在电工电子实验中PLC编程技术的应用

刘青泉

摘 要：该文在对于PLC编程技术在电工电子实验内应用情况研究过程中，就以西门子PLC编程技术作为研究对象，对于电工电子实验内设计部分进行重点阐述，主要表现在4个方面，分别是电气自锁与互锁、电机的正转与反转、兵乓电路与逻辑函数。主要目的就是希望能够帮助学生对于电工电子实验及PLC编程技术有着更加全面性了解，将理论知识与实践相结合，提高学生对于专业课程学习积极性，培养学生思维能力，了解专业知识，推动学生全面成长。

关键词：PLC编程技术 电工电子实验 编程技巧

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）05（a）-0224-03

我國在工业化建设过程中，工业生产内应用机电一体化越加广泛。为了保证工业建设与社会发展趋势相吻合，这就需要院校为工业建设提供高质量人才。电工电子教学过程中，学生不仅仅需要对于电工电子专业知识进行了解，同时还应该开展针对性实验，对于有关案例进行了解，保证理论知识与实践进行结合，提高学生动手能力。

1 西门子标志在电工电子实验室中的应用

PLC技术在工业自动化生产过程中应用十分常见，属于一种控制器。在实际应用过程中有良好的稳定性与抗干扰能力，对于PLC编程技术进行学习，十分便捷，正是由于PLC编程技术所具有的优势，特别在工业生产与高校教学内应用。与此同时，PLC现在也开始逐渐在电工电子教学内应用，学生能够根据实验情况，对于针对工艺形式进行了解。该文在对于电工电子实验中PLC编程技术的应用研究中，就以西门子标志作为案例，对于PLC编程技术的应用进行分析研究。

西门子标志是西门子公司所研发的一种控制器，在编程过程中最多能够输入24位数字，在这24位数值中有16位输入数字量，8种位输入数字量，还有两个数值是模拟量。西门子标志所拥有的体积要远远小于原本PLC技术，电气控制空间范围能够有效减小。标志编程更加便捷，路线配置十分简单，性价比较高，能够在实际教学实验过程中广泛应用，图1为西门子标志零件加工示意图。

如图1所示，机械手在执行复位动作的时候，工件在进入到图一位置上面，在按下针对性按键之后，工件在加工过程中就能够执行有关工序，进入到针对性剪床处。工件在加工完毕之后，按下针对性按件就能够进入到第二道工序之中，工件就会传输到钻机中。工件整个加工顺序完毕。

2 PLC编程技术的应用

PLC编程技术在实际应用过程中，所应用的形式为循环扫描，整个循环工作是反复开展，PLC编程技术所需要的时间就是循环工作周期。在每一个周期之内，PLC编程技术都会进入到3个阶段之中，分别是输入采样、程序执行与输入刷新。程序在开展过程中，都是按照由上到下的顺序，从左到右的顺序。每一个编程之前，都需要和标志内有关变量进行输入与输出。

2.1 自锁与互锁的实现

工件在实际加工过程中，需要在输入端按下针对性按钮，让按钮能够与有关设备之间进行连接，线圈与工件之间能够保持稳定联通，这就需要工件在实际加工过程中，两个按键不能够同时保持闭合状态，并且按键还需要保持复位状态。

2.2 兵乓电路的实现

PLC编程技术在实际应用过程中一共拥有两个按键，PLC编程技术工艺需求在按下其中一个按键的时候，电动机就会启动运行，在改按另一个按键电动机就会停止运行。这两个按键的工艺要求基本相同。这就需要标志程序之中具有M工序，保证按键的按下之后M工序会形成沿脉冲，进而给线圈提供稳定电源。乒乓电路实现具体程序示意图如图2所示。

2.3 顺序控制实现

顺序控制实现属于一种最为先进的方式，在PLC编程技术方面有着十分广泛的应用。顺序控制实现设计思想会将工艺划分为多个流程，在有关条件基础之下，进行针对性步骤。

加工工艺流程为：首先电动机在正常运行之后，保证正转指示灯能够闪烁；其次信号在传入30 s之后，让有关指示灯由闪烁变为常喨，电动机复位，指示灯在熄灭之后，电动机上面的指示灯就能够关闭。通过顺序控制编程思想观念，能够将原本十分复杂的落实控制流程进行步骤性划分，进而逐渐将每一个流程都落实。学生对于程序在理解上面也能够更加便捷，对于PLC编程技术内所具有的技巧有着全面性了解。

2.4 逻辑函数的应用

在工件加工过程中，一共拥有3个开关，这3个开关都能够对于电动机运行状态进行有效控制。利用PLC编程技术直接编程过程中，需要对于程序进行反复性互锁，进而保证程序安全性能与完整性能，实现有关工艺需求。原有编程方式在应用过程中，编辑所需要的时间较长，所需要涉及到的开关输入较多，设计人员在设计过程中容易出现编辑漏洞，进而无法将工艺需求落实。与此同时，学生对于程序进行调试与修改难度较高、

逻辑数值表在实际应用之后，能够有效对于传统编程进行简化，保证工艺要求落实，按照数学知识，对于PLC编程技术内所存在问题在从数学角度进行解决，学生在对于程序理解上面也更加容易，学生能够灵活将有关理论知识应用到工程问题解决过程中。

