導(dǎo)語：如何才能寫好一篇plc實訓(xùn)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：技工院校 plc實訓(xùn)裝置 設(shè)計與制作

技工院校電氣技術(shù)專業(yè)PLC技術(shù)及應(yīng)用課程教學(xué)需要具備一個好的實訓(xùn)平臺，然而現(xiàn)在學(xué)校使用的實驗設(shè)備大部分都是封閉式的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)只能使學(xué)生按照廠家的設(shè)定完成固定的實驗?zāi)K，很難培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和設(shè)計能力。而技工院校注重培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力，需要讓學(xué)生很好地與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，顯然這種結(jié)構(gòu)的實驗設(shè)備不適合學(xué)校教學(xué)的需要。

筆者所在技工學(xué)校電氣技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生主要分為以下幾個類型：一是中技班，二是雙高班，三是初中技師與高中技師班。學(xué)校學(xué)生人數(shù)，在一個年級階段就達到200多人，而學(xué)校的教學(xué)特點都是要求每個學(xué)生學(xué)會技能操作，因此作為電氣技術(shù)專業(yè)必修課的PLC技術(shù)所需要的實訓(xùn)設(shè)備就必須滿足學(xué)生的實訓(xùn)要求，確保實訓(xùn)學(xué)生一人一個工位。在這一前提下，我們提出設(shè)計開發(fā)適合學(xué)校學(xué)生實訓(xùn)特點的PLC實訓(xùn)平臺。

現(xiàn)有的PLC實驗設(shè)備并不能達到我們的實訓(xùn)要求，如一些實驗教儀公司生產(chǎn)的PLC實驗設(shè)備，PLC的輸入輸出點設(shè)計得不規(guī)范，很容易造成設(shè)備的損壞。一旦設(shè)備損壞，維修很不方便，而且費用比較高。另外學(xué)生在設(shè)備上只能進行一些實驗操作，不能進行接線訓(xùn)練，更不能規(guī)范學(xué)生對PLC接線的工藝要求。因此，要滿足學(xué)生的實訓(xùn)要求，就需要我們自己設(shè)計制作PLC實訓(xùn)臺。由于天煌科技有限公司有比較成熟的實訓(xùn)設(shè)備制作工藝，因此學(xué)校選擇與天煌公司合作的方式設(shè)計制作實訓(xùn)臺，具體方式是，學(xué)校負責實訓(xùn)裝置的設(shè)計與安裝，實訓(xùn)工作臺由天煌公司按學(xué)校的設(shè)計參數(shù)要求制作。

一、裝置設(shè)計特點

實訓(xùn)設(shè)備主要采用繼電器隔離的方式，將交流220V的電壓與PLC的輸出點（Y點）進行隔離，從而達到保護PLC內(nèi)部繼電器的功能。在這里我們主要考慮，是用PLC本身24V直流電源驅(qū)動隔離電路板工作，還是要另外設(shè)計一個開關(guān)電源來驅(qū)動隔離電路板工作。假設(shè)用PLC自帶24V直流電源來驅(qū)動繼電器工作，那么它的輸出COM點很可能會與外部工作電壓的COM連在一起。如果是這樣的話，一旦學(xué)生將電路接錯，就很容易將PLC的24V直流電源燒壞?；诖?，筆者認為應(yīng)在外部重新設(shè)計一個24V的直流開關(guān)穩(wěn)壓電源，用它來驅(qū)動隔離電路板工作，這樣容易出現(xiàn)的安全隱患就可以消除了。

電路原理圖的設(shè)計。以三菱FX-2N系列為例，在它的輸出點（Y點）設(shè)計一塊隔離板，用以保護PLC內(nèi)部設(shè)備。設(shè)計思路是，輸出點用24V的直流繼電器進行隔離。在Y0～Y7、Y10～Y17、Y20～Y27之間采用24個24V的直流繼電器進行隔離，隔離工作電壓由24V的開關(guān)穩(wěn)壓電源提供，原理圖如下圖所示。

圖 輸出點隔離電路

電路中的三個模塊分別是FX-2N系列的24個輸出點Y0～Y7、Y10～Y17、Y20～Y27。我們將這部分改成用外部的24個直流繼電器控制，它的驅(qū)動電源就是24V的直流開關(guān)電源。此電路圖下面的三個模塊是24個繼電器的常開觸點。它的工作原理是，當PLC有輸出時，先接通外部的繼電器，由外部繼電器的觸點與工作電壓相連接。這樣做的好處是避免工作電壓直接與PLC內(nèi)部觸點連接，可以有效保護PLC，延長PLC的使用壽命，方便設(shè)備維護。筆者主要用ProtelDxp電路制作軟件進行電路的設(shè)計，并作好印刷電路板圖，委托廠家制板。對于開關(guān)電源，考慮高溫對電路的影響，筆者設(shè)計時提高了開關(guān)電源的負載能力，加大了散熱裝置。

二、技術(shù)性能

工作臺主電路工作電壓380V，PLC控制電路工作AC電壓220V、DC電壓24V。

穩(wěn)壓電源的主要參數(shù)為：AC輸入電壓220V，DC輸出電壓24V，額定輸出電流6A。

工作環(huán)境：溫度-10℃～40℃，相對濕度

裝置容量：

外形尺寸：1350mm×650mm×700mm；支架為L形支架，800mm×700mm。

三、實訓(xùn)臺的基本配置

實訓(xùn)臺的基本配置見下表。

實訓(xùn)臺基本配置表

序號 實訓(xùn)器材 數(shù)量 規(guī)格

1 三相斷路器 1 380V

2 單相斷路器 1 220V

3 熔斷器 6 3A

4 熱繼電器 2 JR36

5 交流接觸器 6 AC220

6 開關(guān)電源 1 24V

7 隔離板 1 24V

8 接線端子 1 JX-1015

9 單相插頭 1 單相，220V

10 FX2N系列PLC 1 FX2N-48MCR

11 指示燈 8 AC220V，DC24V

12 按鈕 8 可自定

13 導(dǎo)線走線槽 BVR 0.5mm2

14 電動機 2 三相異步電動機 雙速電動機

四、實訓(xùn)項目

實訓(xùn)項目可以完成中、高級維修電工PLC考核項目的技能操作。

在整個設(shè)備的安裝與制作過程中，讓學(xué)生參與其中，這樣既能提高學(xué)生對PLC的認識，也能增強學(xué)生的實際動手能力。

2012年10月，新的實訓(xùn)設(shè)備投入到學(xué)生的實訓(xùn)教學(xué)中，經(jīng)過一個學(xué)期左右的使用證明，該實訓(xùn)裝置的設(shè)計合理。從投入使用到學(xué)期結(jié)束，實訓(xùn)設(shè)備沒有出現(xiàn)任何問題，一直能夠保證教學(xué)的正常使用。由于新的實訓(xùn)設(shè)備是與廠家合作制造的，所以實訓(xùn)設(shè)備的外觀更加漂亮、設(shè)計更加合理。

該實訓(xùn)裝置采用了開關(guān)電源進行PLC輸出點的隔離，可以使PLC的工作更加穩(wěn)定可靠，解決了在PLC實訓(xùn)過程中由于輸出點接線錯誤而造成設(shè)備損壞的問題。同時對PLC的COM點做了改動，由原先復(fù)雜的5個COM點，改成現(xiàn)在的3組輸出，3個COM點。這樣的實訓(xùn)設(shè)備電路簡單，比較適合學(xué)生的特點，使他們更容易掌握，提高了實訓(xùn)效果。

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關(guān)鍵字：PLC、興趣、 理論基礎(chǔ)、創(chuàng)造性、技能培養(yǎng)、

中圖分類號：B848.2 文獻標識碼：A 文章編號：

PLC是在繼電器控制和計算機控制的基礎(chǔ)上開發(fā)的工業(yè)自動控制裝置。是計算機技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的一種應(yīng)用技術(shù)。集自動化技術(shù)、通信技術(shù)、先進制造技術(shù)、計算機技術(shù)為一體的新型工業(yè)自動控制裝置。由于它可以通過軟件來改變控制過程，并且具有體積小、功能強、抗干擾能力強、可靠性高以及應(yīng)用安裝方便等優(yōu)點，所以很快在我國的工業(yè)控制中占據(jù)主導(dǎo)地位?，F(xiàn)今已成為現(xiàn)代化工業(yè)自動化的三大支柱（PLC技術(shù)、機器人、計算機輔助設(shè)計和制造）之一，而且還在不斷發(fā)展中，PLC技術(shù)已經(jīng)成為各類職業(yè)技術(shù)學(xué)校電子與電氣專業(yè)的一門必修課，怎樣使學(xué)生學(xué)好PLC，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習興趣和創(chuàng)造性思維都起著至關(guān)重要的作用。

一 、興趣的培養(yǎng)

激發(fā)興趣。興趣是學(xué)生們主動學(xué)習的動力之一，他們對學(xué)習的追求往往來源于興趣，凡是有興趣的東西，就會很容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情，引起學(xué)生對學(xué)習的思考，學(xué)生如果是有興趣的學(xué)習，那么教學(xué)就成功了一半。根據(jù)中技學(xué)生的特點，在教學(xué)中多注意理論聯(lián)系實際。為了引起學(xué)生學(xué)習興趣，我們可以在教學(xué)初期組織學(xué)生到一些現(xiàn)代化的企業(yè)中進行參觀活動。讓他們了解PLC在實際生產(chǎn)活動中的重要性。在教學(xué)中教師會借助多媒體技術(shù)，用比較生動豐富的畫面和美妙動聽的音樂效果相配合來吸引學(xué)生的注意力，列舉一些PLC在工農(nóng)業(yè)、交通運輸業(yè)以及日常生活中廣泛應(yīng)用的例子。如：電梯控制，人工噴泉，交通燈，機械手的控制，汽車生產(chǎn)流水線等。使學(xué)生對這門課程有一個初步了解，覺得它并不是遙不可及，全力提高他們的學(xué)習積極性。

