電工電子實(shí)驗中應用PLC編程技術(shù)的若干研究

一、引言
在如今我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，我國的工業(yè)借助于很多現代高科技成果，工業(yè)化水平不斷提高，如今很多工廠(chǎng)通過(guò)一體化設備實(shí)現了多品種、多規格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品制造能力。
如今社會(huì )生產(chǎn)離不開(kāi)的人才，我們需要將電工電子教學(xué)方法不斷完善，使實(shí)驗教學(xué)效果更加明顯，讓學(xué)習者的綜合能力得到提升。本文就對電工電子實(shí)驗中應用PLC編程技術(shù)進(jìn)行討論、研究，希望能使PLC編程技術(shù)在電工電子實(shí)驗教學(xué)中得到更有效的發(fā)揮。
二、PLC編程技術(shù)介紹
PLC編程是一種數字運算操作的電子系統，PLC編程采用了可以編寫(xiě)程序的存儲器，這樣在內部?jì)Υ胬锞涂梢赃M(jìn)行邏輯運算、計數、算數運算等一些操作指令了，zui后通過(guò)數字、模擬式的輸出和輸入，實(shí)現對各種類(lèi)型機械的控制。
PLC編程技術(shù)有很高的抗干擾能力和靈活性，并且是一門(mén)比較簡(jiǎn)單的容易掌握的技術(shù)，也正是這些原因，PLC編程技術(shù)在當前的各個(gè)工廠(chǎng)被大量使用，而且也運用到了各個(gè)專(zhuān)業(yè)院校的實(shí)驗教學(xué)中。PLC編程技術(shù)也是現在很多學(xué)校進(jìn)行電工實(shí)驗教學(xué)的工具，其增加了學(xué)生的實(shí)踐能力，促進(jìn)了電工人才的培養，被高校廣泛地利用起來(lái)。
PLC編程技術(shù)的重點(diǎn)就是模擬原有的作業(yè)流程，而整個(gè)控制的過(guò)程就是由程序來(lái)決定的。我們要掌握好PLC編程技術(shù)就需要熟練掌握PLC程序語(yǔ)言和基本的功能實(shí)現。
三、PLC編程技術(shù)在電工電子實(shí)驗教學(xué)裝置中的研發(fā)
在現在的很多高職院校里的理工專(zhuān)業(yè)的學(xué)生他們都會(huì )上電工電子的實(shí)驗，這是學(xué)習階段一門(mén)很重要的課程，我們學(xué)的知識是要能解決生產(chǎn)的實(shí)際問(wèn)題，所以學(xué)校開(kāi)展了實(shí)驗課，其目的也是為了幫助我們的學(xué)生在學(xué)習電工電子的過(guò)程里，理論與知識的結合，動(dòng)手能力和動(dòng)腦能力的結合。如今社會(huì )迅猛發(fā)展，計算機控制技術(shù)滲透到各個(gè)生產(chǎn)制造行業(yè)，電工電子領(lǐng)域方面也面臨著(zhù)很多改變，我們的學(xué)生雖然還在學(xué)校里，但是必須要對外面的生產(chǎn)技術(shù)的實(shí)際情況有個(gè)大體的了解，必須跟上時(shí)代發(fā)展的步伐，對實(shí)踐操作有詳細地認識，為了跟上時(shí)代潮流，改變實(shí)驗裝置落后 的狀況 ，很多高校開(kāi)始考慮到PLC的高性能的電工電子實(shí)驗課教學(xué)裝置的方案，這種教學(xué)裝置與現在的電器控制理論和以及電工技術(shù)都是相符合的。高校里的電工電子實(shí)驗教學(xué)和學(xué)校里別的專(zhuān)業(yè)是不相同的，電工電子實(shí)驗學(xué)習內容比較深奧，涉及的范圍也很廣泛。實(shí)驗內容步驟繁多，比如：設計、組裝、應用、調試等等，所以我們要讓學(xué)生真正學(xué)好知識，跟上時(shí)代的步伐就一定要在實(shí)驗裝置上開(kāi)始著(zhù)手。電工電子實(shí)驗學(xué)習的裝置也需要滿(mǎn)足一定的要求，比如：裝置要適用面廣；技術(shù)要先進(jìn)；安全性要高；適用靈活等等。我們對于實(shí)驗裝置的設計方案必須要考慮到這些要求，根據實(shí)際操作的效果，對裝置反復改進(jìn)。
