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1、PLC实训室建设与项目开发 摘要:PLC实训室的建设及实训项目的开发,应以工作过程为向导,实训设备的配置应是生产实际的仿真,实训项目的内容应反映工作过程。本文介绍了PLC综合训练实验板的开放性设计思想,实训设备的多种形式,以及实训项目的内容设计是如何体现工学结合教育理念的。 关键词:实训设备;开放性;实训项目;工作过程 在当前的职业教育改革中,倡导工学结合的教育理念,以工作过程为向导开发课程。在实训室建设和实训项目的开发中,必须体现这一原则。实训设备如果不能贴近生产实际,实训项目不能体现工作过程,那么工学结合的理念就只能是一种空谈。本人在PLC实训室的建设
2、及项目开发中,尽可能的做到贴近生产实际,以实际生产项目为实训项目,将程序指令自然地融入项目中,使学生在学习中以任务为中心,程序指令为任务服务,以任务的需求为出发点,而不是以编程指令为中心,应用相应的指令来解决问题,下面将实训室的建设构思与项目开发的具体内容做详述。 一、PLC实训室硬件建设的整体构思 1.开放式的PLC接口 PLC是一个控制系统的控制器,用PLC组成的控制系统可以是各种各样的,无论是什么样的系统,都要将输入输出设备与PLC连接。在生产企业中,PLC与输入输出设备的连接都是通过接线端在控制柜中连接的。因此,本人在设计PLC与外部设备连接的方式
3、上,是仿照控制柜中的连接方式,采用端子连接,而不是用各种插头。每个项目用到的不同的实验板或模型,都要一根一根的接线到端子板上,实现PLC与输入输出设备的连接(如图1所示)。 采用这种接口方式的优点是: ⑴可以根据课程需要购买不同品牌,不同厂家的实验设备,包括自己开发的综合训练板,都可以顺利的连接到PLC上。 ⑵每次实验都要经过接线这道环节,可以训练学生的动手能力,因为在工厂设备的电器维护和新安装设备时,都要遇到接线的情形。接线也是对学生责任心和工作态度的一种培养。只有正确无误的连接好线路,才能比较顺利的完成后面的调试工作。 ⑶可以训练学生的识图能力。生产
4、设备的维修需要维修人员能够根据图纸找到线路故障点,排除故障。学生在接线的时候对照图纸接线,在查故障时也要对照图纸检查,这样就培养了学生看图、分析的习惯和能力。另外,接线错误时,学生自然的给自己设置了故障,可以通过故障来训练学生查找故障和排除故障的能力。 ⑷通过接线可以让学生了解电气柜接线的规则和要求,训练操作能力。 2.丰富多样的实训设备 实训设备的选择和设计应该遵循的原则是由浅入深,形式多样,形象美观有助于提高学生的学习兴趣,同时针对性强,每一个模板主要针对一类程序指令的学习和训练,而且还要有一个适合各种程序指令训练的综合模板。 ⑴综合训练实验板 本人设
5、计了一个综合训练实验板,现成的PLC教学实验板中,输入信号只采用选择开关信号,并且只有常开触点,这样,学生编程只习惯使用正逻辑,并忽略脉冲信号与自锁信号在编程上的不同。而我选用的输入信号有按钮,有选择开关,常开接点和常闭接点,这样在编程时就要考虑用不同的编程方法,在程序中使用的逻辑也是不相同的。这样,更接近工程实际。 该实验板包括输入设备如按钮、旋钮、电位器,输出设备如指示灯、蜂鸣器、数码管、电压表,该模板可以做电机两地控制这样的简单的位逻辑指令的练习,也可以做艺术彩灯控制这样的字移位指令的练习,可以做数字量的控制实验,也可以做难度较大的模拟量的控制实验。用这块实
6、验板所作的实验,完全由教师来设置题目,伸缩性和灵活性非常大,实验板所用开关按钮都选用工程实际中应用的产品,可靠性高,颜色与电器产品的标准吻合。 ⑵实验模型 在广泛的调研基础上,选用了联合大学机电学院设计的灌装线实训模型,同时,与联合大学机电学院的教师联合开发两套新的实验模型,一套是全自动洗衣机模型,另外一套是自动钻床模型。这两套模型是由本人提出总体设计构思和具体技术要求,由机电学院具体设计加工完成的。全自动洗衣机是真正能够进水、洗涤、排水的,自动钻床可以对木质工件钻孔。 ①灌装线实验模型 可以做简单的电机正反转控制实验,对最简单的逻辑“与”“或”“非”“置位
7、”“复位”指令进行练习,还可以对“定时”“计数”这样稍难一些的指令进行练习,可以手动也可以自动,对学生在入门阶段的学习很适合。 ②自动钻床模型 自动钻床模型是模仿钻床加工过程的仿真模型,在汽车生产企业,大量的旧机床都被改造成PLC控制的机床,做这样的模型目的是要让学生在学校中能够亲自体验一下PLC在机床控制中的应用,确实地完成一个PLC控制的钻床加工任务,再现生产实际。 ③全自动洗衣机模型 是应用传感器和执行机构种类最多的一个模型,由于有水可进到洗衣桶中,所以要用到液位传感器来检测水位,用到限位开关来检测桶盖是否盖严,用到直流电机带动波轮旋转,用到交流电