其次是培養(yǎng)興趣階段。學(xué)生們在“激發(fā)興趣”階段產(chǎn)生的興趣各有不同，有的興趣一般，有的興趣濃厚，由于某些原因還會使其減弱或者消失，所以，在培養(yǎng)中繼續(xù)激發(fā)以調(diào)動起全體學(xué)生的濃厚興趣。教學(xué)有法，但無定法，貴在得法。所以教師在選擇教學(xué)方法時，要堅持啟發(fā)式教學(xué)，摒棄注入式教學(xué)法。適時創(chuàng)造一些教學(xué)情景，在教學(xué)內(nèi)容的關(guān)鍵地方，誘發(fā)學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生對問題進行質(zhì)疑，而后解答，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新精神。

探索活動經(jīng)常能培養(yǎng)出學(xué)生的濃厚的學(xué)習興趣，并能進一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。在教學(xué)中應(yīng)該抓住這個要點，根據(jù)學(xué)生的認知能力，設(shè)計多種層次多種方式能誘發(fā)探索活動的發(fā)生的學(xué)習任務(wù)。例如：在講解用PLC設(shè)計三臺電動機順序啟動時，老師先說明三臺電動機順序的要求：擋按下啟動按鈕后，電機一，電機二，電機三順序啟動；按下停止按鈕后按照電機三，電機二，電機一順序停止。老師接著介紹梯形圖、指令、上機操作、接線。教師可以把學(xué)生要掌握的和可以去學(xué)習的任務(wù)板書在黑板上，a.I/O分配表；b.三臺電動機順序啟動的PLC接線；c.程序的編寫與輸入；d.電機啟停操作；e.改變輸入或輸出端進行編程和接線；f.練習程序的插入和刪除；g.用第二種方法設(shè)計三臺電動機順序啟停；h.在上述基礎(chǔ)上改進電路，使其變?yōu)樗呐_或五臺電動機順序啟停。a,b,c,d是所有學(xué)生都必須學(xué)會的，而e,f,g,h等則是學(xué)生選擇進行自主學(xué)習的內(nèi)容。教師只要稍微從知識的橫向或縱向結(jié)構(gòu)仔細思考思考，就能夠為學(xué)生設(shè)計出很多有價值的問題。在這樣一種學(xué)習氛圍下，學(xué)生的思維則可以得到充分的鍛煉，再經(jīng)過一段時間的學(xué)習，大部分學(xué)生就能學(xué)會這樣一種思維模式，就會開始為自己設(shè)計學(xué)習的問題了，在學(xué)生自主學(xué)習的過程中，教師起到引導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生學(xué)習的作用。

理論基礎(chǔ)是前提

技工學(xué)校的學(xué)生學(xué)習基礎(chǔ)參差不齊，所以在教學(xué)上必然存在困難，這就要求我們知道老師要擁有扎實的基本功，較高的理論水平，合理的安排好教學(xué)內(nèi)容的順序，才能發(fā)揮這些學(xué)生的長處，并增強學(xué)生的自信心，克服他們解決學(xué)習困難的勇氣，從而讓學(xué)生由簡到繁的掌握各個課題的控制理論和工藝要求。因此，在完成了電力拖動單元電路和機床控制電路的專業(yè)教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上，緊接著安排了可編程序控制器這一內(nèi)容，即使是繼電器控制的教學(xué)內(nèi)容得到合理的延伸，同時又降低了教學(xué)上的難度便于學(xué)生的理解和掌握，得到了較好的教學(xué)效果。PLC則是按照用戶的控制要求編寫程序來進行的，然而程序的編制就是用一定的編程語言把一個控制描述出來。我們在教學(xué)中，一般采用的是梯形圖這種圖形語言，因為它沿用了傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制中的繼電器觸點、線圈、串并聯(lián)等術(shù)語和圖形符號，最重要的是加進了許多功能強而又使用靈活的指令，將微機的特點都融合進去，使得編程容易很多。梯形圖比較直觀，形象，對于熟悉繼電器接觸器控制系統(tǒng)的學(xué)生而言也易于接受，所以這種編寫程序的語言表達方式，是學(xué)生們在學(xué)習進程中的興趣所在。

三、技能培養(yǎng)、

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機電綜合實訓(xùn)課程的地位

機電專業(yè)綜合實訓(xùn)課程集合了氣壓技術(shù)、液壓技術(shù)、電機與電氣控制、自動檢測技術(shù)、PLC及其自動控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等相關(guān)課程，融合了實訓(xùn)和生產(chǎn)，是機電專業(yè)學(xué)生頂崗實習前的綜合課程。

對五年制高職教育而言，由于培養(yǎng)目標定位在為企業(yè)培養(yǎng)高技能型人才上，通過機電專業(yè)綜合實訓(xùn)課程的學(xué)習，促進學(xué)生綜合實踐能力的提升、職業(yè)能力的培養(yǎng)、創(chuàng)新思維的發(fā)展，緊扣機電專業(yè)核心技術(shù)，即檢測、控制與執(zhí)行三大環(huán)節(jié)展開，同時需具備一定的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。

綜合實訓(xùn)課程建立在機電結(jié)合的基礎(chǔ)上，企業(yè)調(diào)查結(jié)果顯示，機電設(shè)備的控制很多都采用PLC作為控制系統(tǒng)。對機電綜合實訓(xùn)課程，選擇某生產(chǎn)流程的模擬控制系統(tǒng)為實訓(xùn)載體，通過模擬仿真控制，掌握生產(chǎn)崗位的控制技術(shù)，吳中中等專業(yè)學(xué)校選用了光機電一體化設(shè)備YL-235A自動化生產(chǎn)加工系統(tǒng)。

PLC在機電一體化設(shè)備教學(xué)中的應(yīng)用

1.PLC在機電一體化設(shè)備中的功能

整個系統(tǒng)通過PLC控制，各個環(huán)節(jié)有序結(jié)合。該裝置配置了觸摸屏模塊、PLC、變頻器裝置、氣動裝置、傳感器、氣動機械手裝置、上料器、送料傳動和分揀裝置等實訓(xùn)機構(gòu)。根據(jù)其特有的屬性，系統(tǒng)的控制部分采用觸摸屏模塊和PLC，執(zhí)行機構(gòu)由氣動電磁閥-氣缸構(gòu)成的氣壓驅(qū)動裝置和變頻器控制步進電機的傳送裝置，實現(xiàn)了整個系統(tǒng)自動運行。整個實訓(xùn)裝置的模塊之間連接方式采用安全導(dǎo)線連接，以確保實訓(xùn)操作的安全。系統(tǒng)分三大模塊：

（1）送料機構(gòu)的控制

采用24 V直流減速電機，轉(zhuǎn)速6 r/min；用于驅(qū)動放料轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，PLC通過輸入信號發(fā)出輸出信號，驅(qū)動送料機構(gòu)運行。

（2）機械手感應(yīng)機構(gòu)的控制

整個搬運機構(gòu)能完成四個自由度動作，手臂伸縮、手臂旋轉(zhuǎn)、手爪上下、手爪松緊。機械手的動作通過磁性開關(guān)和接近開關(guān)的感應(yīng)信號傳送給PLC，PLC根據(jù)內(nèi)部程序執(zhí)行發(fā)出信號，驅(qū)動電磁閥-氣缸完成機械手的動作。

（3）物料傳送和分揀機構(gòu)的控制

由皮帶輸送、推料氣缸、變頻器、步進電機構(gòu)成，PLC通過感應(yīng)信號發(fā)出輸出信號給變頻器，變頻器驅(qū)動步進電機運行，皮帶轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)物料的傳送，通過傳感器感應(yīng)信號，使得PLC驅(qū)動電磁閥-推料氣缸動作，實現(xiàn)物料分揀。

2.PLC在機電一體化設(shè)備控制系統(tǒng)中的設(shè)計方法

建立一個PLC控制系統(tǒng)，必須根據(jù)被控系統(tǒng)所要求的動作，正確分配I/O口，綜合應(yīng)用順序功能圖，完成梯形圖的設(shè)計，達到所預(yù)定的動作過程。

順序控制設(shè)計法是按照工藝要求，在各個輸入信號的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時間順序，在生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機構(gòu)自動地有序地進行操作。首先要根據(jù)工藝過程，畫出順序功能狀態(tài)圖，然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖。

順序功能圖是描述控制系統(tǒng)控制過程、功能和特性的一種圖形，是描述控制系統(tǒng)控制過程的一種有力工具。利用順序功能圖的方法已經(jīng)成為控制梯形圖設(shè)計的主要方法。利用PLC的編程元素（如狀態(tài)寄存器S和輔助繼電器M）來代替各步。

順序功能圖由工步、有向線段、轉(zhuǎn)換條件和動作組成。順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)又分為三種：單序列、選擇序列和并行序列三種形式。如圖1所示：

3.PLC在機電一體化設(shè)備中的教學(xué)方法

機電綜合實訓(xùn)課程采用項目、任務(wù)型教學(xué)，打破教材本身的框架，圍繞PLC課程在設(shè)備中的應(yīng)用展開，將其分解成若干個小任務(wù)，結(jié)合實際操作，了解該設(shè)備所能完成的任務(wù)和工作流程，分析設(shè)備的硬件組成和各元件功能。通過實際拆裝、編程與調(diào)試、故障診斷、維修及保養(yǎng)等，掌握該設(shè)備的裝配、操作和維護的能力。

實訓(xùn)課程采取階段式訓(xùn)練，并將企業(yè)的6S管理融入教學(xué)過程中。

1.設(shè)備認知，熟悉設(shè)備和設(shè)備元件，拆裝注意事項，安全用電等。

2.掌握知識，掌握設(shè)備需具備的理論知識和操作步驟，注意細節(jié)，融入平時所積累的操作經(jīng)驗和訣竅等。

3.拆裝操作，結(jié)合企業(yè)實際操作要求，理解拆裝順序和要求，學(xué)會工具和儀器的使用，理解設(shè)備結(jié)構(gòu)和各部件之間的關(guān)系，達到一定的技能水平。

4.編程與調(diào)試，掌握PLC編程方法，積累PLC程序編譯經(jīng)驗，在調(diào)試過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗和編程技巧，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

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關(guān)鍵詞： 星―三角 降壓啟動 PLC 實訓(xùn)教學(xué)

