电工电子实验中应用PLC编程技术的若干研究

江海职业技术学院 毛 瑾

一、引言

在如今我国科学技术不断发展的背景下，我国的工业借助于很多现代高科技成果，工业化水平不断提高，如今很多工厂通过一体化设备实现了多品种、多规格、低成本和高质量的产品制造能力。如今社会生产离不开优秀的人才，我们需要将电工电子教学方法不断完善，使实验教学效果更加明显，让学习者的综合能力得到提升。本文就对电工电子实验中应用PLC编程技术进行讨论、研究，希望能使PLC编程技术在电工电子实验教学中得到更有效的发挥。

二、PLC编程技术介绍

PLC编程是一种数字运算操作的电子系统，PLC编程采用了可以编写程序的存储器，这样在内部储存里就可以进行逻辑运算、计数、算数运算等一些操作指令了，最后通过数字、模拟式的输出和输入，实现对各种类型机械的控制。

PLC编程技术有很高的抗干扰能力和灵活性，并且是一门比较简单的容易掌握的技术，也正是这些原因，PLC编程技术在当前的各个工厂被大量使用，而且也运用到了各个专业院校的实验教学中。PLC编程技术也是现在很多学校进行电工实验教学的工具，其增加了学生的实践能力，促进了电工人才的培养，被高校广泛地利用起来。

PLC编程技术的重点就是模拟原有的作业流程，而整个控制的过程就是由程序来决定的。我们要掌握好PLC编程技术就需要熟练掌握PLC程序语言和基本的功能实现。

三、PLC编程技术在电工电子实验教学装置中的研发

在现在的很多高职院校里的理工专业的学生他们都会上电工电子的实验，这是学习阶段一门很重要的课程，我们学的知识是要能解决生产的实际问题，所以学校开展了实验课，其目的也是为了帮助我们的学生在学习电工电子的过程里，理论与知识的结合，动手能力和动脑能力的结合。如今社会迅猛发展，计算机控制技术渗透到各个生产制造行业，电工电子领域方面也面临着很多改变，我们的学生虽然还在学校里，但是必须要对外面的生产技术的实际情况有个大体的了解，必须跟上时代发展的步伐，对实践操作有详细地认识，为了跟上时代潮流，改变实验装置落后 的状况 ，很多高校开始考虑到PLC的高性能的电工电子实验课教学装置的方案，这种教学装置与现在的电器控制理论和以及电工技术都是相符合的。

高校里的电工电子实验教学和学校里别的专业是不相同的，电工电子实验学习内容比较深奥，涉及的范围也很广泛。实验内容步骤繁多，比如：设计、组装、应用、调试等等，所以我们要让学生真正学好知识，跟上时代的步伐就一定要在实验装置上开始着手。电工电子实验学习的装置也需要满足一定的要求，比如：装置要适用面广；技术要先进；安全性要高；适用灵活等等。我们对于实验装置的设计方案必须要考虑到这些要求，根据实际操作的效果，对装置反复改进。我们的实验必须要在PLC编程技术的基础上开展，给学生使用的装置要方便维护、应用性强等等的优点，通过实验课对学生的创新能力、实践操作能力进行提升，学会理论与实践的结合，让我们学生在实验课学习到的知识能满足社会生产实际的需要。

四、基于PLC编程技术的电工电子实验系统的研究

1.PLC软件的设计内容

在高职院校的PLC电工电子实验课程里，采取PLC编程技术的时候第一步要进行PLC控制系统的设计，我们在对PLC控制系统进行设计时必须按照一定的步骤展开。我们的第一步要分析出PLC控制系统所控制的对象的一些需求；然后我们要对PLC控制系统软件的大框架进行设计；其次就是对PLC程序代码展开编写；接下来就要对PLC控制系统程序的软件以及硬件进行调试；最后就是 完成PLC软件系统的设计报告。在这些步骤里，我们最需要重视的就是分析出PLC控制系统的对象的具体需求，我们分析的时候一定要把握好PLC控制系统控制对象的基本情况，分析的情况直接对后面的步骤产生影响，所以这个步骤务必重视。

