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篇1

關(guān)鍵詞：技工院校 plc實(shí)訓(xùn)裝置 設(shè)計(jì)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(gè)好的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，然而現(xiàn)在學(xué)校使用的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)?zāi)K，很難培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和設(shè)計(jì)能力。而技工院校注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，需要讓學(xué)生很好地與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，顯然這種結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)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(gè)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(gè)年級(jí)階段就達(dá)到200多人，而學(xué)校的教學(xué)特點(diǎn)都是要求每個(gè)學(xué)生學(xué)會(huì)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(shí)訓(xùn)設(shè)備就必須滿足學(xué)生的實(shí)訓(xùn)要求，確保實(shí)訓(xùn)學(xué)生一人一個(gè)工位。在這一前提下，我們提出設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)適合學(xué)校學(xué)生實(shí)訓(xùn)特點(diǎn)的PLC實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。

現(xiàn)有的PLC實(shí)驗(yàn)設(shè)備并不能達(dá)到我們的實(shí)訓(xùn)要求，如一些實(shí)驗(yàn)教儀公司生產(chǎn)的PLC實(shí)驗(yàn)設(shè)備，PLC的輸入輸出點(diǎn)設(shè)計(jì)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(fèi)用比較高。另外學(xué)生在設(shè)備上只能進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)操作，不能進(jìn)行接線訓(xùn)練，更不能規(guī)范學(xué)生對(duì)PLC接線的工藝要求。因此，要滿足學(xué)生的實(shí)訓(xùn)要求，就需要我們自己設(shè)計(jì)制作PLC實(shí)訓(xùn)臺(tái)。由于天煌科技有限公司有比較成熟的實(shí)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(jì)制作實(shí)訓(xùn)臺(tái)，具體方式是，學(xué)校負(fù)責(zé)實(shí)訓(xùn)裝置的設(shè)計(jì)與安裝，實(shí)訓(xùn)工作臺(tái)由天煌公司按學(xué)校的設(shè)計(jì)參數(shù)要求制作。

一、裝置設(shè)計(jì)特點(diǎn)

實(shí)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(diǎn)（Y點(diǎn)）進(jìn)行隔離，從而達(dá)到保護(hù)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(dòng)隔離電路板工作，還是要另外設(shè)計(jì)一個(gè)開(kāi)關(guān)電源來(lái)驅(qū)動(dòng)隔離電路板工作。假設(shè)用PLC自帶24V直流電源來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器工作，那么它的輸出COM點(diǎn)很可能會(huì)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(cuò)，就很容易將PLC的24V直流電源燒壞?；诖耍P者認(rèn)為應(yīng)在外部重新設(shè)計(jì)一個(gè)24V的直流開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，用它來(lái)驅(qū)動(dòng)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(jì)。以三菱FX-2N系列為例，在它的輸出點(diǎn)（Y點(diǎn)）設(shè)計(jì)一塊隔離板，用以保護(hù)PLC內(nèi)部設(shè)備。設(shè)計(jì)思路是，輸出點(diǎn)用24V的直流繼電器進(jìn)行隔離。在Y0～Y7、Y10～Y17、Y20～Y27之間采用24個(gè)24V的直流繼電器進(jìn)行隔離，隔離工作電壓由24V的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源提供，原理圖如下圖所示。

圖 輸出點(diǎn)隔離電路

電路中的三個(gè)模塊分別是FX-2N系列的24個(gè)輸出點(diǎn)Y0～Y7、Y10～Y17、Y20～Y27。我們將這部分改成用外部的24個(gè)直流繼電器控制，它的驅(qū)動(dòng)電源就是24V的直流開(kāi)關(guān)電源。此電路圖下面的三個(gè)模塊是24個(gè)繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)。它的工作原理是，當(dāng)PLC有輸出時(shí)，先接通外部的繼電器，由外部繼電器的觸點(diǎn)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(diǎn)連接，可以有效保護(hù)PLC，延長(zhǎng)PLC的使用壽命，方便設(shè)備維護(hù)。筆者主要用ProtelDxp電路制作軟件進(jìn)行電路的設(shè)計(jì)，并作好印刷電路板圖，委托廠家制板。對(duì)于開(kāi)關(guān)電源，考慮高溫對(duì)電路的影響，筆者設(shè)計(jì)時(shí)提高了開(kāi)關(guān)電源的負(fù)載能力，加大了散熱裝置。

