机床电气与PLC控制教学实验装置的开发研究

邬金凤

摘 要：我们正处在科技高速发展的大环境下，近几年机床电气的出现受到了生产业的广泛关注，很多科技设备也随之出现在人们的面前，常见的有接触器、继电器、定时器等等，这些设备都经过长时间的发展和完善，构成了继电接触器控制系统，整个系统的运行需要尊重其与其它电器和触头之间所具有的逻辑关系，做好连接。教学过程中的模型建立对学生的综合运用能力和实践能力提升有着重要影响。

关键词：机床电气；PLC控制教学；实验装置

社会的发展需要工业作为基础，生产企业需要对生产内容进行柔性化控制，以此来满足社会发展的需要，传统的教学过程中需要做好继电接触器控制系统的建立，模拟社会生产业所具有的生产需要，但与当前的产业发展要求存在着出入，近几年来信息技术的发展和创新，为了适应当前的科技节奏，工业控制方法开始与时俱进，这也是生产科技创新发展的基础。PLC也被称为可编程序控制器，在应用的过程中，能够完善现有的计算机功能，促进生产终端的灵活性发展，这一生产优点能够保证系统的结构，降低生产价格，实现科技和生产的有机结合，其模拟状态下能够为学生提供实验依据。

一、PLC控制教学实验装置原理分析

（1）建立实验台的控制系统的理论模型。自动化技术的应用和实践是教学的主要内容，需要明确的是想要建立一个相对完整的控制系统，要遵循客观发展规律，由系统输入作为教学的开始，提高学生的逻辑思维，让学生能够更好的进行设备的控制。实验系统在进行输出的过程中，因为主要的设计程序是通过元件和测量元件进行组成的，所以在进行设备的控制过程中可以分为开环控制、闭环控制两种，一个用来进行控制系统的组成反馈，在实际应用过程中，一般的机械生产设备所具有的电气控制系统使用原理相对来说比较简单，大多数都是通过输入设备来进行机构任务的执行和工作的逻辑性控制。也就是说该控制系统能够依据被控的生产机械的运行来对生产设备的实际使用情况进行反馈，通过设备的输入来进行系统信号的采集，从不同的设备渠道来进行工作现场的信号控制，通过PLC计算所得到的输入信号，对信号进行转换，目的是能够更好的进行信号控制。

（2）实验装置整体结构。当前我国的企业机床电气控制系统在运行过程中需要遵循基本的生产原理，系统结构的稳定是通过控制电路和面板来实现的，同时结合PLC和网络计算机等组成的。通过PLC自带的应用程序进行PLC的电气控制系统的设计，工作过程中需要计算机编程功能来实现，结合当前的科技发展来进行信息传送，通过PLC进行工作设备的控制和管理。严格按照不同的工程原理来进行机床电气与 PLC 控制教学实验装置的开发，搭建了该装置的结构原型，并通过工作人员的努力不断的进行完善，实现开发与应用的根本目标。

二、实验装置的设计实例与应用

“机床电气与PLC控制教学实验装置”如图所示，主要的安装原理是通过电路进行面板的链接以实现控制面板的工作目的，同时要做好元件工作台的执行与工作，将PLC作为整个系统的核心，运用计算机来进行辅助和控制，结合相关的软件和硬件来共同组成的，可编程控制器PLC的选用需要保证开关量的输入输出处于平稳的状态下，能够满足教学的要求，并且要带有模拟输入输出量的功能。通过串联端口的建立来实现网络通讯，这一构建形式成功的将多台实验台进行了联接，能够模拟出工业网络控制的整体形象。电路接线面板的构成能够让学生在进行实践学习的过程中，学会基本的电气控制电路操作和设计，以此来提高学生的操作能力和应用能力。

三、PLC控制教学实验装置的特点

（1）具有很强的实践性。社会发展过程中离不开工业的兴起，人才的培养至关重要，想要培养出社会需要的综合性应用人才，需要结合学生的实际情况开展实践教学，控制教学实验装置的建立和设计是针对机床电气与PLC课程的实践性进行的。我们都知道教学要与工程应用相结合，这与实验装置具有一致性。实验平台的构成大多数都是通过实际工作中真实存在的电气元件，或者是结合当前的企业操作要求来进行生产模型的构建，让整个教学流程更加的直观。

（2）具有很强的开放性。和其他的机械类专业课程教学设计相比，PLC控制教学实验装置的开发和应用涉及到了很多电气控制实验的教学内容，相对比原有的教学内容来讲，具有很强的开放性，并且能够通过实验能够将所有的知识进行综合，以此来解决可能出现的问题，不断地完善自己的学习内容，加深学生对理论知识操作性的了解。在进行执行件的生产设计过程中，工作人员可以通过对象模型的建立来实现对不同类型电机的控制，如：将机械手作为执行件能够进行机械手移动控制的实践教；电梯模型能够实现对电梯的模拟控制。

四、总结

随着经济的发展和社会的进步，国家的工业实力变得越来越重要，这也让社会对工业人才的需求越来越高，机床电气与PLC控制教学实验装置的出现丰富了教学内容，落实教学理念需要将学生变为教学课堂的主体，PLC经过长时间的发展和应用，能够将机械电气和现代科技技术进行深入融合。对于本专业人才培养的课程改革过程，需要保证教学设计的综合性和应用性，这是为了做好学生综合素养的培养，提高学生学习的自主性，技术类学科教学设计要以实践性为主，因此要将此实验装置引入教学。

参考文献：

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