引言

星―三角降壓啟動（以下簡稱Y-PLC）控制的組裝與調(diào)試制應(yīng)用十分廣泛，非常重要。大型電動機的啟動時間為幾秒到幾十秒，在生產(chǎn)過程中，電動機要經(jīng)常啟動或停止，因此電動機的啟動性能對生產(chǎn)有直接影響。小容量的電動機可以采用直接啟動方式，但當電動機容量較大時，啟動時產(chǎn)生的啟動電流為額定電流的4至7倍，這么大的啟動電流將帶來下述不良后果[1]。

（1）啟動電流過大使電壓損失過大，啟動轉(zhuǎn)矩不夠，導(dǎo)致電動機根本無法啟動；（2）使電動機繞組發(fā)熱，絕緣老化，從而縮短電動機的使用壽命；（3）造成過電流保護裝置誤動作、跳閘；（4）使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生波動，進而形成影響連接在電網(wǎng)上的其他設(shè)備的正常運行[1]。因此采用降壓啟動的方法限制啟動電流，Y-是降壓啟動的一種。

所以Y-PLC控制的組裝與調(diào)試的實訓(xùn)教學(xué)就顯得非常重要，并且很多人認為該實訓(xùn)教學(xué)困難，學(xué)生學(xué)習效果不夠理想，為此筆者就實訓(xùn)教學(xué)設(shè)計進行了如下創(chuàng)新與實踐。

1.對教學(xué)情況與重難點進行分析

（1）教學(xué)情況

高職學(xué)生特點：學(xué)習積極性不高；自主學(xué)習能力弱；好奇心強、樂于動手；理論知識轉(zhuǎn)化為實踐應(yīng)用的能力較弱。

實訓(xùn)達到的知識和能力目標是：掌握Y-PLC控制基本原理；能夠手工繪制Y-PLC控制基本原理圖；熟悉Y-PLC控制硬件構(gòu)成；掌握Y-PLC控制電路組裝；掌握PLC定時器指令；掌握Y-PLC控制程序編制及調(diào)試；掌握Y-控制電路的聯(lián)機運行調(diào)試；掌握Y-PLC控制電路故障檢修，最終培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、解決問題的能力及良好的職業(yè)綜合能力。

（2）重難點分析

理解Y-PLC控制電路的基本原理（重點）；

手工繪制Y-PLC控制基本原理圖（重點）；

應(yīng)用PLC定時器指令（重點）；

Y-PLC控制電路組裝（重點）；

Y-PLC控制電路的程序編寫與調(diào)試（重點）；

Y-PLC控制電路的組裝（難點）；

Y-PLC聯(lián)機運行調(diào)試（難點）；

Y-PLC控制電路的故障檢修（難點）。

2.采用的教學(xué)策略

根據(jù)以上教學(xué)情況與重難點分析，教學(xué)策略要體現(xiàn)“做中教，做中學(xué)”的教學(xué)特色，具體教學(xué)策略如下：

重難點采用項目教學(xué)法、PPT講解及教師實訓(xùn)前準備的星―三角降壓啟動控制組裝與調(diào)試視頻解決。

采用網(wǎng)上搜索實訓(xùn)仿真教學(xué)系統(tǒng)軟件，通過軟件中仿真動畫解決實訓(xùn)內(nèi)容學(xué)習興趣不高的問題。

采用小組學(xué)習法，通過小組自評、小組互評激發(fā)集體榮譽感，解決學(xué)生自主能力弱的問題。

采用任務(wù)驅(qū)動法，使理論與實操深度融合，提高職業(yè)技能。

3.星―三角降壓啟動PLC控制實訓(xùn)教學(xué)過程設(shè)計（12課時）

（1）課前準備

通過QQ或微信形式通知學(xué)生瀏覽精品課程網(wǎng)站，學(xué)習Y-PLC控制原理，利用實訓(xùn)仿真教學(xué)系統(tǒng)軟件，提前預(yù)習Y-PLC控制器件安裝與調(diào)試。

（2）工廠Y-應(yīng)用視頻引入激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情

通過網(wǎng)上下載工廠Y-視頻短片，播放給學(xué)生觀看，講述Y-PLC控制應(yīng)用的重要性和廣泛性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情。

（3）創(chuàng)設(shè)Y-實訓(xùn)項目應(yīng)用情境

為給學(xué)生直觀感性的認識，提高學(xué)習興趣，可以創(chuàng)設(shè)以下實例情境。

教師演示電動機Y-PLC控制的動作過程，當按下啟動按鈕SB1后，KM1和KM2的主觸點動作，電機M星形降壓啟動，看到電機低速旋轉(zhuǎn)。電機M星形運行10秒后，星形接觸器KM2的主觸點斷開，三角形接觸器KM3主觸點接通，電機M以三角形連接全壓運行，看到電機快速旋轉(zhuǎn)。當按下停止按鈕SB2后，看到電機M停止轉(zhuǎn)動。假如電機過載，熱繼電器觸點FR動作后，電機M因過載保護而停止，報警燈亮。

將學(xué)生分成兩人一個學(xué)習小組，請每組演示體驗，調(diào)動學(xué)生的積極性和能動性。教師告訴學(xué)生，他們通過12節(jié)課的學(xué)習，也可以完成該實驗的硬件連接及軟件編程，看到同樣的電機運行效果。短時間里就能體會成功的喜悅。這種做法既給學(xué)生下達了實訓(xùn)任務(wù)，驅(qū)動學(xué)生思考該如何完成這樣一個Y-PLC控制電路，應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)法和案例教學(xué)法。

（4）項目實施過程

步驟1：講解Y-PLC控制電路的基本原理。

教師結(jié)合電動機Y-PLC的演示運行過程，通過PPT中Y-PLC動畫講解原理，學(xué)生理解Y-PLC控制電路的基本原理，更使學(xué)生產(chǎn)生興趣，即理論聯(lián)系實際。

步驟2：繪制Y-PLC控制電路原理圖。

把標準圖發(fā)給他們，讓每個組通過直尺繪制原理圖，標準圖見圖1。先小組內(nèi)部互相糾錯，然后再小組之間糾錯，老師檢查并做記錄，作為實訓(xùn)平時成績。

步驟3：Y-PLC控制電路的組裝。

引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)原理圖及課前準備設(shè)計硬件構(gòu)成，每個組輪流搶答講述。

進行Y-PLC控制電路的組裝之前，老師播放Y-PLC控制電路的組裝視頻，然后要求學(xué)生根據(jù)原理圖接線完成小組組內(nèi)自查、小組間互查，老師最后檢查，給出每個組的組裝成績作為平時成績。組裝結(jié)果如圖2所示。

步驟4：Y-PLC控制電路的程序編制。

進行相關(guān)知識學(xué)習，如PLC定時器指令學(xué)習。通過點亮燈的例子講解定時器指令。

根據(jù)項目要求和地址編寫程序。老師通過邊講邊操作，使學(xué)生更容易掌握指令應(yīng)用與編程方法。Y-PLC控制程序如圖3所示。

教師將地址更改，定時更改，引導(dǎo)學(xué)生編寫程序，編完的小組自評，然后小組間互評，老師最后檢查。

步驟5：Y-PLC控制電路的程序調(diào)試。

邊講邊操作，使學(xué)生更容易掌握調(diào)試程序的方法。

在斷電的情況下，將PLC的輸入部分正確連接，將輸出不連接控制對象。通電后，通過按鈕給PLC輸入信號，通過PLC輸出端子指示燈和程序監(jiān)控調(diào)試程序。如果滿足項目要求，程序調(diào)試成功，不滿足，檢查原因，繼續(xù)調(diào)試，直到達到要求。

學(xué)生模仿老師操作，在斷電的情況下將PLC的輸入部分正確連接，將輸出不連接控制對象。送電前，小組自查，小組間互查，老師檢查，再程序調(diào)試。

步驟6：Y-PLC控制電路的聯(lián)機運行調(diào)試。以下內(nèi)容教師邊講邊操作：必須在斷電情況下，教師將PLC輸出連到控制對象，確保連線正確，通電進行聯(lián)機調(diào)試，當按下啟動按鈕SB1后，看到電機低速旋轉(zhuǎn)，電機M星形降壓啟動。10秒后，看到電機快速旋轉(zhuǎn)。電機M以三角形連接作全壓運行。當按下停止按鈕SB2后，看到電機M停止轉(zhuǎn)動。假如電機過載，熱繼電器觸點FR動作后，電機M因過載保護而停止，報警燈亮。

如果達到上述要求，聯(lián)機調(diào)試成功，不滿足，檢查原因，繼續(xù)聯(lián)機調(diào)試，直到滿足要求為止。

學(xué)生模仿老師聯(lián)機調(diào)試。送電前，小組自查，小組間互查，老師檢查，然后聯(lián)機調(diào)試。

步驟7：Y-PLC控制電路故障檢修。

將故障現(xiàn)象、故障原因及排除方法列表格向?qū)W生引導(dǎo)性講解。

教師講解“排故六步法”。具體如下：

第一步：觀察故障現(xiàn)象，通過“望、聞、問、切”了解故障前的操作情況和故障發(fā)生后的異?，F(xiàn)象，以便根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障發(fā)生的可能部位，進而進一步查找。第二步：判斷故障范圍。第三步：并查找故障點。第四步：排除故障。第五步：通電運行。第六步：做好維修記錄，以備日后維修參考[2]。

步驟8：教師點評與評定成績。

根據(jù)小組自評、小組間互評、教師檢查及根據(jù)項目完成情況、合作情況、過程記錄情況進行點評。按照考勤、平時成績、實訓(xùn)日記、實訓(xùn)報告做一份評分表格，最終教師給出小組成績，每個小組排名。每位學(xué)生為了本組集體榮譽，為此更積極努力，增強學(xué)習效果。

步驟9：項目拓展。

將本項目學(xué)到的單臺電機控制拓展到多臺電機控制，如三級傳送帶Y-PLC控制，四級運煤傳送帶PLC控制。

此外，還可將本項目中學(xué)到的定時器知識拓展到交通燈PLC控制。

4.結(jié)語

本實訓(xùn)教學(xué)采用小組學(xué)習法和任務(wù)驅(qū)動法，提高學(xué)生學(xué)習積極性和主動性，讓學(xué)生由“要我學(xué)”逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。工程視頻引入，使學(xué)生身臨奇境。按照工程思維步驟完成，更接近企業(yè)實踐。在項目實施過程中突出“做中教，做中學(xué)”的教學(xué)方法，使學(xué)生在操作中獲得成就感，體驗學(xué)習樂趣。因此，該實訓(xùn)設(shè)計達到了良好的效果。

參考文獻：

[1]李海波.徐瑾瑜.PLC應(yīng)用技術(shù)項目化教程（S7-200）.北京：機械工業(yè)出版社，2012.8.

