PLC在电工电子实训中的应用

王雪燃

摘要：电工电子实训课程是为我校工科学生开设的實训必修课，对学生运用理论知识解决实际问题及培养创新能力等方面有着重要作用。PLC控制技术在生产实践中应用极其广泛，对学生进行这方面的训练是十分必要的，我们结合电工电子技术实训教学过程，对PLC在电子技术中的应用进行了分析，辅助教学效果显著。

关键词：可编程序控制器；电工电子技术；应用

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）02-0109-02

Application of PLC in Electrical and Electronic Training

WANG Xue-ran

（Engineering Training Center， Inner Mongolia University of Science and Technology， Baotou 014010， China）

Abstract：The course of electrical and electronic training is a required course for engineering students， It plays an important role in the application of theoretical knowledge， solving practical problems and cultivating innovative ability. PLC control technology is widely used in production practice， It is necessary to train the students in this respect， We combine electrical and electronic technology training teaching process， Auxiliary teaching effect is remarkable.

Key words： programmable logiccontroller； Electrical and Electronic Technology； application

1 PLC简介

PLC[1]，可编程序控制器（programmable logic controller）简称，是自动化、计算机、通讯等技术发展的产物，PLC性能高、组态灵活、输入输出功能模块齐全、安装方便、运行速度快、成本低、可靠性高，在极其恶劣的环境下作业不受任何影响，非常适合在工业控制领域应用，PLC的存储器具有可编程的功能，能执行算术、计数、定时、顺序控制与逻辑运算等操作，在各类机械和生产过程中，PLC能通过这些功能起到控制作用，近年来，在PLC的微处理器中大量采用单片机，更加增强了PLC的使用能力，更加缩短了PLC与微型机控制系统之间的差别，基于PLC一系列的优点以及功能的不断改进，PLC不仅在工业领域被广泛地应用，在教学领域也被广泛使用。

2 PLC自身特点

2.1 抗干扰能力强，可靠性高

这些优点主要体现在两个方面，其一是硬件，PLC的硬件主要在电磁屏蔽、光电隔离、模拟量和数字量滤波、优化电源等方面有很大的使用措施，其中所有的元件，都通过了严格的筛选，其二是软件，PLC软件主要在警戒时钟、故障诊断、自动恢复等方面采用了新的技术，其上的程序和数据都采用了很好的保护措施，因此，PLC在工业控制方面具有更高的可靠性。

2.2 应用灵活，功能强大

PCL在安装、配置、维护和使用方面都很简单方便，并且能适应功能复杂，大小各异的控制要求，能随着产品规格和工艺要求的提高而提高；PLC的基本功能包括计数、定时、数字和模拟量输入/输出、算术和逻辑运算、移位、代码转换、步进、比较等还能完成A/D，D/A转换以及通讯网络、生产过程监控等极其强大的功能。

2.3 编程简单，使用方便

PLC采用面向问题、面向过程的“自然语言”编程，比如梯形图语言、功能表图、功能模块图、布尔助记符等编程方式，这样的编程方式，很直观、能快速的上手，并且很容易理解，又有很好的扩展性，易推广使用。

2.4 运行速度快

PLC运行速度很快，因为它是由程序控制执行的，所以它的速度都是普通的由继电器控制的速度无法比拟的。

2.5 应用面广

PLC因为其优点众多，应用面极其广泛，如开关量的开环控制、模拟量闭环控制、数字量的智能控制、数据采集与监控等，控制系统具有旋转编码器和脉冲伺服装置时，可使用数字量控制功能，充分利用PLC实现接收和输出高速脉冲的功能，使得控制更为有效简单；

3 PLC在电工电子实训中的应用

3.1 工作环境

电工电子实训的环境完全有利于PLC的安装。PLC在温度、湿度、震动、空气、电源等方面都有相应的要求，电工电子实验室温度在0到55。C，房屋面积大、有较好的通风散热设备，屋内没有发热量较大的元件，四周空间足够达到安装PLC的要求；屋内空气相对湿度在85%以下，足够保证PLC绝缘性能。没有震动源，使PLC避免振动频率 10到 55 HZ 的频繁或者连续振动。为了避免PLC受影响，还备了减震胶。屋内空气清洁，无腐蚀的和易燃气体，为了避免意外情况，教室还配备了封闭性良好的控制柜。教室有直流 24v进行输出，提供给输入端，使PLC对电源线产生的干扰有一定的进行抵制的能力。

3.2 基于PLC的设计

电工电子实训是对学生学习电子技术的综合训练。每学年共计完成近3800名学生的实践教学任务，开设项目有：电工模拟仿真；带有电度表的两地控制照明电路；异步电动机地点动、连续控制；PCB制板；九波段收音机焊接及调试；LED、T8灯管、USB拇指灯、家用变压器、摇摇棒焊接等。endprint

本课程以学生自己动手，掌握一定操作技能并亲手制作实际产品为特色，既不同于培养劳动观念的公益劳动，又不同于让学生自由发挥的科技创新活动，而是将基本技能训练、基本工艺知识和创新启蒙有机的结合，为学生的实践能力和创新精神构筑一个基础扎实而又充满活力的基础平台。

基于PLC的众多优点，再加上电子技术课程中学到的理论知识，将 PLC技术应用到九波段收音机焊接及调试中，按照设计要求，独立完成一个完整的九波段收音机设计，在此过程中，学生了解了收音机使用电子器件的型号、参数、使用方法；熟悉了电路的设计过程及参数的调试方法；学会了收音机个元件的安装、调试及使用方法；学会了数据处理方法及撰写实习报告。为达到上述目的，将设计PLC控制的收音机，通过设计、安装、调试，使学生的实际动手能力得到了明显的提高。具体如下：

（1） 为了提高收音机灵敏度，接收信号的稳定性，将元件进行正确的接地，抑制电磁出现干扰的影响。

（2） 设计实际接线图。

（3） 软件设计

在配置和硬件设计完成的同时，开始进行程序的设计、运行和调试工作。主要的任务是按照实际的控制要求，用程序（梯形图或助记符）把工艺流程图表示出来，采用状态流程图法进行程序设计。然后将编好的程序输入到PLC中，用指示灯（或利用PLC面板上的输出指示灯）和开关柜模拟输入信号和执行电器，进行程序初调，及时发现程序中的问题并进行参数修改。

（4） 现场调试与试运行

首先对PLC系统进行全面检查，然后在软、硬件的设计、装配、初调工作基本完成后，可进行现场调试。知道确认上述设计是正确的。

（5） 焊接收音机

用焊接设备，现场焊接收音机器件。

4 结束语

整个实践过程证明，通过上述基于PLC的收音机的设计，焊接实训，大大提高了学生对电工电子实训课程的兴趣。

参考文献：

[1] 周莉， 焦洋. PLC控制技术研究综述[J]. 硅谷， 2012（16）：12-12.

[2] 欧阳三泰， 周琴， 欧阳希. 软PLC控制技术综述[J]. 电气传动， 2014， 35（9）：52-54.

[3] 黃海鹰， 林超红， 陈建容. PLC在电子系统设计中的应用探索[J]. 集美大学学报， 2013， 11（3）：104-107.

[4] 梁红， 佟亮， 尹明，等. 《电工电子技术》教学改革的研究与探索[J]. 黑龙江科技信息， 2012（29）：227-227.

[5] 刘宇刚. 电工电子技术实践教学目标与教学模式的研究[J]. 教育研究与实验， 2015（s1）：60-62.endprint