二、技術(shù)性能

工作臺(tái)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(duì)濕度

裝置容量：

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

三、實(shí)訓(xùn)臺(tái)的基本配置

實(shí)訓(xùn)臺(tái)的基本配置見(jiàn)下表。

實(shí)訓(xùn)臺(tái)基本配置表

序號(hào) 實(shí)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(kāi)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(dòng)機(jī) 2 三相異步電動(dòng)機(jī) 雙速電動(dòng)機(jī)

四、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目可以完成中、高級(jí)維修電工PLC考核項(xiàng)目的技能操作。

在整個(gè)設(shè)備的安裝與制作過(guò)程中，讓學(xué)生參與其中，這樣既能提高學(xué)生對(duì)PLC的認(rèn)識(shí)，也能增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

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

該實(shí)訓(xùn)裝置采用了開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行PLC輸出點(diǎn)的隔離，可以使PLC的工作更加穩(wěn)定可靠，解決了在PLC實(shí)訓(xùn)過(guò)程中由于輸出點(diǎn)接線錯(cuò)誤而造成設(shè)備損壞的問(wèn)題。同時(shí)對(duì)PLC的COM點(diǎn)做了改動(dòng)，由原先復(fù)雜的5個(gè)COM點(diǎn)，改成現(xiàn)在的3組輸出，3個(gè)COM點(diǎn)。這樣的實(shí)訓(xùn)設(shè)備電路簡(jiǎn)單，比較適合學(xué)生的特點(diǎn)，使他們更容易掌握，提高了實(shí)訓(xùn)效果。

篇2

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(hào)：B848.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

PLC是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。是計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的一種應(yīng)用技術(shù)。集自動(dòng)化技術(shù)、通信技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。由于它可以通過(guò)軟件來(lái)改變控制過(guò)程，并且具有體積小、功能強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高以及應(yīng)用安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，所以很快在我國(guó)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(dòng)化的三大支柱（PLC技術(shù)、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)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(mén)必修課，怎樣使學(xué)生學(xué)好PLC，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)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(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力之一，他們對(duì)學(xué)習(xí)的追求往往來(lái)源于興趣，凡是有興趣的東西，就會(huì)很容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，引起學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的思考，學(xué)生如果是有興趣的學(xué)習(xí)，那么教學(xué)就成功了一半。根據(jù)中技學(xué)生的特點(diǎn)，在教學(xué)中多注意理論聯(lián)系實(shí)際。為了引起學(xué)生學(xué)習(xí)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(jìn)行參觀活動(dòng)。讓他們了解PLC在實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中的重要性。在教學(xué)中教師會(huì)借助多媒體技術(shù)，用比較生動(dòng)豐富的畫(huà)面和美妙動(dòng)聽(tīng)的音樂(lè)效果相配合來(lái)吸引學(xué)生的注意力，列舉一些PLC在工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)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(jī)械手的控制，汽車(chē)生產(chǎn)流水線等。使學(xué)生對(duì)這門(mén)課程有一個(gè)初步了解，覺(jué)得它并不是遙不可及，全力提高他們的學(xué)習(xí)積極性。