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[3]施利春.李偉.PLC操作實訓(xùn)（西門子）.北京：機械工業(yè)出版，2007.8.

[4]潘益玲，陶影.談《PLC控制系統(tǒng)組裝與調(diào)試》課程教學(xué)改革.湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2009（3）.

[5]賈莉麗.基于項目教學(xué)法的PLC課程教學(xué)探索.現(xiàn)代教育，2013（8）.

篇5

【關(guān)鍵詞】PLC實訓(xùn) 解決實際問題的能力 培養(yǎng)

【引言】

PLC課程是自動化專業(yè)課程，是一門知識面廣、內(nèi)容多、、強調(diào)理論而又偏重實踐的課程。PLC的理論和實踐課程雖已推行多年，但學(xué)生實踐能力的不足仍是職校畢業(yè)生就業(yè)的瓶頸之一。能不能通過實訓(xùn)培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力呢？筆者做了一些嘗試，下面將做法和體會和大家分享。

【背景】

以往的PLC實訓(xùn)，往往從簡單電路的PLC改造開始，再經(jīng)過搶答器、紅綠燈等課題來強化對PLC理論以及指令的理解。但僅僅這樣，學(xué)生是不能很好地用PLC解決實際問題的。只有將指令組織成程序，學(xué)生才有應(yīng)用PLC的能力。任務(wù)驅(qū)動和項目教學(xué)已為廣大職教老師接受和認可，并在實踐中不斷充實和發(fā)展。它們的共同點：以項目/任務(wù)作為載體進行能力培養(yǎng)和知識傳授。所以，項目/任務(wù)的選擇及其組織實施是能否取得成效的關(guān)鍵！

【實施】

有了上面的理論，再結(jié)合學(xué)生實際、學(xué)校實訓(xùn)條件以及機電行業(yè)的現(xiàn)狀把實際的控制項目引入PLC實訓(xùn)，例如可以把“PLC實現(xiàn)多段液位的設(shè)定、顯示、報警和液位的自動控制”作為培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題能力的實訓(xùn)項目。為了突出對學(xué)生解決實際問題的培養(yǎng)，項目按以下幾個階段實施：

一、醞釀階段

1.提出控制要求

直接將應(yīng)用環(huán)境和控制要求呈現(xiàn)給學(xué)生。如用PLC實現(xiàn)多段液位自動控制的要求就直接給出：系統(tǒng)可以根據(jù)需要將液位分為多段設(shè)定，并分段顯示，當液位為最低限時啟動料泵加液，液位到達設(shè)定值時發(fā)出聲光報警，并停泵；操作人員可通過確認按鈕解除音響報警信號，閃爍燈光轉(zhuǎn)平光；系統(tǒng)具有手動/自動兩種控制方式，并有試驗功能。就像機電工程人員接到設(shè)計任務(wù)一樣。

2.學(xué)生自主設(shè)計

以實訓(xùn)小組為單位形成項目小組，要求其完成系統(tǒng)構(gòu)建、硬件接線（硬件接線圖）、程序框架。老師要關(guān)注每一個小組的組織形式。了解哪些學(xué)生有整體把握系統(tǒng)軟、硬件方面的能力；哪些學(xué)生善于硬件搭建；哪些學(xué)生善于軟件設(shè)計；哪些學(xué)生善于協(xié)調(diào)處理等各方面的能力，并適時誘導(dǎo)培養(yǎng)。

二、分工階段

由項目小組自己進行任務(wù)分工。這個階段看似和PLC的能力和技術(shù)無關(guān)，但通過實踐證明，這個過程能極大地幫助學(xué)生提升解決實際問題的能力。因為這個過程，是對醞釀階段的細化和具體化，同時也是對設(shè)計的可行性論證――而這正是解決實際問題必不可少的！

三、完成設(shè)計階段

對于一個項目開發(fā)小組的完成任務(wù)有：系統(tǒng)構(gòu)建、I/O分配、硬件接線圖、程序框圖、各程序模塊的框圖。不讓學(xué)生繼續(xù)做下去是因為采用項目小組的形式只是為了培養(yǎng)學(xué)生的能力，而能力的培養(yǎng)要兼顧到小組里的每一個成員，要讓他們各方面的能力都得到發(fā)展。故而小組成員完成了各自的設(shè)計任務(wù)后，就要進入下一個階段。

四、實施階段

1.互通有無

通過互通有無：一方面小組成員要能把自己的設(shè)計準確地表達出來，同時也要能理解其他小組成員的設(shè)計理念。經(jīng)過這樣的交流，可以讓學(xué)生對這個項目有更深刻的理解，同時自身能力又有了進一步的提升。

2.單獨完成

在互通有無的基礎(chǔ)上，要求各小組成員獨立的完成整個項目的所有工作。這也是我們學(xué)生培養(yǎng)和真正項目設(shè)計的區(qū)別，我們要求學(xué)生花更多的時間去領(lǐng)悟、去探究，不像真正的項目設(shè)計以項目的快速完美完成為目的。我認為所有同仁都要注意的一點：決不能把項目教學(xué)和項目開發(fā)混為一談！

五、觀摩階段

在學(xué)生基本完成的前提下，組織學(xué)生觀摩其他同學(xué)的程序運行。先要求小組內(nèi)部相互觀摩、對比；然后以小組為單位，各小組之間相互觀摩，對于觀摩中發(fā)現(xiàn)的問題以及產(chǎn)生的疑惑，先記錄在筆記上，等到最后一起交流。這樣學(xué)生會在觀察對比中反思自己的程序，提升自己解決實際問題的能力

六、老師講評

老師要講解巡回指導(dǎo)中發(fā)現(xiàn)的共性問題，同時針對學(xué)生設(shè)計方面的不足及誤區(qū)進行糾正，引導(dǎo)學(xué)生思考改良自己編程的思路。這個過程要重點體現(xiàn)老師引導(dǎo)和提升的作用，視具體情況確定這一階段的時間分配。

【體會】

雖然只是對項目教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動的方式了做了小的變動，但卻有了超乎想象的發(fā)現(xiàn)：

1.這樣的組織形式，普遍提升了學(xué)生的學(xué)習興趣，加深了學(xué)生對PLC的理解。同時也激發(fā)了學(xué)生用PLC解決問題的熱情！

2.在能力培養(yǎng)和形成的過程中，僅靠技能的累加是不行的，效果是不太理想的，要想形成真正的能力，就要讓學(xué)生在實踐環(huán)境中綜合運用各種技能，這樣學(xué)生得到的才是解決實際問題的能力。但這并不是否定各種技能的學(xué)習，而是在有了一定的基礎(chǔ)上，必須讓學(xué)生進行綜合運用。實踐證明必要的技能積累是基礎(chǔ)，否則形成能力也只是空中樓閣。

3.在解決實際問題的過程中，學(xué)生表現(xiàn)了眾多的綜合素質(zhì)：領(lǐng)導(dǎo)能力、協(xié)調(diào)能力、觀察能力、分析能力、聯(lián)想能力等等，如果悉心發(fā)掘和引導(dǎo)，則能讓學(xué)生得到更好更全面的發(fā)展。

4.完全按照這種模式對教學(xué)的組織有一定沖擊，因為每一批學(xué)生的情況和完成項目的過程不相同，尤其是醞釀期和老師講評階段的時間難以預(yù)控。但是筆者論為：沒有一種方法是絕對完美的，也沒有一種模式是一勞永逸的，教師就應(yīng)該迎著矛盾去解決問題。一成不變，不去探索，是搞不好教育的！迎著矛盾解決問題，本身就是對學(xué)生能力乃至綜合素質(zhì)的一種培養(yǎng)和熏陶！

【參考文獻】

[1] 胡學(xué)林 等. 可編程控制器應(yīng)用技術(shù)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2009.

篇6

關(guān)鍵詞：中央空調(diào)實訓(xùn)控制系統(tǒng) PLC 組態(tài)王軟件 溫度傳感器

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，新的高科技技術(shù)不斷應(yīng)用到各個方面，智能控制技術(shù)也已經(jīng)完全融入到中央空調(diào)控制系統(tǒng)中。為了更好地適應(yīng)社會對電子和制冷專業(yè)技術(shù)人員的要求，并創(chuàng)造一個生動直觀的模擬教學(xué)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，提高學(xué)生學(xué)習積極性，我們在原有舊繼電器控制的中央空調(diào)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，引入PLC、組態(tài)王和變頻器控制技術(shù)對舊系統(tǒng)進行了改造，經(jīng)過一年多的教學(xué)試用，教學(xué)水平得到一定的提高，學(xué)生的學(xué)習積極性和動手能力得到加強，收到良好的教學(xué)效果。

一、中央空調(diào)的主要系統(tǒng)組成

1.中央空調(diào)主要系統(tǒng)的構(gòu)成

中央空調(diào)系統(tǒng)主要由冷凍機組、冷卻水塔、冷卻風機、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)等構(gòu)成。

