PLC联网技术引入电工实训中的应用与探索

袁洪福

摘 要：职业学校的电工实训主要是提升学生电工知识的理解和实践技能。PLC联网技术目前应用较为广泛的控制技术，将PLC联网技术引入到电工实训中可以紧贴工业和技术应用，更好地提升学生与企业的紧密度，对于提升学生的能力具有较好的现实意义。

关键词：PLC联网；电工实训；应用探索

中图分类号：TM571.6 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）24-0040-02

随着科技的不断发展与进步，企业的生产逐步实现自动化，尤其是制造企业。市场的竞争日趋激烈、人员成本的不断提升都促使企业采用新的自动化技术以满足市场的需求，随着工业4.0概念的提出和不断发展，自动化技术在企业中的应用也会变得越来越频繁。PLC集输是一种电气自动化技术，其应用领域比较广泛，具有较好的应用前景。

电工实训对于职业技术学校来讲是非常重要的一个教学实践环节，它能帮助学生回顾专业知识，并开展实际操作练习。电工实训教学不仅要求学生会操作会维修，还需要学生学到的这些专业技术能满足企业的需求。PLC技术是目前乃至未来时兴的控制技术，因此将PLC联网技术引入到电工实训中有利于增强学生的专业实用技术，为未来提升工作技能奠定基础。

1 职业学校电工实训发展现状

（1）职业学校的学生理论基础较差，对于理论知识的学习和应用缺乏积极性，而PLC技术的应用需要具有一定的基础理论知识，这在一定程度上为PLC技术的引进和实训应用带来困难。（2）职业学校的学生在电工基础方面的理论知识基础比较薄弱，没有明确的学习目标，自制力相对较差，在电工实训过程中往往会损坏设备。（3）当前职业学校开展实训目的是为尽快使得学生获得中高等职业技术证书，因此，电工技能需要学生掌握基本技能，除了电力拖动、照明等基本课题以外，机电一体化、自动控制类的专业学生还应该明确专业发展方向，具备更高一级的目标。

2 PLC特点及其引入电工实训的必要性

PLC控制是可编程控制器的缩写，它是一种可进行编程的存贮起，可以储存内部的相关程序，执行用户的相关指令，例如运算、控制、计数以及操作。PLC主要由电源、中央处理器、存贮器、输入输出接口电路、功能模块以及通信模块构成。PLC的工作原理主要包括三个层次：数据采集、程序计算执行、输出。上述三个层次构成一个完整的扫描周期，PLC的中央处理器可以实现以一定频率重复上述扫描周期。经过数年的发展，PLC已经相对比较成熟完善，应用领域也相对较宽，PLC控制有以下特点：使用方便，编程简单；功能强，性价比高；用户使用方便，适应性强；可靠性高，抗干扰能力强；系统设计、安装、相关调试工作量少；维修时工作量少[1]。

PLC在未来的发展和应用前景是很鲜明的，可以在不同方面体现出来。技术方面来看，由于目前计算机及其他高科技电子产品不断地应用在PLC中，未来PLC的计算速度和稳定性一定会更加适合工业要求；发展态势来看，将可编程控制器和其他工业控制类的计算机组合在一起构成一个控制网络是可编程控制器的发展方向。因此PLC未来会有很大的应用前景。未来PLC可能会具有更加良好的人机界面，增强智能性和人机互动性；网络的通讯能力更变得更加强大；开放性会更高，操作性会更加智能和便捷；同时也会具有更加强大的功能，例如，不仅仅是石化方面的控制，在其他行业中获得更多的应用。

从PLC的发展趋势来看，传统的单击控制逐步会被联网控制系统所替代。因此，PLC实训教学就不能局限于原有的PLC单机应用，而应该引入PLC联网技术来开展实训。即PLC控制系统需要具备通信功能，能实现网络互联，各个PLC能够互联通信，PLC与其他控制设备、计算机等之间也能实现准确、快速、及时地互联通信，这样才能确保控制与管理工作协调一致。将PLC联网技术引进到电工实训应用中，可以让学生能够掌握PLC通信网络知识在工业控制中应用相关的知识与技能。