其次是培養(yǎng)興趣階段。學(xué)生們?cè)凇凹ぐl(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(huì)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(dòng)起全體學(xué)生的濃厚興趣。教學(xué)有法，但無(wú)定法，貴在得法。所以教師在選擇教學(xué)方法時(shí)，要堅(jiān)持啟發(fā)式教學(xué)，摒棄注入式教學(xué)法。適時(shí)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(duì)問(wèn)題進(jìn)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(dòng)經(jīng)常能培養(yǎng)出學(xué)生的濃厚的學(xué)習(xí)興趣，并能進(jìn)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(gè)要點(diǎn)，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力，設(shè)計(jì)多種層次多種方式能誘發(fā)探索活動(dòng)的發(fā)生的學(xué)習(xí)任務(wù)。例如：在講解用PLC設(shè)計(jì)三臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)時(shí)，老師先說(shuō)明三臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序的要求：擋按下啟動(dòng)按鈕后，電機(jī)一，電機(jī)二，電機(jī)三順序啟動(dòng)；按下停止按鈕后按照電機(jī)三，電機(jī)二，電機(jī)一順序停止。老師接著介紹梯形圖、指令、上機(jī)操作、接線。教師可以把學(xué)生要掌握的和可以去學(xué)習(xí)的任務(wù)板書(shū)在黑板上，a.I/O分配表；b.三臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)的PLC接線；c.程序的編寫(xiě)與輸入；d.電機(jī)啟停操作；e.改變輸入或輸出端進(jìn)行編程和接線；f.練習(xí)程序的插入和刪除；g.用第二種方法設(shè)計(jì)三臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟停；h.在上述基礎(chǔ)上改進(jìn)電路，使其變?yōu)樗呐_(tái)或五臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟停。a,b,c,d是所有學(xué)生都必須學(xué)會(huì)的，而e,f,g,h等則是學(xué)生選擇進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容。教師只要稍微從知識(shí)的橫向或縱向結(jié)構(gòu)仔細(xì)思考思考，就能夠?yàn)閷W(xué)生設(shè)計(jì)出很多有價(jià)值的問(wèn)題。在這樣一種學(xué)習(xí)氛圍下，學(xué)生的思維則可以得到充分的鍛煉，再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的學(xué)習(xí)，大部分學(xué)生就能學(xué)會(huì)這樣一種思維模式，就會(huì)開(kāi)始為自己設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的問(wèn)題了，在學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過(guò)程中，教師起到引導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的作用。

理論基礎(chǔ)是前提

技工學(xué)校的學(xué)生學(xué)習(xí)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(shí)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(zhǎng)處，并增強(qiáng)學(xué)生的自信心，克服他們解決學(xué)習(xí)困難的勇氣，從而讓學(xué)生由簡(jiǎn)到繁的掌握各個(gè)課題的控制理論和工藝要求。因此，在完成了電力拖動(dòng)單元電路和機(jī)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(shí)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(xiě)程序來(lái)進(jìn)行的，然而程序的編制就是用一定的編程語(yǔ)言把一個(gè)控制描述出來(lái)。我們?cè)诮虒W(xué)中，一般采用的是梯形圖這種圖形語(yǔ)言，因?yàn)樗赜昧藗鹘y(tǒng)的繼電器接觸器控制中的繼電器觸點(diǎn)、線圈、串并聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和圖形符號(hào)，最重要的是加進(jìn)了許多功能強(qiáng)而又使用靈活的指令，將微機(jī)的特點(diǎn)都融合進(jìn)去，使得編程容易很多。梯形圖比較直觀，形象，對(duì)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(xiě)程序的語(yǔ)言表達(dá)方式，是學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)進(jìn)程中的興趣所在。

三、技能培養(yǎng)、

篇3

機(jī)電綜合實(shí)訓(xùn)課程的地位

機(jī)電專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程集合了氣壓技術(shù)、液壓技術(shù)、電機(jī)與電氣控制、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、PLC及其自動(dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等相關(guān)課程，融合了實(shí)訓(xùn)和生產(chǎn)，是機(jī)電專業(yè)學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)前的綜合課程。

對(duì)五年制高職教育而言，由于培養(yǎng)目標(biāo)定位在為企業(yè)培養(yǎng)高技能型人才上，通過(guò)機(jī)電專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程的學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生綜合實(shí)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(jī)電專業(yè)核心技術(shù)，即檢測(cè)、控制與執(zhí)行三大環(huán)節(jié)展開(kāi)，同時(shí)需具備一定的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。

綜合實(shí)訓(xùn)課程建立在機(jī)電結(jié)合的基礎(chǔ)上，企業(yè)調(diào)查結(jié)果顯示，機(jī)電設(shè)備的控制很多都采用PLC作為控制系統(tǒng)。對(duì)機(jī)電綜合實(shí)訓(xùn)課程，選擇某生產(chǎn)流程的模擬控制系統(tǒng)為實(shí)訓(xùn)載體，通過(guò)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(jī)電一體化設(shè)備YL-235A自動(dòng)化生產(chǎn)加工系統(tǒng)。

