PLC电气控制课程实训教学中技术文件编写方法探索

陈定蘋

【摘 要】本文以电气控制及PLC技术课程实训为例，从“电动机控制要求说明”技术文件、“PLC控制地址分配表”技术文件、“电动机正反转PLC控制电气原理图”技术文件、“电动机正反转PLC控制程序”技术文件、“电器元件清单”技术文件、“电器元件布置图”技术文件、“电气安装接线图”技术文件等方面探索技术文件的编写方法，要求学生按实际工程项目的工作过程要求，完成必要的技术文件。

【关键词】PLC电气控制课程 电动机正反转 PLC技术 实训项目 技术文件

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2017）03C-0186-03

PLC电气控制课程实训教学要求通过实训，使学生掌握PLC（可编程序控制器）的基本编程方法，并能使用PLC完成一些简单的传统继电器控制项目；以其中的一个小项目“PLC控制电动机正反转”为例，说明整个设计、施工工作过程的步骤，以及所要提交的技术文件有哪些，让学生在学校就开始锻炼专业工作技能。鉴于每一个工程项目都有许多技术文件，因此，在PLC电气控制课程实训教学中，应培养学生学习阅读及撰写技术文件的专业技能，培养学生掌握实训项目的工作步骤，加深对实训课程内容的认识，提升学生专业技术工作技能，为今后的专业工作打下良好基础。

一、“电动机控制要求说明”技术文件

要完成一个工作任务的第一步，就要掌握任务的控制要求，对工作任务的生产工艺、控制过程的要求必须掌握，因此，第一个技术文件就是“电动机正反转控制要求说明书”。控制要求用来说明工作任务的目的、方式及实现的过程，说明项目的工作原理，包括基本的操作方法，以及必要的保护措施、实现控制功能的方法；它是后续设计、安装、维护、维修工作的重要技术文件；在撰写或分析工作任务控制要求时，要对工作任务的各个方面进行综合考虑，可以通过与设备的生产者、使用者沟通，掌握整个项目的生产工艺流程，以及基本控制要求、安全保護措施的实施方法；也要充分了解操作者操作设备的流程和习惯，为设备提供方便的操作方式，还要考虑日后设备的运行维护。“实训任务控制要求”文件在高职学生实训时多为教师已经编写好给学生的；为锻炼学生分析问题的能力，教师也可以要求学生互相出任务。下面为电动机正反转PLC控制要求说明：

电器元件作用规定：SB2、SB3分别为电动机正转、反转起动按钮，SB1为停止按钮，FR为热继电器，KM1、KM2分别为电动机正转、反转接触器；FU1为电动机短路保护熔断器，FU2为可编程序控制器（PLC）短路保护熔断器，FU3为PLC输出端短路保护熔断器，接触器线圈电压为～220V。

工作原理说明：按下SB2，KM1接触器线圈得电并自锁，其常开主触点接通，电动机正转运行；按下SB1，KM1线圈断电，主触点断开，电动机断电停止运行。按下SB3，KM2接触器线圈得电并自锁，其常开主触点接通，电动机反转运行；按下SB1，KM2线圈断电，主触点断开，电动机断电停止运行。FU1为主电路短路保护的元件，FU2为PLC的短路保护元件，FU3为PLC输出端的短路保护元件；FR热继电器作为电动机过载保护元件，当电动机出现过载时，FR常闭触点断开，切断电动机控制电路，使电动机断电停止运行；为确保两个方向接触器不能同时工作，在设计PLC程序时，必须考虑两个输出点的互锁问题，在PLC外部的接触器线圈控制电路也要采用接触器常闭触点互锁。

二、“PLC控制地址分配表”技术文件

根据工作任务的控制要求，确定需要控制的执行器件（由PLC输出点控制的元件），同时根据方便操作及电路保护的要求，确定控制电路的各种指令或保护元件（给PLC发出动作指令的输入点控制元件）；设计PLC地址分配表，用以说明PLC的I/O地址与哪些元件连接，以及这些元件的功能及作用（实际工程项目中，还要根据这些指令元件及执行元件的种类、数量的多少，决定PLC 输入/输出点中数字量、模拟量需要多少个点 ，为选择PLC的类型提供依据）。同时，还要考虑操作方式的不同，是否采用多地控制的方式、急停按钮的联接方式不同，等等，都会影响PLC输入、输出点数的多少；因此，第二个技术文件就是“PLC的地址分配表”。通过编写“PLC地址分配表”，可以让学生掌握哪些元件应该接输入端，哪些元件应该接输出端；表1为地址分配表。

三、“电动机正反转PLC控制电气原理图”技术文件

设计好PLC输入/输出地址分配表，根据控制要求完成下一个文件：“电动机正反转PLC控制电气原理图”，电气原理图是用来表示电路各电气元器件中导电部件的连接关系和工作原理的图纸，并不以元件的实际外形来描述；它是电气设备最重要的技术图纸，也是其他电气系统图的依据；绘制电气原理图的文字符号及图形符号必须采用最新国家标准，图纸的布局应遵循主电路在左边或上面，控制电路及辅助电路在右边或下面；所有触点均以未通电或未受压的状态来画；输入信号元件采用常开或常闭触点，可根据工作需要设计，起动按钮多采用常开触点，而急停按钮、限位开关等安全保护元件，不应采用常开触点，而应采用常闭触点形式，当出现问题时可快速断开电路；如果为了减少输入点，可以将安全保护的常闭信号输入点串联；对于不能同时工作的接触器，在程序中要采用互锁设计，在接触器硬件连接时也要采用互锁，起到双重保险的作用。图1为电动机正反转PLC控制电气原理图。

学生通过设计或绘制电气控制原理图，能够掌握PLC控制电路的接线方式，如PLC的工作电源是交流220V；输入接口电路的类型，是直流输入型还是交流输入型；输入端电源的接线，是漏型还是源型；以及输出接口电路的类型，是晶体管或晶闸管类型，还是继电器类型，带交流负载还是直流负载；输出端子的分组接线方式，PLC输出点的带负载能力等知识，都在设计或绘制PLC控制电气原理图的过程中得到掌握或巩固，使学生的专业技术设计能力得到提高。