3 基于PLC电工电子技术实验研发

电子电子技术实验是电工电子体系内重要组成部分，能够有效对学生实践动手能力进行提升。科学技术在快速发展过程中，电工电子技术也在不断完善，各种科学技术也开始逐渐应用到电工电子行业内，进而电工电子知识及技术都发生了本质性转变。目前，电动电子技术实验已经在大多数院校内落实，为了能够有效将电工电子技术实验与社会技术发展趋势相吻合，教育人员开始逐渐将PLC应用到电工电子技术实验内。

电工电子技术实验室知识点学校与其他专业之间存在一定差异，内容学习也具有一定难度，主要包含五个步骤，分别是认识、设计、组装、应用与调试。PLC在电工电子技术实验内应用，所具有的特点主要表现在3个方面：（1）电工电子技术实验具有良好通用性，应用范围十分广泛；（2）电工电子技术实验安全性能较高；（3）所应用到的科学技术十分先进，具有良好实用性。在研究之后发现，电工电子技术实验内装置在不断进行完善及改进之后，都是在PLC编程技术开展。

4 基于PLC的电工控制实验系统的研究

PLC编程技术在电工电子实验内应用，设计流程需要循序渐进，可以将设计流程划分为五个部分，分别是控制对象、设计大体框架、编程代码、对程序及软件进行调试、编写设计报告。其中对于控制对象进行分析，是电工电子实验设计过程中的主要内容之一，在这个工艺流程之中主要内容就是对于对象实际情况进行全面性了解，主要是对于对象3方面内容进行了解，分别是控制功能、运行环境与实现性能，这3个方面设计水平对于后期设计工作的落实具有关键性作用。

控制系统在实际应用过程中所具有的基本需求，是PLC编程技术在电工电子实验内应用的核心，按照控制功能对于系统所具有的功能进行编写，正常情况下程序内容主要在以下两个方面。

（1）初始化程序。

PLC编程技术在应用之后，需要进行初始化编写，主要目的就是为后期编程工作奠定技术，最大程度降低编程过程中出现错误的可能性。程序在进行初始化过程中，主要包含三方面内容，分别是数据区域清零、恢复数据区域内数据及复位继电器。

（2）检测并诊断故障和显示程序。

程序内部具有很多独立存在的子程序，这些子程序在实际运行过程中都是独立存在的，并不需要与其他程序进行连接。正常情况下，子程序与程序在设计完毕之后，将子程序添加到程序内就可以了。

5 PLC仿真系统设计与实验

5.1 实验方面的设计

PLC编程技术在进行仿真系统过程中，主要由两部分实验构成，分别是基本实验与综合实验，其中基础实验内主要包含三种指令，分别为计数器指令、定时指令与基本逻辑指令，基本实验主要目的就是审核学生对PLC编程技术了解程度，让学生能够对于PLC编程技术内的有关指令进行了解，保证学生学习质量；综合实验主要由4个部分内容构成，分别是无塔供水控制、电机正反转控制、小车送料控制与指示灯控制，进行综合实验主要目的就是提高学生对于指令了解程度，同时让学生能够参与到项目研发设计上面。PLC仿真系统实验在开展过程中，主要是关注数字电路数据所發生的变化，实验在刚开始之前，数字电路显示表上数值为0，伴随着仿真系统实验不断开展，数字电路显示表上的数值开始发生变化，逐渐趋于最大值，进而按照仿真系统实验电流变化做出针对反映。

5.2 虚拟仿真实验能够带来的效果

（1）仿真实验过程中具有显示器，学生能够通过显示器将仿真实验控制性能进行全面性了解，对于仿真实验控制结果进行判断，这样能够有效对于PLC编程技术的编程与调试工作进行有效简化，帮助学生对于电工电子方面有关知识进行了解，学生电工电子控制系统设计技巧也能够显著提高。

（2）虚拟仿真实验在开展过程中，利用了现如今最为先进科学技术，进而保证虚拟仿真实验内包含多媒体技术与人机交互技术，学生能够参与到实验之中，学生积极性也能够显著提升。

（3）虚拟仿真实验在对于项目选择过程中，正常情况下都是选择价值最高的项目，显著提高学生所具有的应用技能。除了刚开始学习之外，学生对于电工电子自动化控制系统知识更加深入性了解。

（4）虚拟仿真实验内涉及到与电动电子实验的有关设备，不仅仅能够对于程序进行编程及控制，学生还能够按照自身想法对于程序进行调整，调整控制算法，在这个过程中所涉及到的硬接线较为简单，按照针对性控制程序即可，也并不需要实验失败模型，设备也不会出现损坏情况，仅仅通过显示设备就能够对于控制结果进行判断。

6 结语

高校在开展实践课程内的重要课程就是电工电子实验，实验过程中所涉及到的教学方法及教学内容，对于学生学习都起着十分关键作用。PLC编程技术在电工电子实验内应用，在提高学生实践技能的同时，还能够对学生创新及表达能力进行培养，促进学生全面发展，在实验过程中教师教学水平也能够显著提升，提高教师对于专业知识全面性了解，保证高校教育质量。

参考文献

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