PLC在機(jī)電一體化設(shè)備教學(xué)中的應(yīng)用

1.PLC在機(jī)電一體化設(shè)備中的功能

整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)PLC控制，各個(gè)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(dòng)裝置、傳感器、氣動(dòng)機(jī)械手裝置、上料器、送料傳動(dòng)和分揀裝置等實(shí)訓(xùn)機(jī)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(jī)構(gòu)由氣動(dòng)電磁閥-氣缸構(gòu)成的氣壓驅(qū)動(dòng)裝置和變頻器控制步進(jìn)電機(jī)的傳送裝置，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行。整個(gè)實(shí)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(shí)訓(xùn)操作的安全。系統(tǒng)分三大模塊：

（1）送料機(jī)構(gòu)的控制

采用24 V直流減速電機(jī)，轉(zhuǎn)速6 r/min；用于驅(qū)動(dòng)放料轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)，PLC通過(guò)輸入信號(hào)發(fā)出輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)送料機(jī)構(gòu)運(yùn)行。

（2）機(jī)械手感應(yīng)機(jī)構(gòu)的控制

整個(gè)搬運(yùn)機(jī)構(gòu)能完成四個(gè)自由度動(dòng)作，手臂伸縮、手臂旋轉(zhuǎn)、手爪上下、手爪松緊。機(jī)械手的動(dòng)作通過(guò)磁性開(kāi)關(guān)和接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)信號(hào)傳送給PLC，PLC根據(jù)內(nèi)部程序執(zhí)行發(fā)出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電磁閥-氣缸完成機(jī)械手的動(dòng)作。

（3）物料傳送和分揀機(jī)構(gòu)的控制

由皮帶輸送、推料氣缸、變頻器、步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成，PLC通過(guò)感應(yīng)信號(hào)發(fā)出輸出信號(hào)給變頻器，變頻器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行，皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)物料的傳送，通過(guò)傳感器感應(yīng)信號(hào)，使得PLC驅(qū)動(dòng)電磁閥-推料氣缸動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)物料分揀。

2.PLC在機(jī)電一體化設(shè)備控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)方法

建立一個(gè)PLC控制系統(tǒng)，必須根據(jù)被控系統(tǒng)所要求的動(dòng)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(jì)，達(dá)到所預(yù)定的動(dòng)作過(guò)程。

順序控制設(shè)計(jì)法是按照工藝要求，在各個(gè)輸入信號(hào)的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間順序，在生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地有序地進(jìn)行操作。首先要根據(jù)工藝過(guò)程，畫(huà)出順序功能狀態(tài)圖，然后根據(jù)順序功能圖畫(huà)出梯形圖。

順序功能圖是描述控制系統(tǒng)控制過(guò)程、功能和特性的一種圖形，是描述控制系統(tǒng)控制過(guò)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(jì)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(lái)代替各步。

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

3.PLC在機(jī)電一體化設(shè)備中的教學(xué)方法

機(jī)電綜合實(shí)訓(xùn)課程采用項(xiàng)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(kāi)，將其分解成若干個(gè)小任務(wù)，結(jié)合實(shí)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(guò)實(shí)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(hù)的能力。

實(shí)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(guò)程中。

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

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

3.拆裝操作，結(jié)合企業(yè)實(shí)際操作要求，理解拆裝順序和要求，學(xué)會(huì)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(dá)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(yàn)，在調(diào)試過(guò)程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和編程技巧，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

篇4

關(guān)鍵詞： 星―三角 降壓?jiǎn)?dòng) PLC 實(shí)訓(xùn)教學(xué)

引言

星―三角降壓?jiǎn)?dòng)（以下簡(jiǎn)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(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間為幾秒到幾十秒，在生產(chǎn)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)要經(jīng)常啟動(dòng)或停止，因此電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能對(duì)生產(chǎn)有直接影響。小容量的電動(dòng)機(jī)可以采用直接啟動(dòng)方式，但當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量較大時(shí)，啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的啟動(dòng)電流為額定電流的4至7倍，這么大的啟動(dòng)電流將帶來(lái)下述不良后果[1]。