2.中央電氣控制系統(tǒng)組成

系統(tǒng)所需的主要硬件有工控屏、變頻器、冷水泵機組、傳感器、PLC及擴展模塊等，其組成框圖如圖1所示。

圖1 中央空調(diào)系統(tǒng)電氣組成

（1）工控屏及溫度傳感器。工控觸摸屏是一個HMI（人機對話界面），在中央空調(diào)系統(tǒng)中做監(jiān)控和操作使用，即監(jiān)控和演示中央空調(diào)系統(tǒng)運行情況，實時控制，并設(shè)置觸摸按鈕代替現(xiàn)實中的按鈕進行操作使用。觸摸屏包含HMI硬件和相應(yīng)的專用畫面組態(tài)軟件，連接到PLC。而組態(tài)軟件是運行于PC硬件平臺、Windows操作系統(tǒng)下的一個通用工具軟件產(chǎn)品，和PC機或工控機一起可以組成人機對話界面的控制。傳感器作為PLC輸入控制端子的一部分，對中央空調(diào)系統(tǒng)進行輸入信息的采集。在中央控制系統(tǒng)中，通過溫度傳感器將實時檢測到的溫度這一物理量轉(zhuǎn)換成電信號，提供給控制器，以實現(xiàn)溫度的自動控制，這里主要討論用于室溫的檢測。

（2）PLC及擴展模塊。三菱FX2N PLC系統(tǒng)是緊湊型可編程序控制器。系統(tǒng)的硬件由豐富的PLC模塊和擴展模塊組成，它能夠滿足各種設(shè)備的自動化控制需求。它是整個中央空調(diào)控制系統(tǒng)的核心，它要完成對系統(tǒng)中所有輸入信號的采集、所有輸出單元的控制實現(xiàn)以及對外的數(shù)據(jù)交換。本系統(tǒng)選用的PLC是屬于模塊式的，它主要包含CPU模塊、I/O模塊等，PLC一端接傳感器，另一端接執(zhí)行器，從傳感器得到的數(shù)據(jù)經(jīng)PLC讀、運算等處理下達給執(zhí)行器，執(zhí)行器動作。FX2N-4AD-PT特殊功能模塊在系統(tǒng)中的作用是將溫度傳感器檢測到的模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量輸入PLC中，將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存儲于緩沖存儲器（BFM）中。

（3）變頻器和冷泵機組。變頻器和冷泵機組作為中央空調(diào)系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，完成系統(tǒng)對內(nèi)外溫度量交換輸送。溫度控制環(huán)節(jié)是變頻器對冷水泵進行轉(zhuǎn)速控制，變頻器根據(jù)傳感器送來的控制信號改變冷水泵的運行頻率，從而完成對溫度變化的控制。利用傳感器直接對系統(tǒng)中的各種信號進行采集，并通過變頻調(diào)速器和接觸器對執(zhí)行機構(gòu)進行控制。在運行過程中，當傳感器出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會進行報警。系統(tǒng)采用手動或變頻固定方式運行，因為如果電動機的功率較大，不允許直接啟動時，需采用軟啟動器進行降壓啟動。當系統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題，而冷水泵系統(tǒng)又不能中斷時，手動啟動就成為系統(tǒng)不可缺少的組成部分。

二、中央空調(diào)控制系統(tǒng)電氣控制設(shè)計

1.中央空調(diào)控制系統(tǒng)主電路

中央空調(diào)的電氣控制系統(tǒng)主電路分別由PLC、冷水機組電動機、冷凍水泵電動機、冷卻水泵電動機、冷卻塔電動機、送風電動機、冷凝機組電動機、冷風電動機組成。兩臺西門子MM430變頻器分別控制冷凍水泵電動機、冷卻水泵電動機。

2.中央空調(diào)中的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

中央空調(diào)制冷控制系統(tǒng)采用的是三菱PLC型號FX2N-48MR，是屬于模塊式的，它主要包含CPU模塊、I/O模塊等。溫度傳感器的作用是實時地將所檢測到的溫度這一物理量轉(zhuǎn)換成電信號，提供給控制器，以實現(xiàn)溫度的自動控制，主要用于室溫的檢測。FX2N-4AD-PT特殊功能模塊，是將溫度傳感器檢測到的模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量輸入PLC中，并將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存儲于緩沖存儲器（BFM）中。通過PLC的TO（P）指令進行A/D轉(zhuǎn)換的控制，F(xiàn)ROM指令進行數(shù)字量的讀入即可。在這個控制系統(tǒng)中，溫度點的檢測使用帶開關(guān)量輸出的溫度傳感器來完成，把溫度信號用溫度傳感器轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的模擬量，使這個中央空調(diào)制冷控制系統(tǒng)變成一個模擬量控制系統(tǒng)。對于一個模擬量控制系統(tǒng)，選用FX2N-48MR基本單元與FX2N-4AD-PT模擬量輸入單元，方便地實現(xiàn)了模擬控制環(huán)境要求。

3.中央空調(diào)控制系統(tǒng)PLC的I/O分配表

表

系統(tǒng)的輸入信號 系統(tǒng)的輸出信號

名稱 功能 編號 功能 編號

SB1 自動模式 X0 自動運行指示燈 Y0

SB2 自動啟動按鈕 X1 手動運行指示燈 Y1

SB3 增溫按鈕 X2 故障指示燈 Y2

SB4 減溫按鈕 X3 冷風機 Y3

SB5 停止按鈕 X4 冷凝機 Y4

SB5 手動模式 X5 冷卻泵變頻器 Y5

SB6 停止按鈕 X6 冷凍泵變頻器 Y6

SB7 冷風機啟動 X7 冷水機組 Y7

SB8 冷凝機啟動 X10 冷卻塔電動機 Y10

SB9 冷卻泵變頻器啟動 X11 送風電動機 Y11

SB10 冷凍泵變頻器啟動 X12

SB11 冷水機組啟動 X13

SB12 冷卻塔電動機啟動 X14

SB13 送風電動機啟動 X15

4.中央空調(diào)控制系PLC部分梯形圖（圖2）

圖2

該制冷系統(tǒng)使用兩臺電動機型空氣壓縮機組，當用戶按下啟動按鈕后系統(tǒng)已默認的最低溫度16℃開始運行，用戶可以通過溫度增減按鈕設(shè)定所需溫度（最高設(shè)定溫度為28℃）。此時溫度傳感器開始檢測室內(nèi)溫度并將檢測到的溫度通過FX2N-4AD-PT特殊功能模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送入PLC中，當檢測到的溫度在低于設(shè)定溫度時不啟動機組，在溫度高于設(shè)定溫度時啟動一臺空氣壓縮機，2秒后啟動另一臺空氣壓縮機。當溫度降低到設(shè)定溫度時停止其中一臺空氣壓縮機組，要求先啟動的一臺空氣壓縮機停止運行；當溫度降到14℃時另一臺空氣壓縮機也停止運行；當溫度低于9℃時，系統(tǒng)發(fā)出超低溫報警，3秒后系統(tǒng)自動停止運行。當用戶按下停止按鈕后系統(tǒng)立刻停止運行。

三、組態(tài)軟件遠程控制設(shè)計

中央空調(diào)控制系統(tǒng)分別由操作站和觸摸屏來分別控制，分為本地和遠程兩種控制模式，其切換方式是在電柜的面板上設(shè)計一組切換開關(guān)，可以用來切換本地和遠程控制。該系統(tǒng)的控制方式分為自動和手動：在自動時，系統(tǒng)按程序及用戶設(shè)定的參數(shù)自動運行，相關(guān)參數(shù)設(shè)定輸入框在自動時會自動顯示在相關(guān)系統(tǒng)畫面上；在手動時，所有的設(shè)備可單獨開?？刂?，水閥、風閥手動設(shè)定開度，設(shè)定輸入框會顯示在相關(guān)系統(tǒng)畫面上。自動和手動的切換方式在本地和遠程兩種控制模式系統(tǒng)中分別都有相應(yīng)的切換按鈕。

圖3 設(shè)定用戶設(shè)定數(shù)值對話框

圖4 中央空調(diào)實訓(xùn)系統(tǒng)總控制畫面

如圖3、圖4所示，通過組態(tài)王軟件可以監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)，還可以隨時修改設(shè)備運行各種參數(shù)，方便技術(shù)維護，保證設(shè)備正常運行，還可以利用組態(tài)王軟件動畫模擬仿真設(shè)備運行狀況。

參考文獻：

[1]毛臣健.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)及項目訓(xùn)練[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2009.

[2]胡學(xué)林.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2000.

篇7

關(guān)鍵詞：調(diào)變頻器；PLC控制；變頻器

中圖分類號：TN77文獻標識碼： A

引言

PLC作為工業(yè)自動化控制的主流設(shè)備，以控制穩(wěn)定、數(shù)據(jù)分析功能強大、通信能力強等特點，廣泛地應(yīng)用到各行各業(yè)中，受到廣大了自動控制行業(yè)的青睞，在垃圾焚燒發(fā)電、鋼鐵冶金及紡織工業(yè)等有著廣泛的應(yīng)用。隨著控制技術(shù)不斷發(fā)展，基于PLC的變頻器控制方法也不斷增多，為減少設(shè)備干擾，實現(xiàn)安全、穩(wěn)定控制，對通信控制質(zhì)量也有了提升要求。

一、PLC系統(tǒng)特點

1、可靠性高、抗干擾能力強，平均故障時間為幾十萬小時。而且PLC采用了許多硬件和軟件抗干擾措施。

2、編程簡單、使用方便目前大多數(shù)PLC采用繼電器控制形式的梯形圖編程方式，很容易作人員接受。一些PLC還根據(jù)具體問題設(shè)計了如步進梯形指令等，進一步簡化了編程。

3、設(shè)計安裝容易，維護工作量少。

4、適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境，采用封裝的方式，適合于各種震動，腐蝕，有毒氣體等的應(yīng)用場合。

5、與外部設(shè)備連接方便，采用統(tǒng)一接線方式的可拆裝的活動端子排，提供不同的端子功能適合于多種電氣規(guī)格。

6、功能完善、通用性強，體積小、能耗低，性能價格比高。

二、PLC與變頻器的控制方法

1、操作面板控制

操作面板控制主要是對變頻器進行本地的操作，并且是出于電動機轉(zhuǎn)速不頻繁的變化的場合。

2、變頻器的端子控制

變頻器的端子控制是通過對變頻器控制端子上的邏輯輸入口的邏輯組合，以此來設(shè)置各種的預(yù)制速度，再通過邏輯輸入口放入啟動、停止端子和輸出頻率的改變，控制電動機場合按先前設(shè)定的幾個固定頻率進行運轉(zhuǎn)。端子控制是最早出現(xiàn)的控制方法，它的控制一般是變頻器的控制多，所以就需要大量的PLC輸入或輸出的點數(shù)就越多，會導(dǎo)致成本控制的加大，而且這種控制是以關(guān)量來進行控制的，對于平滑線的調(diào)速不能實現(xiàn)連續(xù)調(diào)速，也不能進行精確調(diào)速，這就使得它只能應(yīng)用在對于調(diào)速的精確要求低，變頻器的數(shù)目少及不需要信號反饋的控制系統(tǒng)中。

