电气自动化实验平台开发与设计

朱思益

摘 要：伴随着科学技术的不断发展和进步，电气自动化成为了社会各界关注的焦点，相关部门要积极建立健全完整且有效的监督管控体系，提升电气自动化应用效率。本文简要分析了电气自动化实验平台的基础设计思想，并对实验平台构架和设计开发过程予以集中阐释，仅供参考。

关键词：电气自动化;实验平台;开发设计;构架

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

所谓电气自动化就是借助计算机技术、信息科技以及仪器仪表控制理论建立控制体系、管理体系和项目优化体系，能在提升项目可靠性的基础上，完善运行安全性，降低项目成本的同时，为产品质量监管工作的全面落实奠定基础。

1 电气自动化实验平台的设计思想

在电气自动化实验平台设计的过程中，要从以下几个方面对具体设计要点予以关注。

第一，有效解决PLC实验室设备多样化不足的问题。在传统管理机制中学校实验室内设备多样化存在严重不足，尤其是电气自动化实验室，PLC是唯一的设备，且学生在实际操作中只能进行逻辑控制。要想有效提升学生实际操作管理工作的基本效果，就要建立全面且完整的管理机制，整合最新发展技术框架体系的基础上，明确项目最新发展进程，并能综合应用运动控制器、智能化电机启动器以及变频器等，合理性完善总线型伺服驱动管理。第二，有效处理PLC功能单一化问题。在传统的PLC实验室中，工业控制设备单一化较为严重，且只能完成逻辑控制，在主流PLC逐渐发展的进程中，高速计数以及脉冲输出也成为了重要的应用机制，差异化型号的PLC能有效对模块进行扩展处理，但是依旧存在接口较少的问题，一般仅仅包括编程接口、电源接口和输入输出接口，扩展接口数量不足。基于此，为了解决功能单一化问题，就要设计新型实验平台[1]。第三，遵循开放化思想。在实验室平台监管工作开展进程中，要积极落实系统化预期监督机制，达到学习和理解的目的，并且将演示系统和实验现象予以综合处理。也就是说，为了从根本上还原实验工作的本质，就要秉持开放性设计思想，有效提升控制系统的组建和处理工序，维护系统运行完整程度。第四，实现电气自动化最新技术的集成。近几年，技术发展和革新速度不断加快，要想借助技术实现项目发展目标，就要对平台进行组态技术、触摸屏技术以及现场总线技术的整合，优化技术运行管理效果的基础上，完善技术运行框架结构的完整性。

2 电气自动化实验平台的构架

在实际工作开展进程中，之所以要建立电气自动化实验平台，就是为了能实现更多的关联功能，也为了有效体现出学习过程是从简单逐渐转变为复杂的循序渐进的过程，要结合自动化实验平台建立差异化配置机制，并且整合管理流程。分别为：（1）电气自动化基本实验平台A;（2）电气自动化基本实验平台B;（3）综合自动化实验平台;（4）运动控制实验平台。

第一，电气自动化基本實验平台A。整个系统中涉及的设备主要依托可编程控制器M218、触摸屏以及变频器等，实验平台自身除了能有效完成PLC逻辑编程工作外，也能合理性实现触屏和PLC通信，具有一定的应用价值。最重要的是，在实际应用体系内，能实现M218和串口组态软件的连接，实现监控。第二，电气自动化基本实验平台B。涉及可编程控制器M218、触摸屏、伺服驱动器等，实验重点就在于能实现PLC脉冲控制伺服系统，借助控制机制就能合理性优化精确速度控制和位置控制工作[2]。第三，综合自动化实验平台，主要包括可编程控制器M218、触摸屏、伺服驱动器以及电机等，是基于总线结构建立的总线通信技术研究结构，能精确地对速度进行合理性控制，完善位置监管机制和扭矩控制机制，实现以太网通信。第四，运动控制实验平台，利用伺服机就能对三个基础轴结构进行驱动处理，实现三维环境中多轴联动控制的目的，并且能维护同步控制结构，实现电子凸轮处理和虚轴处理目标[3]。

3 电气自动化教学实验的设计与开发

在电气自动化教学实验设计过程中，要结合入门实验平台进行综合处理，主要利用的是电气自动化基本实验平台A，能辅助一些第一次操作的学生顺利完成实验操作，以保证其能充分了解基础电气自动化控制基础知识，对后续培养其学习兴趣具有重要的意义[4]。因为这个平台是最简单的平台，因此，应用在可编程逻辑控制器课程教学实验中较为有效，或者是应用在课程设计以及创新实验教学中，能针对PLC课程教学实验要求完成实际操作要点的处理和控制，提升教学实验的合理性，基本实验体系见图1：

应用基础性实验要求就能完成基础实验，在提高学生积极性的基础上，也能提升其学习效率，维护教学工作的顺利开展。

4 结语

总而言之，在电气自动化实验平台设计和开发过程中，要结合实际情况优化设计和开发项目的科学化程度，积极建立完整的设计流程，提高操作流程的综合水平，也为技术融合和系统化升级奠定坚实基础。

参考文献：

[1]刘静，张琰，晏永红等.结合物联网的电气自动化PLC实验平台的构想与初步设计[J].数字技术与应用，2016（04）：12，14.

[2]张胜男，刘静，杨荣国等.基于物联网的远程监控系统轮廓环境实验平台设计[J].现代商贸工业，2016，37（20）：190-191.

[3]翟文权.基于PLC和运动控制器的电气自动化实验平台的设计[J].自动化与仪器仪表，2015（12）：28-29.

[4]刘寅.电气自动化实验平台的设计与开发[D].中北大学，2014.