（1）啟動(dòng)電流過(guò)大使電壓損失過(guò)大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不夠，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)根本無(wú)法啟動(dòng)；（2）使電動(dòng)機(jī)繞組發(fā)熱，絕緣老化，從而縮短電動(dòng)機(jī)的使用壽命；（3）造成過(guò)電流保護(hù)裝置誤動(dòng)作、跳閘；（4）使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生波動(dòng)，進(jìn)而形成影響連接在電網(wǎng)上的其他設(shè)備的正常運(yùn)行[1]。因此采用降壓?jiǎn)?dòng)的方法限制啟動(dòng)電流，Y-是降壓?jiǎn)?dòng)的一種。

所以Y-PLC控制的組裝與調(diào)試的實(shí)訓(xùn)教學(xué)就顯得非常重要，并且很多人認(rèn)為該實(shí)訓(xùn)教學(xué)困難，學(xué)生學(xué)習(xí)效果不夠理想，為此筆者就實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行了如下創(chuàng)新與實(shí)踐。

1.對(duì)教學(xué)情況與重難點(diǎn)進(jìn)行分析

（1）教學(xué)情況

高職學(xué)生特點(diǎn)：學(xué)習(xí)積極性不高；自主學(xué)習(xí)能力弱；好奇心強(qiáng)、樂(lè)于動(dòng)手；理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐應(yīng)用的能力較弱。

實(shí)訓(xùn)達(dá)到的知識(shí)和能力目標(biāo)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(shí)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(jī)運(yùn)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(shí)、解決問(wèn)題的能力及良好的職業(yè)綜合能力。

（2）重難點(diǎn)分析

理解Y-PLC控制電路的基本原理（重點(diǎn)）；

手工繪制Y-PLC控制基本原理圖（重點(diǎn)）；

應(yīng)用PLC定時(shí)器指令（重點(diǎn)）；

Y-PLC控制電路組裝（重點(diǎn)）；

Y-PLC控制電路的程序編寫(xiě)與調(diào)試（重點(diǎn)）；

Y-PLC控制電路的組裝（難點(diǎn)）；

Y-PLC聯(lián)機(jī)運(yùn)行調(diào)試（難點(diǎn)）；

Y-PLC控制電路的故障檢修（難點(diǎn)）。

2.采用的教學(xué)策略

根據(jù)以上教學(xué)情況與重難點(diǎn)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(diǎn)采用項(xiàng)目教學(xué)法、PPT講解及教師實(shí)訓(xùn)前準(zhǔn)備的星―三角降壓?jiǎn)?dòng)控制組裝與調(diào)試視頻解決。

采用網(wǎng)上搜索實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)系統(tǒng)軟件，通過(guò)軟件中仿真動(dòng)畫(huà)解決實(shí)訓(xùn)內(nèi)容學(xué)習(xí)興趣不高的問(wèn)題。

采用小組學(xué)習(xí)法，通過(guò)小組自評(píng)、小組互評(píng)激發(fā)集體榮譽(yù)感，解決學(xué)生自主能力弱的問(wèn)題。

采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，使理論與實(shí)操深度融合，提高職業(yè)技能。

3.星―三角降壓?jiǎn)?dòng)PLC控制實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)（12課時(shí)）

（1）課前準(zhǔn)備

通過(guò)QQ或微信形式通知學(xué)生瀏覽精品課程網(wǎng)站，學(xué)習(xí)Y-PLC控制原理，利用實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)系統(tǒng)軟件，提前預(yù)習(xí)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(xí)熱情

通過(guò)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(xí)熱情。

（3）創(chuàng)設(shè)Y-實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目應(yīng)用情境

為給學(xué)生直觀感性的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)習(xí)興趣，可以創(chuàng)設(shè)以下實(shí)例情境。