3、變頻模擬

模擬控制是以PLC配置的DA模擬量來對變頻器進行控制的，而且DA模塊的一個通道通常只能控制一臺變頻器，它的工作流程是：通過DA的模擬量的模塊把PLC的數(shù)質(zhì)量改變?yōu)?-20mA的電流信號或10v以下的電壓信號，以此來對變頻器進行控制，通過對PLC的數(shù)質(zhì)量進行改變，從而改變模擬量的大小，實現(xiàn)電機的變速，這種控制方法的編程比較簡單，可以對平滑線進行連續(xù)的調(diào)速和工作性能穩(wěn)定，但是由于模擬量主要是運用于對電壓信號的輸出的，所以在電纜線控制比較長的時候，控制線路很容易出現(xiàn)電壓降，影響系統(tǒng)的安全性和可靠性。

4、通信控制

通過通信控制的方式，把串行電纜進新房簡單的連接，實現(xiàn)變頻器的遠程控制和監(jiān)視。該方式可以節(jié)約上位機的A/D、D/A的模塊，對變頻器上的模擬量I/O可以忽視，改進數(shù)質(zhì)量I/OO（紅色部分是否多字呢，看不懂什么意思）上的缺點，使得轉(zhuǎn)速給定的高精度和高穩(wěn)定性得以實現(xiàn)，并且可以從這些使上位機得到足夠的信息，保證機械的有效運行[1]（紅色部分是否多字呢，看不懂什么意思）。而不同變頻器和控制器間的通信協(xié)議是不同的，對于不同設(shè)備和不同系統(tǒng)間的信息交互，關(guān)鍵的問題還是在于對通信協(xié)議的研究。

三、PLC與變頻器通信配置

1、通信系統(tǒng)硬件構(gòu)成及安裝方法

FX3U系列的可編控制程序PLC為一臺，485ADP的通訊模板一塊，安裝在主機的左側(cè)，擴展存儲盒為一塊，含有通訊口的RS485變頻器為兩臺，總數(shù)量要在8臺以內(nèi)，電纜為RJ45，終端電阻為100Ω，人機界面為一臺。整個安裝過程為：首先，使用專用壓線鉗把RJ45水晶頭與電纜一頭壓接，而另一頭依照變頻器說明書連接到485ADP的通訊模板上；然后，將PLC主機左側(cè)的面板蓋打開，把通訊模板與功能擴展器安裝到后蓋的面板上；接著，把型號為RJ45的電纜連接到變頻器PU口上，變頻器末端接收信號之間應(yīng)連接100Ω電阻，這樣做的目的是為了防止因信號傳送速度及距離等緣故，造成通訊障礙發(fā)生。

2、通信參數(shù)設(shè)置

為準確建立通信，需要在變頻器當中，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，像通信速率、站號、等待時間及奇偶校驗等，其參數(shù)設(shè)定是通過操作面板來實現(xiàn)的。PLC參數(shù)設(shè)置主要包含數(shù)據(jù)長度是7位，沒有協(xié)議通信，停止位是1位，站號設(shè)置成00，奇偶校驗設(shè)置為偶數(shù)，傳輸速率是9.6千bps，超時的判定時間設(shè)置為1，設(shè)置參數(shù)能運用相應(yīng)軟件來設(shè)置，變頻器當中的通訊速率及PLC當中的傳輸速率所設(shè)定的應(yīng)當一致，對于變頻器項目及指令代碼的設(shè)定可按照變頻器的說明書內(nèi)容進行操作，變頻器及PLC通信的實現(xiàn)是依靠電纜鏈接的。

四、通信系統(tǒng)的實現(xiàn)

在通信過程里，PLC是主機，而變頻器是從機，PLC及變頻器間是通過主從方式來通訊的，在一個網(wǎng)絡(luò)通信當中，僅能存在一臺主機，并通過站號來區(qū)分從機不同，PLC與變頻器間采取半雙工雙向來通信的，變頻器只有接收到PLC主機給出的讀寫命令之后，方能發(fā)送命令。例如：對變頻器運行給予控制的PLC指令程序，LDX0-SETM0-LDM0 ERTR K11…H02，在這里PLC主機通過站號1向變頻器發(fā)送正轉(zhuǎn)的指令，此時，K0是站號，而運行指令是HFA，正轉(zhuǎn)指令是H02，通過RSTM0，此指令執(zhí)行結(jié)束。又如，變頻器運行的監(jiān)視，此時PLC的指令程序為LDM8000-EXTR K10 K0…D0，其中，LDM8000表示監(jiān)視開始，PLC主機會監(jiān)視站號0的變頻器頻率，而EXTR K10是變頻器運行的監(jiān)視指令，站號0的表示為K0，頻率代碼表示為H6F，D0所表示的是PLC數(shù)據(jù)寄存器，也就是讀取地址。運用功能擴展的存儲器來控制通信編程，這種控制方式較為容易掌握，只要熟練掌握PLC編程，就可知曉查表過程，掌握速度快，硬件費用比較低，其傳輸距離更遠，傳輸速度也更快，不僅速率提高，編程的方法更為簡單，變頻器連接數(shù)量也增多，還可運用CC及DP等現(xiàn)場總線來控制，這種控制方法更為先進可靠，但控制成本要比擴展存儲器的通信控制造價要高出許多，在小型自控系統(tǒng)或者學(xué)校當中，可不用DP及CC現(xiàn)場總線的控制方法，應(yīng)用人機界面可對操作人員及控制系統(tǒng)間的對話與信息進行交換，并能代替原來的按鈕開關(guān)、控制面板與指示燈等設(shè)置，還能實現(xiàn)遠程監(jiān)控，并顯示信息，準確掌握整個機器狀況，防止錯誤出現(xiàn)。

結(jié)束語

基于PLC通訊模塊可實現(xiàn)變頻器的多臺控制，控制成本低，調(diào)速更為可靠靈活，觸摸屏的應(yīng)用，可對變頻器參數(shù)監(jiān)控設(shè)定更為簡單準確，在實際應(yīng)用當中，運用PLC與變頻器的強大網(wǎng)絡(luò)，可有效實現(xiàn)多臺的電機系統(tǒng)調(diào)速控制，推動工農(nóng)業(yè)不斷發(fā)展前進。

參考文獻

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[5]王研.基于RS485的PLC與變頻器通信實現(xiàn)[J].現(xiàn)代機械，2010（4）274.

文章所參考文獻皆來源于中國知網(wǎng)

作者簡介

篇8

【關(guān)鍵字】PLC應(yīng)用培訓(xùn) 故障診斷 測試系統(tǒng)

PLC是專門為工業(yè)控制而設(shè)計的，其結(jié)構(gòu)緊密固定并且體積較小，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備，隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC的制造成本不斷下降，但是其功能卻在不斷加強，PLC的應(yīng)用已逐步涉及每個領(lǐng)域。

一、PLC的應(yīng)用及培訓(xùn)

（一）PLC的特點

1.PLC具有極高的可靠性且抗干擾能力強

電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能主要是要求其可靠性高，傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)由于使用了大量的中間或是時間繼電器，由于這些繼電器接觸不良，很容易出現(xiàn)故障，在PLC中大量的繼電器被軟件代替，因此使得不良的接觸點大為減少。此外，PLC還采取了一些硬件和軟件的抗干擾措施，具有很強大的抗干擾能力，所以使得其可以直接應(yīng)用于具有強烈干擾的工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中。

2.PLC的使用方便

在操作方面，PLC采用的是編程器進行程序的輸入和更改的操作，更改的程序比較簡單可以直接根據(jù)所需要的條件進行查找并進行更改。在編程方面，PLC有梯形圖、布爾助記符、功能圖表等多種程序可以控制設(shè)計語言來使用。在維修方面也是比較方便的，一旦發(fā)生故障，首先可以通過硬件和軟件的自我檢測，提示維修人員根據(jù)所顯示的故障信號燈進行相應(yīng)的維修，這樣就為維修節(jié)約了維修成本和維修時間。

3.PLC設(shè)計較合理，安裝工作量少

PLC中用軟件替代了很多器件，使得其控制柜的設(shè)計和安裝的工作量都大大的減少，而且PLC的編程也比較簡單，有規(guī)律并且比較容易掌握，PLC是專門為工業(yè)過程中的控制而設(shè)計的控制設(shè)備，它的體積比之前大大的減少，而功能卻在不斷地完善，機械和電氣部件都被有機的結(jié)合在一起，這大大的減少了安裝的工作量。

（二）PLC的工作原理

PLC主要是采用“順序掃描、不斷循環(huán)”方式進行工作的，PLC在運行時，cpu 根據(jù)用戶的控制要求編制好程序并存儲于存儲器中的程序，然后按指令步序號進行周期性的循環(huán)掃描。在每次掃描的過程中，還要完成對輸入信號的采樣以及對輸出狀態(tài)的刷新等系列工作，這樣周而復(fù)始進行掃描、采樣以及刷新。PLC的掃描工作又大致可以分為輸入采樣、程序的執(zhí)行以及輸出刷新這三個階段，并進行不斷的循環(huán)。

