術(shù)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用，可以提升電工電子實踐教學(xué)的效率和水平，為社會的發(fā)展培養(yǎng)更多專業(yè)實用性人才。

一、PLC編程技術(shù)概述

PLC編程技術(shù)屬于數(shù)字運算操作系統(tǒng)，在使用該技術(shù)時，利用存儲器進(jìn)行程序的編寫，并完成邏輯運算等相關(guān)操作指令，從而通過數(shù)字的模擬輸入、輸出對各種機械設(shè)備進(jìn)行科學(xué)操作。這項技術(shù)之所以可以得到有效應(yīng)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(yè)領(lǐng)域得到了有效應(yīng)用。

二、PLC編程技術(shù)在電工電子實驗中的應(yīng)用

PLC編程技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中是應(yīng)用比較普遍的一項技術(shù)，具有很強的穩(wěn)定性、抗干擾性。在具體應(yīng)用該項技術(shù)時，主要采用的是循環(huán)掃描方式，在每個周期內(nèi)，PLC編程技術(shù)都會經(jīng)歷輸入采樣、執(zhí)行程序、輸入刷新三個過程。程序的執(zhí)行都是按照順序進(jìn)行的，每個程序執(zhí)行前，都要相關(guān)變量的輸入、輸出。

三、基于PLC編程技術(shù)的電工電子實驗教學(xué)裝置的研發(fā)

在電工電子專業(yè)教學(xué)中，學(xué)生除了要掌握最基本的理論，實驗教學(xué)也是非常重要的內(nèi)容。實驗的作用是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和水平，讓學(xué)生具備電工電子操作技能水平。為此，基于PLC編程技術(shù)的實驗教學(xué)裝置被提出，與電工技術(shù)原理具有一致性。

從電工電子實驗教學(xué)的內(nèi)容看，與別的專業(yè)存在的一定的差異，其內(nèi)容更深、更廣，包含設(shè)計、組裝等各個方面的內(nèi)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(shù)更先進(jìn)，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(tǒng)的研究

軟件的開發(fā)和設(shè)計需要做好如下內(nèi)容：1）分析控制對象的需求。2）對軟件的大致框架進(jìn)行設(shè)計。3）完成PLC程序代碼的編寫。4）做好成 PLC程序的調(diào)試。5）撰寫設(shè)計報告。

分析控制對象的需求是軟件開發(fā)中非常關(guān)鍵的內(nèi)容，該過程需要了解控制對象的具體狀況，包含功能的實現(xiàn)情況、所處環(huán)境等。這些對后續(xù)設(shè)計任務(wù)的順利進(jìn)行都是很關(guān)鍵的內(nèi)容。

1）綜合考慮控制系統(tǒng)要求，對PLC程序進(jìn)行設(shè)計，不斷地更新和完善控制功能程序的編寫任務(wù)，將計數(shù)器或各類數(shù)據(jù)清零，恢復(fù)所需要的數(shù)據(jù)，復(fù)位繼電器等設(shè)備，此外，還要讓程序保持在初始狀態(tài)。

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

3）程序保護(hù)、連鎖。這部分內(nèi)容是非常重要的，需要仔細(xì)考慮，以免出現(xiàn)操作誤區(qū)。

4）在使用PLC編程技術(shù)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(tài)是不一樣的，電機所處的運行狀態(tài)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(tài)。

5）順序控制實現(xiàn)。在使用PLC編程技術(shù)時，必須對順序控制方法引起重視。該控制方法技術(shù)含量很高，要對工序科學(xué)劃分。在進(jìn)行順序控制時，要融合最新設(shè)計理念，保證操作能嚴(yán)格依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)流程實現(xiàn)。

該種設(shè)計思路和PLC編程技術(shù)是吻合的，也能優(yōu)化設(shè)計流程，還能將復(fù)雜的邏輯簡單化，分步進(jìn)行編程，保證各項功能的實現(xiàn)。對于學(xué)生來說，順序控制方法可以強化他們對知識的理解和認(rèn)識，從而熟練應(yīng)用 PLC編程技術(shù)。

6）邏輯函數(shù)的使用。在加工工件時，可利用三個開關(guān)控制電動機。在使用PLC進(jìn)行編程時，要反復(fù)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(fù)對互鎖開關(guān)進(jìn)行調(diào)試，使其滿足工藝標(biāo)準(zhǔn)要求，且在反復(fù)輸入的過程中，編程者可能會漏寫、錯寫程序，無法達(dá)到工藝要求，讓學(xué)生花費時間重新去調(diào)試、糾正程序，為了節(jié)省學(xué)生的時間，能更高效地參加更高級別的程序調(diào)試，就要優(yōu)化程序操作過程。

五、PLC控制系統(tǒng)實驗實現(xiàn)過程

實驗過程的實現(xiàn)需要先將實驗內(nèi)容確定下來：1依據(jù)實驗控制過程實現(xiàn)的基本要求，將相關(guān)的技術(shù)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(wù)，并繪制出相應(yīng)的接線圖;4）進(jìn)行編程程序設(shè)計;5）完成系統(tǒng)調(diào)試任務(wù)，編寫好完整、準(zhǔn)確的說明書。

確定好實驗內(nèi)容后，要對實驗實現(xiàn)的步驟進(jìn)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(shè)備確定下來;3）確定好PLC類型;4）對I/O點進(jìn)行科學(xué)分配;5）進(jìn)行PLC編程;6）軟件調(diào)試;7）報告撰寫。

西門子等是學(xué)校應(yīng)用最多的品牌，其技術(shù)較為成熟，用起來更加方便。

六、PLC仿真系統(tǒng)設(shè)計和實驗

（一）實驗應(yīng)用設(shè)計

PLC仿真系統(tǒng)實驗設(shè)計包含基本、綜合實驗兩方面內(nèi)容，基本實驗包含計算器、定時等相關(guān)指令，該實驗是檢測學(xué)生對PLC仿真系統(tǒng)基本指令的了解情況。綜合實驗包括點擊正反轉(zhuǎn)控制、小車送料控制等實驗，對學(xué)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(diào)試帶來了極大的便利，為學(xué)生對電工電子控制系統(tǒng)方面知識的學(xué)習(xí)帶來了益處。

2）虛擬仿真和現(xiàn)代科技的融合，讓各項技術(shù)可以融入實驗，吸引了學(xué)生的注意，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和積極性，提高學(xué)生實踐操作水平。

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

七、結(jié)束語

在大部分高校電子電工實驗教學(xué)過程中，都運用了PLC編程技術(shù)，提升了學(xué)生的實踐技能和創(chuàng)新能力;同時，在工業(yè)發(fā)展中也發(fā)揮著很重要的作用，但從現(xiàn)在的情況看，PLC編輯技術(shù)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(yè)領(lǐng)域發(fā)展建設(shè)過程中，還需要加大對PLC編程技術(shù)的探索和研究，不斷地進(jìn)行技術(shù)的更新、升級，為電子電工科研、工業(yè)建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

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