教師演示電動(dòng)機(jī)Y-PLC控制的動(dòng)作過(guò)程，當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕SB1后，KM1和KM2的主觸點(diǎn)動(dòng)作，電機(jī)M星形降壓?jiǎn)?dòng)，看到電機(jī)低速旋轉(zhuǎn)。電機(jī)M星形運(yùn)行10秒后，星形接觸器KM2的主觸點(diǎn)斷開(kāi)，三角形接觸器KM3主觸點(diǎn)接通，電機(jī)M以三角形連接全壓運(yùn)行，看到電機(jī)快速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)按下停止按鈕SB2后，看到電機(jī)M停止轉(zhuǎn)動(dòng)。假如電機(jī)過(guò)載，熱繼電器觸點(diǎn)FR動(dòng)作后，電機(jī)M因過(guò)載保護(hù)而停止，報(bào)警燈亮。

將學(xué)生分成兩人一個(gè)學(xué)習(xí)小組，請(qǐng)每組演示體驗(yàn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和能動(dòng)性。教師告訴學(xué)生，他們通過(guò)12節(jié)課的學(xué)習(xí)，也可以完成該實(shí)驗(yàn)的硬件連接及軟件編程，看到同樣的電機(jī)運(yùn)行效果。短時(shí)間里就能體會(huì)成功的喜悅。這種做法既給學(xué)生下達(dá)了實(shí)訓(xùn)任務(wù)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生思考該如何完成這樣一個(gè)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(xiàng)目實(shí)施過(guò)程

步驟1：講解Y-PLC控制電路的基本原理。

教師結(jié)合電動(dòng)機(jī)Y-PLC的演示運(yùn)行過(guò)程，通過(guò)PPT中Y-PLC動(dòng)畫(huà)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(shí)際。

步驟2：繪制Y-PLC控制電路原理圖。

把標(biāo)準(zhǔn)圖發(fā)給他們，讓每個(gè)組通過(guò)直尺繪制原理圖，標(biāo)準(zhǔn)圖見(jiàn)圖1。先小組內(nèi)部互相糾錯(cuò)，然后再小組之間糾錯(cuò)，老師檢查并做記錄，作為實(shí)訓(xùn)平時(shí)成績(jī)。

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(zhǔn)備設(shè)計(jì)硬件構(gòu)成，每個(gè)組輪流搶答講述。

進(jìn)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(gè)組的組裝成績(jī)作為平時(shí)成績(jī)。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(jìn)行相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)，如PLC定時(shí)器指令學(xué)習(xí)。通過(guò)點(diǎn)亮燈的例子講解定時(shí)器指令。

根據(jù)項(xiàng)目要求和地址編寫(xiě)程序。老師通過(guò)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(shí)更改，引導(dǎo)學(xué)生編寫(xiě)程序，編完的小組自評(píng)，然后小組間互評(píng)，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(duì)象。通電后，通過(guò)按鈕給PLC輸入信號(hào)，通過(guò)PLC輸出端子指示燈和程序監(jiān)控調(diào)試程序。如果滿足項(xiàng)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(dá)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(duì)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(jī)運(yùn)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(duì)象，確保連線正確，通電進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕SB1后，看到電機(jī)低速旋轉(zhuǎn)，電機(jī)M星形降壓?jiǎn)?dòng)。10秒后，看到電機(jī)快速旋轉(zhuǎn)。電機(jī)M以三角形連接作全壓運(yùn)行。當(dāng)按下停止按鈕SB2后，看到電機(jī)M停止轉(zhuǎn)動(dòng)。假如電機(jī)過(guò)載，熱繼電器觸點(diǎn)FR動(dòng)作后，電機(jī)M因過(guò)載保護(hù)而停止，報(bào)警燈亮。

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

學(xué)生模仿老師聯(lián)機(jī)調(diào)試。送電前，小組自查，小組間互查，老師檢查，然后聯(lián)機(jī)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(guò)“望、聞、問(wèn)、切”了解故障前的操作情況和故障發(fā)生后的異常現(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(jìn)而進(jìn)一步查找。第二步：判斷故障范圍。第三步：并查找故障點(diǎn)。第四步：排除故障。第五步：通電運(yùn)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(diǎn)評(píng)與評(píng)定成績(jī)。