（三）PLC在應(yīng)用過程中的注意問題

1.PLC的工作環(huán)境，首先PLC對環(huán)境溫度的要求一般在0-55攝氏度，在安裝的時候應(yīng)該注意不能將其放在熱量大的原件下面，做好在其四周的通風散熱的空間要足夠大。而且應(yīng)該保持空氣的相對濕度，PLC還應(yīng)遠離強烈的震動源，還應(yīng)該避免空氣中的腐蝕及易燃的氣體。其次應(yīng)該控制其系統(tǒng)中的干擾及其來源，PLC的干擾源大都來自電流或電壓劇烈變化的部位，主要原因是因為電流的改變會產(chǎn)生磁場，對設(shè)備會產(chǎn)生電磁輻射，而且磁場的改變也會產(chǎn)生電流，這樣就會造成電磁對PLC系統(tǒng)的干擾。在PLC系統(tǒng)中也存在著干擾因素，強電干擾、柜內(nèi)干擾以及來自信號線的干擾。

（四）PLC的工作方式

PLC首先會做輸入處理，在執(zhí)行程序前，將PLC的整個端子的輸入狀態(tài)寫到輸入數(shù)據(jù)的存儲器中，所以在執(zhí)行程序的過程中，即使輸入發(fā)生變化，輸入存儲器的數(shù)據(jù)內(nèi)容也不會變化，在進行下一個周期的輸入處理時，將這種變化寫入。在程序處理的時候，PLC將會根據(jù)程序存儲器的內(nèi)容，從輸入數(shù)據(jù)存儲器中與其他器件的數(shù)據(jù)存儲進行對比，讀出各種軟器件的開關(guān)狀態(tài)，從初始狀態(tài)開始順序運算，每次都會將結(jié)果寫入數(shù)據(jù)的存儲器，所以各種軟器件就會隨著程序的執(zhí)行慢慢將內(nèi)容改變，而且在此過程中，輸出繼電器的內(nèi)部輸出點可以利用數(shù)據(jù)存儲器的內(nèi)容來執(zhí)行。而在輸出處理，當所有的命令執(zhí)行結(jié)束后，向輸出數(shù)據(jù)存儲器發(fā)出數(shù)據(jù)存儲器的狀態(tài)，這就成為PLC的實際輸出。

二、PLC的故障診斷

PLC作為一種成熟穩(wěn)定并且可靠的控制器，其應(yīng)用范圍越來越廣，PLC系

統(tǒng)的設(shè)計直接關(guān)系著工業(yè)控制系統(tǒng)的安全與運行。一個完善的PLC系統(tǒng)除了可以正常運行，滿足工業(yè)的要求，還必須可以及時在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時能夠及時診斷故障并進行處理。

（一）根據(jù)PLC的狀態(tài)信息診斷故障

PLC的故障可能出現(xiàn)在機器運作的各個過程中，在其輸入時可能出現(xiàn)故障，一般在實際應(yīng)用中，一旦系統(tǒng)的某回路不能按照要求動作，可以根據(jù)信號燈的提示，檢查輸入開關(guān)的電接觸點是否可靠，也可以采取一種簡單的方法就是短路法，將外聯(lián)設(shè)備狀態(tài)的輸入線斷開，并且用一條導(dǎo)線將公共線連接處和設(shè)備的輸入端口進行連接，這就會給PLC一個接通的信號，如果PLC有顯示就正常，反之則有故障。在輸出遇到故障時，應(yīng)該從PLC的輸出模式中觀看信號顯示的是否正常，然后繼續(xù)檢查PLC輸出繼電器有沒有吸合，再看外聯(lián)設(shè)備有沒有驅(qū)動信號，如果有信號但是設(shè)備不運行，則是設(shè)備遇到故障。

（二）使用機器外編程診斷故障

對于PLC的一些設(shè)備，有些故障是沒有報警信息提示，并且某些動作將不會執(zhí)行。對于這些故障就需要一些根據(jù)實際工作情況和PLC的梯形圖來診斷故障，在分析這類故障的時候就要使用機外編程來對PLC的梯形圖的運行情況進行跟蹤，找出出現(xiàn)故障的原因。

故障的診斷一般也分為兩種途徑就是故障樹方法和專家系統(tǒng)方法，故障樹方法就是利用故障的邏輯結(jié)構(gòu)進行推理，通過錯誤的輸出找到錯去的輸入。這種方法比較簡單實用且程序也是比較簡單的，各部分耦合情況少的。而專家系統(tǒng)分析法則是建立在系統(tǒng)故障的知識上，運用強大的知識庫和推理性，利用計算機借助現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進行分析，找到故障所在。

總結(jié)：

隨著PLC在各個領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，PLC控制系統(tǒng)逐步也面臨著一些問題，比如PLC的干擾問題，這是一個比較復(fù)雜的問題，所以應(yīng)該在PLC的抗干擾方面加大研究力度，合理有效的抑制干擾，使得PLC控制系統(tǒng)正常的工作。面對PLC的巨大的發(fā)展市場，PLC的產(chǎn)品將會有更豐富、種類更加齊全。PLC作為國際通用網(wǎng)絡(luò)和自動化控制網(wǎng)絡(luò)的不可或缺的組成部分，將會在工業(yè)控制領(lǐng)域中發(fā)揮越來越大的作用。

【參考文獻】

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[3]程周，可編程控制器技術(shù)與應(yīng)用[M]，電子工業(yè)出版社，2002

篇9

【關(guān)鍵詞】PLC；強制通風；老化試驗；換氣率

1.引言

強制通風熱空氣老化試驗機是材料老化性能測試必不可少的設(shè)備。UL817和UL746B明確提出，高分子材料及相關(guān)制品進行人工老化測試需要使用強制循環(huán)式熱空氣老化試驗設(shè)備。ASTM　D5374和ASTM　D5423對這類儀器的實驗方法和參數(shù)設(shè)定進行了約定，提出以消耗電能法來計算老化箱中的換氣速率。

目前市場上大量生產(chǎn)的熱空氣老化試驗機，大都采用傳統(tǒng)的瓦時計，通過手工計算換氣率來調(diào)節(jié)換氣閥，無法迅速準確地達到標準所要求的換氣速率，尤其是在環(huán)境溫度、實驗溫度及換氣量等因素同時發(fā)生變化時，手動調(diào)節(jié)方式帶來更大的試驗誤差。由于操作復(fù)雜，還會導(dǎo)致很多人為操作誤差。例如很多用戶在試驗中，往往不考慮環(huán)境溫度，隨意調(diào)節(jié)氣門開啟的大小，造成換氣次數(shù)的不確定，使材料熱空氣老化試驗數(shù)據(jù)失去研究價值。

可編程控制器（Programmable　Logic　Controller，簡稱PLC）目前已廣泛應(yīng)用于工業(yè)裝備的各個領(lǐng)域。采用PLC設(shè)計強制通風的熱空氣老化自控系統(tǒng)，可實現(xiàn)對整個換氣老化試驗箱系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定、指令控制和工作監(jiān)測等功能。本研究以PLC為基礎(chǔ)，通過試驗箱環(huán)境參數(shù)的數(shù)據(jù)分析，應(yīng)用多種現(xiàn)代工業(yè)控制新技術(shù)，設(shè)計出全自動強制通風的熱空氣老化試驗機，有效的解決了傳統(tǒng)強制通風熱老化試驗機的換氣設(shè)定效率低的問題。

2.老化試驗機換氣次數(shù)的計算方法

根據(jù)ASTM　D5374和ASTM　D5423，在強制循環(huán)式熱空氣老化試驗中，老化試驗箱換氣次數(shù)的計算可以參考如下公式：

式中：N=每小時的換氣次數(shù)

P1=全閉合功率，即在無通風情況下，讀取測定的試驗箱風機能量消耗除以測試的時間（小時）所得的值。單位為瓦特W

P2=通風期間的平均電力消耗，以相同的方式計算而來，單位為瓦特W

V=老化機中循環(huán)空氣的總?cè)莘e，單位為m3

ρ=測試期間周圍室內(nèi)空氣的密度，單位為kg/m3

T=老化機內(nèi)部溫度和環(huán)境室溫之間的溫差，單位.為℃

通過電熱式換氣率計算公式，為了在實驗設(shè)定中實現(xiàn)“當前換氣次數(shù)”的即時顯示，需要使用PLC技術(shù)解決以下三個參數(shù)。

2.1　老化試驗機全閉合功率校正曲線的建立

老化試驗箱達到不同測量溫度點所需的全閉功率差異是非常大的。傳統(tǒng)的換氣老化試驗機，必須在每次測試前，根據(jù)環(huán)境的變化反復(fù)確認全閉消耗功率。而測試一次全閉消耗功率需要至少30分鐘，效率極低。因此，本文采用PLC的運算功能，通過對老化試驗箱的設(shè)定溫度和全閉功率的實測和校正，運用非線性回歸分析，獲得老化試驗箱全閉功率函數(shù)方程。由圖1可見，不同測試溫度下，老化試驗箱的全閉功率數(shù)據(jù)與實際測試的數(shù)據(jù)之間有較好的重合性。

“全閉功率―溫度”函數(shù)方程的建立，為老化試驗箱“當前換氣次數(shù)”的自動計算，奠定基礎(chǔ)。

2.2　測試期間老化試驗箱周圍室內(nèi)空氣密度的確定

不同環(huán)境溫度下，箱體的空氣密度不同。由于式1與測試期間周圍室內(nèi)空氣的密度有關(guān)，本文將不同溫度條件下的空氣密度，通過“空氣密度―溫度”函數(shù)方程進行表征，解決了不同溫度下，由于空氣密度不同而導(dǎo)致“當前換氣次數(shù)”自動計算困難的問題。

2.3　測試期間環(huán)境溫度的變化

傳統(tǒng)老化機只能在測試前，根據(jù)當時的環(huán)境溫度，進行換氣次數(shù)的計算。但是，一次換氣熱老化實驗時間至少6小時以上。在如此長的測試時間中，環(huán)境溫度的變化是不可避免的，為了消除此項所產(chǎn)生的不確定性。全自動可編程換氣老化試驗機控制系統(tǒng)，外接了一路溫度傳感器，對環(huán)境溫度進行了即時監(jiān)測。

3.全自動可編程換氣老化試驗機工作流程圖

在上述參數(shù)確定方案基礎(chǔ)上，根據(jù)式1，編寫老化試驗機工作流程圖，見圖2。

4.全自動強制循環(huán)式熱空氣老化機控制結(jié)構(gòu)