我們的實(shí)驗必須要在PLC編程技術(shù)的基礎上開(kāi)展，給學(xué)生使用的裝置要方便維護、應用性強等等的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗課對學(xué)生的創(chuàng )新能力、實(shí)踐操作能力進(jìn)行提升，學(xué)會(huì )理論與實(shí)踐的結合，讓我們學(xué)生在實(shí)驗課學(xué)習到的知識能滿(mǎn)足社會(huì )生產(chǎn)實(shí)際的需要。
四、基于PLC編程技術(shù)的電工電子實(shí)驗系統的研究
1.PLC軟件的設計內容
在高職院校的PLC電工電子實(shí)驗課程里，采取PLC編程技術(shù)的時(shí)候*步要進(jìn)行PLC控制系統的設計，我們在對PLC控制系統進(jìn)行設計時(shí)必須按照一定的步驟展開(kāi)。我們的*步要分析出PLC控制系統所控制的對象的一些需求；然后我們要對PLC控制系統軟件的大框架進(jìn)行設計；其次就是對PLC程序代碼展開(kāi)編寫(xiě)；接下來(lái)就要對PLC控制系統程序的軟件以及硬件進(jìn)行調試；zui后就是 完成PLC軟件系統的設計報告。在這些步驟里，我們zui需要重視的就是分析出PLC控制系統的對象的具體需求，我們分析的時(shí)候一定要把握好PLC控制系統控制對象的基本情況，分析的情況直接對后面的步驟產(chǎn)生影響，所以這個(gè)步驟務(wù)必重視。
我們根據分析出的控制系統對象的基本需求，在對PLC程序進(jìn)行設計的時(shí)候，是將系統控制要求作為主線(xiàn)的，然后一步一步進(jìn)行控制功能的編寫(xiě)，讓系統能達到實(shí)現我們預定的功能，程序的內容通常有這幾點(diǎn)。*點(diǎn)就是初始化程序，在PLC設備通電后，我們要展開(kāi)一些初始化的操作，這樣才能順利地進(jìn)行下一步工作，這樣可以防止出現某些失誤。程序在初始化這方面主要有這些內容：要恢復一些需要數據的數據區域；清零某些數據和計數器；對某些繼電器復位以及顯示出 程序在zui開(kāi)始的狀態(tài)，以上內容都是做好初始化程序需要做到的地方；第二點(diǎn)就是對故障進(jìn)行檢查并且顯示出程序；第三點(diǎn)就是對程序進(jìn)行保護以及連鎖，我們?yōu)榱朔乐共缓侠淼牟僮饕约翱刂七壿嫯a(chǎn)生混亂，必須重視對程序的保護和連鎖。
2.PLC控制系統在電工電子實(shí)驗中實(shí)現的過(guò)程
我們在電工電子實(shí)驗課時(shí)，要實(shí)現PLC控制系統在電工電子的實(shí)驗，*步就是要確定電工電子實(shí)驗課的一些具體內容、具體的要求。通常情況下實(shí)驗課的具體 內容有這些：（1）根據實(shí)驗課需要實(shí)現的控制基本要求，明確好設計控制系統的一些技術(shù)需求。（2）選擇出電工電子傳動(dòng)的形式以及電磁閥等相關(guān)的機構。（3）選擇出PLC的型號。（4）依據PLC系統的設計要求，編寫(xiě)出PLC的輸出以及輸入分配表，用編程語(yǔ)言對PLC程序進(jìn)行編寫(xiě)。（5）根據用戶(hù)的需求，對我們用戶(hù)的各種需求進(jìn)行分析，把握好用戶(hù)的使用心理，以及需要，只有這樣才能設計出滿(mǎn)足用戶(hù)的界面，設計出用戶(hù)習慣的操作界面，更好的進(jìn)行人機交換。（6）zui后一步就是要對系統進(jìn)行調試工作，依照PLC的任務(wù)調整設計內容，還要對使用以及設計說(shuō)明進(jìn)行制作。