根據(jù)小組自評(píng)、小組間互評(píng)、教師檢查及根據(jù)項(xiàng)目完成情況、合作情況、過(guò)程記錄情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。按照考勤、平時(shí)成績(jī)、實(shí)訓(xùn)日記、實(shí)訓(xùn)報(bào)告做一份評(píng)分表格，最終教師給出小組成績(jī)，每個(gè)小組排名。每位學(xué)生為了本組集體榮譽(yù)，為此更積極努力，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。

步驟9：項(xiàng)目拓展。

將本項(xiàng)目學(xué)到的單臺(tái)電機(jī)控制拓展到多臺(tái)電機(jī)控制，如三級(jí)傳送帶Y-PLC控制，四級(jí)運(yùn)煤傳送帶PLC控制。

此外，還可將本項(xiàng)目中學(xué)到的定時(shí)器知識(shí)拓展到交通燈PLC控制。

4.結(jié)語(yǔ)

本實(shí)訓(xùn)教學(xué)采用小組學(xué)習(xí)法和任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)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(shí)踐。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)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(yàn)學(xué)習(xí)樂(lè)趣。因此，該實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)達(dá)到了良好的效果。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

【關(guān)鍵詞】PLC實(shí)訓(xùn) 解決實(shí)際問(wèn)題的能力 培養(yǎng)

【引言】

PLC課程是自動(dòng)化專業(yè)課程，是一門(mén)知識(shí)面廣、內(nèi)容多、、強(qiáng)調(diào)理論而又偏重實(shí)踐的課程。PLC的理論和實(shí)踐課程雖已推行多年，但學(xué)生實(shí)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(guò)實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力呢？筆者做了一些嘗試，下面將做法和體會(huì)和大家分享。

【背景】

以往的PLC實(shí)訓(xùn)，往往從簡(jiǎn)單電路的PLC改造開(kāi)始，再經(jīng)過(guò)搶答器、紅綠燈等課題來(lái)強(qiáng)化對(duì)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(shí)際問(wèn)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(dòng)和項(xiàng)目教學(xué)已為廣大職教老師接受和認(rèn)可，并在實(shí)踐中不斷充實(shí)和發(fā)展。它們的共同點(diǎn)：以項(xiàng)目/任務(wù)作為載體進(jìn)行能力培養(yǎng)和知識(shí)傳授。所以，項(xiàng)目/任務(wù)的選擇及其組織實(shí)施是能否取得成效的關(guān)鍵！

【實(shí)施】

有了上面的理論，再結(jié)合學(xué)生實(shí)際、學(xué)校實(shí)訓(xùn)條件以及機(jī)電行業(yè)的現(xiàn)狀把實(shí)際的控制項(xiàng)目引入PLC實(shí)訓(xùn)，例如可以把“PLC實(shí)現(xiàn)多段液位的設(shè)定、顯示、報(bào)警和液位的自動(dòng)控制”作為培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題能力的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。為了突出對(duì)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的培養(yǎng)，項(xiàng)目按以下幾個(gè)階段實(shí)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(shí)現(xiàn)多段液位自動(dòng)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(dāng)液位為最低限時(shí)啟動(dòng)料泵加液，液位到達(dá)設(shè)定值時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，并停泵；操作人員可通過(guò)確認(rèn)按鈕解除音響報(bào)警信號(hào)，閃爍燈光轉(zhuǎn)平光；系統(tǒng)具有手動(dòng)/自動(dòng)兩種控制方式，并有試驗(yàn)功能。就像機(jī)電工程人員接到設(shè)計(jì)任務(wù)一樣。

2.學(xué)生自主設(shè)計(jì)

以實(shí)訓(xùn)小組為單位形成項(xiàng)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(gè)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(jì)；哪些學(xué)生善于協(xié)調(diào)處理等各方面的能力，并適時(shí)誘導(dǎo)培養(yǎng)。