如圖3控制結(jié)構(gòu)框圖所示，操作者可通過工業(yè)觸摸屏（HMI）或PC，設(shè)定實驗需要的溫度和換氣次數(shù)。此時，PLC根據(jù)事先通過擬合的內(nèi)置的數(shù)學(xué)模型，控制伺服到預(yù)定位置。

PLC接收到箱體內(nèi)的溫度傳感器的數(shù)據(jù)，首先運用PID技術(shù)調(diào)節(jié)SCR，進行溫度的運算和控制；由于經(jīng)過SCR器件控制后的電力波形和標準正弦波之間存在太大的差異，為了計量準確，采用真有效值的電壓和電流傳感器，采集加熱器端的電力數(shù)據(jù)，采用積分算法獲得消耗的電熱功率數(shù)據(jù)。然后，根據(jù)即時偵測的箱體外溫度傳感器的數(shù)據(jù)，計算當前換氣率，并顯示在HMI或PC上位機上，見圖4。當箱體在設(shè)定溫度達到熱平衡時，PLC開始根據(jù)外部溫度、空氣流動速度的變化，運用比較算法采用位置控制模式，自動調(diào)節(jié)伺服。利用伺服驅(qū)動“進氣流量調(diào)節(jié)機構(gòu)”來達到控制箱體換氣率的目的。

此外，由于采用PLC技術(shù)平臺，可以根據(jù)需要編寫相應(yīng)程序，達到可以選擇“定斜率升溫控制模式”和“階躍升溫模式”進行預(yù)先設(shè)定多種溫度的變溫測試。同時，在上位機利用Siemens公司提供的PC　Access作為OPC（OLE　for　Process　Control）服務(wù)器，使用Visual　Basic語言編寫Siemens　PLC的客戶機PC控制程序，從而可以更輕松地獲得遠程控制和多臺老化機系統(tǒng)集成控制功能和數(shù)據(jù)處理能力。

5.結(jié)論

本文以PLC技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合各種傳感器和伺服技術(shù)。成功設(shè)計出能夠自動計算和控制換氣率的“全自動強制循環(huán)式熱空氣老化試驗機”，為老化檢測儀器領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新的思路。實踐證明，換氣率控制穩(wěn)定性較早期產(chǎn)品有明顯提高，降低測試系統(tǒng)的不確定性。在操作性方面，比“普通強制通風的熱空氣老化試驗機”更簡潔高效。

參考文獻

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篇10

關(guān)鍵詞：C/S模式；多層結(jié)構(gòu)；Access；考試系統(tǒng)；Delphi；隨機選題；實時評分

中圖分類號：TP311.52

數(shù)字化建設(shè)以實現(xiàn)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、資源、學(xué)習和工作環(huán)境、科研和管理、信息化和現(xiàn)代化等為最終目標[1]。為提高廣大科技干部的理論水平，加快崗位數(shù)字化訓(xùn)練建設(shè)進程，創(chuàng)建無紙化學(xué)習與考試環(huán)境，考慮到考試保密性、安全性和多專業(yè)等需求，本文采用Delphi7.0軟件開發(fā)基于C/S模式多層結(jié)構(gòu)的在線崗位訓(xùn)練考試系統(tǒng)，系統(tǒng)使用Microsoft Access數(shù)據(jù)庫。本軟件具有計算機自動組卷、實時評分、隨機抽取考試題目、模擬考試等功能，使考試工作標準化，技術(shù)人員可隨時對知識掌握程度和質(zhì)量進行評估。

1 系統(tǒng)開發(fā)相關(guān)技術(shù)

1.1 基于C/S模式的多層結(jié)構(gòu)

兩層C/S結(jié)構(gòu)具有可靠性低、靈活性差、資源浪費、維護費用高等結(jié)構(gòu)缺陷[2]，其業(yè)務(wù)邏輯和表達邏輯在一個處理過程中存在，每連接一臺電腦就會建立一個數(shù)據(jù)庫連接，電腦的增加會加大數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的負載，使效率變低[3]。多層結(jié)構(gòu)的C/S模式，將中間業(yè)務(wù)邏輯層獨立出來，具備可按應(yīng)用要求部署邏輯層次、網(wǎng)絡(luò)效率提高、管理性強、重用性好等優(yōu)點[3-4]。

1.2 Delphi7.0和Microsoft Access數(shù)據(jù)庫

Delphi程序可快速進行模塊化編程，在集成環(huán)境、圖像編輯（Image Editor）和強大的數(shù)據(jù)庫功能[5]。系統(tǒng)使用Microsoft ActiveX Data Objects（ADO）和可以處理少量數(shù)據(jù)的Microsoft Access數(shù)據(jù)庫[6]，針對崗位幾個專業(yè)的數(shù)據(jù)庫題庫設(shè)計，在少量用戶訪問數(shù)據(jù)庫時效率很高。

2 基于TCP/IP通信的三層C/S結(jié)構(gòu)設(shè)計

三層C/S結(jié)構(gòu)表達邏輯獨立，可在客戶端上進行設(shè)置；業(yè)務(wù)邏輯放在服務(wù)器上，這種結(jié)構(gòu)對數(shù)據(jù)庫的連接減少[3]。在線訓(xùn)練考試系統(tǒng)由基于C/S架構(gòu)的多層結(jié)構(gòu)組成，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（數(shù)據(jù)服務(wù)層）、應(yīng)用程序服務(wù)器（業(yè)務(wù)邏輯層）和客戶端程序（數(shù)據(jù)表示層）三部分。

2.1 主要技術(shù)參數(shù)

系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的Microsoft Access數(shù)據(jù)庫來存儲提交的答案。應(yīng)用程序服務(wù)器要通過各種接口來完成查詢、數(shù)據(jù)錄入、分析等工作，并采用數(shù)據(jù)模塊Remote Data Module，控件TADOconnection、TADOtable和Tdataset Provider與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接?？蛻舳顺绦蛴捎脩艚缑婧妥詣釉u分系統(tǒng)組成，進行時間記錄、自動評分及與應(yīng)用服務(wù)器傳遞數(shù)據(jù)。若在考試系統(tǒng)安裝過程中服務(wù)器計算機發(fā)生變動，則客戶端和服務(wù)器連接采用動態(tài)連接。安裝客戶端的電腦必須要連接服務(wù)器來獲取服務(wù)，且要保證位于服務(wù)器的中間件與接口程序正常，使用TCP/IP協(xié)議與應(yīng)用服務(wù)器之間進行通訊。考試系統(tǒng)采用TDBgrid組件顯示數(shù)據(jù)，利用Tdatasource獲取數(shù)據(jù)，可對TDBGrid表數(shù)據(jù)進行修改，再通過TclientDataset部件向應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送更新數(shù)據(jù)請求[7]。

當上述工作都準備好后，啟動在線訓(xùn)練考試系統(tǒng)，彈出服務(wù)器配置窗口，配置客戶端所連服務(wù)器的名稱、IP地址和連接傳遞信息所用的端口地址。若中間件、接口程序和系統(tǒng)程序都安裝在作為服務(wù)器的電腦上，則服務(wù)器名與IP地址相同。在作為服務(wù)器的電腦不改變的情況下，客戶端上服務(wù)器配置完畢，進入考試系統(tǒng)就不用再配置。系統(tǒng)采用ACCESS數(shù)據(jù)庫保存提交的考試答案?？荚囅到y(tǒng)具有自動交卷和自動評分功能，成績存儲在服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中[8]。

2.2 系統(tǒng)實現(xiàn)過程

2.2.1 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器設(shè)計

考慮到實際需求，把每個崗位的計算機作為一個客戶端，安裝一個在線訓(xùn)練考試系統(tǒng)，通過點擊隨機抽題、提交試卷按鍵，可與服務(wù)器存儲的主數(shù)據(jù)庫進行交換，繼而發(fā)送給各崗位計算機。服務(wù)器不執(zhí)行數(shù)據(jù)處理，只有在點擊上述按鍵時，才會發(fā)送請求數(shù)據(jù)，把整個數(shù)據(jù)集通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給正在進行訓(xùn)練考試的計算機[9]。

將各崗位試題存儲到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，普通用戶也能建立自己的題庫系統(tǒng)，為避免無關(guān)人員對數(shù)據(jù)庫修改，數(shù)據(jù)庫可設(shè)定密碼。建立系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫test.mdb，存儲于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上設(shè)置為共享的文件夾下，文件路徑為：C：＼在線訓(xùn)練考試系統(tǒng)＼系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫＼Pserver＼Databasefolder。

2.2.4 用戶界面設(shè)計

（1）考試系統(tǒng)

（2）隨機抽取試題功能的實現(xiàn)

系統(tǒng)擯棄人工抽取試題組卷，采用快速自動的系統(tǒng)隨機生成抽題?；驹硎牵豪胷andom（）函數(shù)循環(huán)生成題號，再比較生成的題號，不重復(fù)就記錄在Pick_Questions[i]數(shù)組中。目的是給用戶提供更快捷的考試節(jié)奏，隨機選題更能體現(xiàn)試卷的客觀性。主界面上設(shè)計了相應(yīng)的按鈕控件，對按鈕控件添加命令代碼，可以實現(xiàn)隨機抽取試題操作。

（3）考試時間記錄

考試系統(tǒng)的目的在于檢驗和增強科技干部對于崗位知識掌握的熟練程度，設(shè)計時沒有規(guī)定固定的考試時間段。在考試界面按下按鈕后，開始時間以當前系統(tǒng)時間被記錄到試題數(shù)據(jù)庫的表Login中，當點擊后，結(jié)束時間以當前系統(tǒng)時間也被保存。

3 實時評分

提交試卷后考試界面上方會出現(xiàn)成績，記錄在數(shù)據(jù)庫表Login中。

3.1 題型計分

4 結(jié)論

基于多層C/S架構(gòu)，使用Delphi7.0軟件開發(fā)，選擇Microsoft Access作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的在線崗位訓(xùn)練考試系統(tǒng)使技術(shù)人員隨時隨地對崗位技能知識進行考核，可長期保存考試信息、便于管理存檔，加快了崗位信息化建設(shè)步伐，具有實用性和很重要的推廣價值。

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