3 PLC联网技术着重培训的几个重要应用

PLC联网技术引入到电工实训后，在课堂或者学生实践应用中需要结合PLC目前在工业中的几大重要应用，只有这样才能做到紧跟工业和技术的步伐，培养学生的实际操作技能。以西门子PLC控制器进行说明。围绕以下几个方面展开实训，可以有效地提升学生的PLC实际应用能力[2]。

（1）闭环控制。在实际的工业生产过程中，需要常常使用到闭环控制，闭环控制的主要作用对象主要是温度、压力、流量等连续变化的控制量。首先传感器进行指标检测，将检测数值传递到PLC模/数模块，PLC利用自身的PID控制系统对检测变量的数值进行分析，并下达控制命令，然后利用数/模转化器和执行器将输出量作用于相应的对象，从而完成整个闭环控制的应用实践。此功能已经成熟地在电力、纺织、冶金等行业进行应用。（2）开环控制。开环控制不同于闭环控制，其输出变量不持久，在开环控制中，PLC利用扰动量与被控制变量之间的函数关系来实现控制的目标，在这一过程的实现中，需要借助于数/模转化器来实现。例如，机床定位中步进电动机，首先将电脉冲信号转化为角位移，然后利用滚珠丝杆带动刀具进行线位移。在实际的应用中，调用PLC控制模块，将脉冲信号进行处理，驱动步进电动机，PLC每输出一个控制信号，电动机就可以旋转一个角度。（3）数据处理。PLC系统自身就是一个微型计算机处理器，可以对数据进行处理和储存。例如，机械手的PLC控制实现。机械手的工作轨迹可以进行细分不同的动作，做出各种动作的数据分配表，配合一些定时器和计数器等设备，可以完成此行为。（4）远程监控。PLC多安装于工业现场，用于当地控制。将PLC进行联网，可实现远距离遥控。同时联网后还可以增加可控制的I/O点数，可以实现更大规模的控制。

4 PLC联网技术引入电工实训中的应用与探索

（1）C-NET联网方式。C-NET联网方式采用通信链接网络的方式是“1：N”，它是由一个主站点对应多个从站点之间的网络，一般主站点为计算机，从站点则是指各个PLC，中间由适配器相连，主站点通过对从站点的监控来实现相应的控制功能。（2）PC-Link联网方式。PC-Link的联网方式就是将两台PLC之间用双绞线来连接，利用链接寄存器和链接继电器共享实现各PLC之间的数据。这种联网方式是对等的多站网络，任意一个PLC上的链接寄存器和链接继电器的参数都能在其他的PLC上反馈出来，实成多个PLC的联网控制系。（3）因材施教，分层教学。在开展实训教学过程中，应充分考虑PLC联网技术电工人才需求的特点，同时结合学校的实际情况，针对实训课程的需求及学生学习能力的不同进行分层教学，因材施教。学习能力相对较差的同学制定相应的学习计划，保证学生能够完成基本的实训任务[3]。学习能力相对较好的学生要积极地开发他们的学习热情，不能局限于课堂的学习任务，要能够在深度和广度上进行适度拓展，开阔学生的视野，激发学生学习的积极性和主动性。另外，也可以组织学生之间的学习讨论环节，以能够实现带动学生积极性的目的。

5 结语

将PLC联网技术引入到电工实训过程中，不仅是社会对于高等教育的需求和要求，也是保證学生能够掌握了解应用较好的控制技术的关键所在。学生在课堂上进行开放式编程、调试，可以增强对于PLC技术的理解，利于培养学生利用PLC技术设计和开发工业控制系统的能力，有利于进一步培养学生的综合素质和工程实践能力。

参考文献

[1]张爱卿.PLC在电工实训中的应用[J].职业技术，2016，（8）：104-105.

[2]喜琍.电工电子实验中应用PLC编程技术的若干研究[J].无线互联科技，2017，（15）：136-137.

[3]刘青泉.在电工电子实验中PLC编程技术的应用[J].科技创新导报，2017，（13）：224-225.endprint