值得一提的就是我們在試驗中采用的編程語(yǔ)言，梯形圖是PLCzui主要的編程方式，在實(shí)際生產(chǎn)中因為其比較直觀(guān)，邏輯性清晰，并且因為其借鑒電器控制圖的很多元素，所以很多熟悉電氣控制工程的一線(xiàn)的工人很容易接受PLC梯形圖，我們的學(xué)生也一定要掌握好這門(mén)編程語(yǔ)言，就如下圖：我們可以很直觀(guān)的看到梯形圖和電氣控制圖的很多圖形符號是一樣的，并且梯形圖的邏輯性十分清晰，所以我們在實(shí)驗中要重點(diǎn)掌握好這門(mén)編程語(yǔ)言。
3.PLC仿真系統的設計與實(shí)驗
PLC的仿真系統實(shí)驗一般涵蓋了基本實(shí)驗以及綜合實(shí)驗兩部分。PLC的仿真系統基本實(shí)驗涉及到的部分主要有：計數器的指令、定時(shí)指令和一些基本的邏輯指令。通過(guò)PLC仿真系統基本實(shí)驗課，我們可以讓學(xué)生更好地掌握PLC的基本指令，促使學(xué)生更加牢固的記住PLC編程技術(shù)的基礎知識。而PLC仿真系統綜合實(shí)驗的內容又主要是小車(chē)送料；無(wú)塔供水控制；無(wú)塔供水控制等等內容。開(kāi)展這些內容主要是讓學(xué)生更加地掌握各種指令，讓學(xué)生了解到了項目開(kāi)發(fā)所涉及的具體內容。比如小車(chē)送料的內容，在進(jìn)行小車(chē)送料控制實(shí)驗時(shí)，我們先就要知道小車(chē)送料控制的一些具體要求，然后根據小車(chē)送料實(shí)驗的具體要求對控制系統進(jìn)行設計，而系統設計又分為硬件設計和軟件的設計。
4.虛擬仿真實(shí)驗所帶來(lái)的影響和效果
如今PLC 編程技術(shù)在電工電子實(shí)驗中的應用也是較為普遍的，到目前為止，我國在這方面的應用也得到了廣泛推廣，取得了一部分驕人的成績(jì)。但是僅僅是這樣還不夠，還需要我們進(jìn)行大量的針對性研究：我們可以把虛擬的PLC編程技術(shù)的控制結果在可視的屏幕上展示出來(lái)，方便大家觀(guān)察和研究。也可以對后續的研究工作奠定基礎，并且對于大家的學(xué)習也可以提供一些實(shí)質(zhì)性的幫助。
對于這種類(lèi)型的研究和操作，我們將這種技術(shù)和當今的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行融合，加強與其他領(lǐng)域的，更具有實(shí)用性，也能讓學(xué)者學(xué)習起來(lái)更有興趣。這種仿真的PLC實(shí)驗的研究，對于我國未來(lái)的一些高價(jià)值和項目和研究有很多的幫助和影響。
五、總結
綜上所述，基于PLC編程技術(shù)的電子電工實(shí)驗是當下學(xué)習的重要課程，同樣也是各個(gè)高校在培養人才的時(shí)候必須要進(jìn)行實(shí)踐的一門(mén)重要課程。與此同時(shí)，基于PLC的編程技術(shù)課程在目前的教學(xué)模式和教學(xué)方法等以及慢慢演變成了我們以后在機電一體化生產(chǎn)的重要研究課程。這種研究不僅僅是我們目前必須要學(xué)習的一門(mén)課程，也是企業(yè)和工廠(chǎng)在未來(lái)更好的實(shí)現機電一體化的重要手段。要想更好的應用這門(mén)技術(shù)，也要求授課者有較高的專(zhuān)業(yè)素養和職業(yè)素養，要求授課者在日常的工作中不斷地學(xué)習和研究，以此來(lái)提高自身的專(zhuān)業(yè)能力，從而讓學(xué)習者能夠更好的學(xué)到這門(mén)技術(shù)，PLC編輯技術(shù)是門(mén)操作性 、實(shí)踐性很強的技術(shù)，我們的學(xué)生除了在學(xué)校課堂好好學(xué)習以外，應該積極地參加各種實(shí)習，進(jìn)入社會(huì )，進(jìn)入實(shí)際的工作里學(xué)習，為未來(lái)的工業(yè)發(fā)展奠定基礎。