我们根据分析出的控制系统对象的基本需求，在对PLC程序进行设计的时候，是将系统控制要求作为主线的，然后一步一步进行控制功能的编写，让系统能达到实现我们预定的功能，程序的内容通常有这几点。第一点就是初始化程序，在PLC设备通电后，我们要展开一些初始化的操作，这样才能顺利地进行下一步工作，这样可以防止出现某些失误。程序在初始化这方面主要有这些内容：要恢复一些需要数据的数据区域；清零某些数据和计数器；对某些继电器复位以及显示出 程序在最开始的状态，以上内容都是做好初始化程序需要做到的地方；第二点就是对故障进行检查并且显示出程序；第三点就是对程序进行保护以及连锁，我们为了防止不合理的操作以及控制逻辑产生混乱，必须重视对程序的保护和连锁。

2.PLC控制系统在电工电子实验中实现的过程

我们在电工电子实验课时，要实现PLC控制系统在电工电子的实验，第一步就是要确定电工电子实验课的一些具体内容、具体的要求。通常情况下实验课的具体 内容有这些：（1）根据实验课需要实现的控制基本要求，明确好设计控制系统的一些技术需求。（2）选择出电工电子传动的形式以及电磁阀等相关的机构。（3）选择出PLC的型号。（4）依据PLC系统的设计要求，编写出PLC的输出以及输入分配表，用编程语言对PLC程序进行编写。（5）根据用户的需求，对我们用户的各种需求进行分析，把握好用户的使用心理，以及需要，只有这样才能设计出满足用户的界面，设计出用户习惯的操作界面，更好的进行人机交换。（6）最后一步就是要对系统进行调试工作，依照PLC的任务调整设计内容，还要对使用以及设计说明进行制作。

值得一提的就是我们在试验中采用的编程语言，梯形图是PLC最主要的编程方式，在实际生产中因为其比较直观，逻辑性清晰，并且因为其借鉴电器控制图的很多元素，所以很多熟悉电气控制工程的一线的工人很容易接受PLC梯形图，我们的学生也一定要掌握好这门编程语言，就如下图：

我们可以很直观的看到梯形图和电气控制图的很多图形符号是一样的，并且梯形图的逻辑性十分清晰，所以我们在实验中要重点掌握好这门编程语言。

3.PLC仿真系统的设计与实验

PLC的仿真系统实验一般涵盖了基本实验以及综合实验两部分。PLC的仿真系统基本实验涉及到的部分主要有：计数器的指令、定时指令和一些基本的逻辑指令。通过PLC仿真系统基本实验课，我们可以让学生更好地掌握PLC的基本指令，促使学生更加牢固的记住PLC编程技术的基础知识。而PLC仿真系统综合实验的内容又主要是小车送料；无塔供水控制；无塔供水控制等等内容。开展这些内容主要是让学生更加精准地掌握各种指令，让学生了解到了项目开发所涉及的具体内容。比如小车送料的内容，在进行小车送料控制实验时，我们最先就要知道小车送料控制的一些具体要求，然后根据小车送料实验的具体要求对控制系统进行设计，而系统设计又分为硬件设计和软件的设计。

4.虚拟仿真实验所带来的影响和效果

如今PLC 编程技术在电工电子实验中的应用也是较为普遍的，到目前为止，我国在这方面的应用也得到了广泛推广，取得了一部分骄人的成绩。但是仅仅是这样还不够，还需要我们进行大量的针对性研究：

我们可以把虚拟的PLC编程技术的控制结果在可视的屏幕上展示出来，方便大家观察和研究。也可以对后续的研究工作奠定基础，并且对于大家的学习也可以提供一些实质性的帮助。

对于这种类型的研究和操作，我们将这种技术和当今的先进技术进行融合，加强与其他领域的联系，更具有实用性，也能让学者学习起来更有兴趣。这种仿真的PLC实验的研究，对于我国未来的一些高价值和项目和研究有很多的帮助和影响。

五、总结

综上所述，基于PLC编程技术的电子电工实验是当下学习的重要课程，同样也是各个高校在培养人才的时候必须要进行实践的一门重要课程。与此同时，基于PLC的编程技术课程在目前的教学模式和教学方法等以及慢慢演变成了我们以后在机电一体化生产的重要研究课程。这种研究不仅仅是我们目前必须要学习的一门课程，也是企业和工厂在未来更好的实现机电一体化的重要手段。要想更好的应用这门技术，也要求授课者有较高的专业素养和职业素养，要求授课者在日常的工作中不断地学习和研究，以此来提高自身的专业能力，从而让学习者能够更好的学到这门技术，PLC编辑技术是门操作性 、实践性很强的技术，我们的学生除了在学校课堂好好学习以外，应该积极地参加各种实习，进入社会，进入实际的工作里学习，为未来的工业发展奠定基础。

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