二、分工階段

由項(xiàng)目小組自己進(jìn)行任務(wù)分工。這個(gè)階段看似和PLC的能力和技術(shù)無(wú)關(guān)，但通過(guò)實(shí)踐證明，這個(gè)過(guò)程能極大地幫助學(xué)生提升解決實(shí)際問(wèn)題的能力。因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程，是對(duì)醞釀階段的細(xì)化和具體化，同時(shí)也是對(duì)設(shè)計(jì)的可行性論證――而這正是解決實(shí)際問(wèn)題必不可少的！

三、完成設(shè)計(jì)階段

對(duì)于一個(gè)項(xiàng)目開(kāi)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?yàn)椴捎庙?xiàng)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(gè)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(jì)任務(wù)后，就要進(jìn)入下一個(gè)階段。

四、實(shí)施階段

1.互通有無(wú)

通過(guò)互通有無(wú)：一方面小組成員要能把自己的設(shè)計(jì)準(zhǔn)確地表達(dá)出來(lái)，同時(shí)也要能理解其他小組成員的設(shè)計(jì)理念。經(jīng)過(guò)這樣的交流，可以讓學(xué)生對(duì)這個(gè)項(xiàng)目有更深刻的理解，同時(shí)自身能力又有了進(jìn)一步的提升。

2.單獨(dú)完成

在互通有無(wú)的基礎(chǔ)上，要求各小組成員獨(dú)立的完成整個(gè)項(xiàng)目的所有工作。這也是我們學(xué)生培養(yǎng)和真正項(xiàng)目設(shè)計(jì)的區(qū)別，我們要求學(xué)生花更多的時(shí)間去領(lǐng)悟、去探究，不像真正的項(xiàng)目設(shè)計(jì)以項(xiàng)目的快速完美完成為目的。我認(rèn)為所有同仁都要注意的一點(diǎn)：決不能把項(xiàng)目教學(xué)和項(xiàng)目開(kāi)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(yùn)行。先要求小組內(nèi)部相互觀摩、對(duì)比；然后以小組為單位，各小組之間相互觀摩，對(duì)于觀摩中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)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(huì)在觀察對(duì)比中反思自己的程序，提升自己解決實(shí)際問(wèn)題的能力

六、老師講評(píng)

老師要講解巡回指導(dǎo)中發(fā)現(xiàn)的共性問(wèn)題，同時(shí)針對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)方面的不足及誤區(qū)進(jìn)行糾正，引導(dǎo)學(xué)生思考改良自己編程的思路。這個(gè)過(guò)程要重點(diǎn)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(shí)間分配。

【體會(huì)】

雖然只是對(duì)項(xiàng)目教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式了做了小的變動(dòng)，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(xí)興趣，加深了學(xué)生對(duì)PLC的理解。同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生用PLC解決問(wèn)題的熱情！

2.在能力培養(yǎng)和形成的過(guò)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(shí)踐環(huán)境中綜合運(yùn)用各種技能，這樣學(xué)生得到的才是解決實(shí)際問(wèn)題的能力。但這并不是否定各種技能的學(xué)習(xí)，而是在有了一定的基礎(chǔ)上，必須讓學(xué)生進(jìn)行綜合運(yùn)用。實(shí)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(shí)際問(wèn)題的過(guò)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(duì)教學(xué)的組織有一定沖擊，因?yàn)槊恳慌鷮W(xué)生的情況和完成項(xiàng)目的過(guò)程不相同，尤其是醞釀期和老師講評(píng)階段的時(shí)間難以預(yù)控。但是筆者論為：沒(méi)有一種方法是絕對(duì)完美的，也沒(méi)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(wèn)題。一成不變，不去探索，是搞不好教育的！迎著矛盾解決問(wèn)題，本身就是對(duì)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(xiàn)】

[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(shí)訓(xùn)控制系統(tǒng) PLC 組態(tài)王軟件 溫度傳感器

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，新的高科技技術(shù)不斷應(yīng)用到各個(gè)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(huì)對(duì)電子和制冷專業(yè)技術(shù)人員的要求，并創(chuàng)造一個(gè)生動(dòng)直觀的模擬教學(xué)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，我們?cè)谠信f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(duì)舊系統(tǒng)進(jìn)行了改造，經(jīng)過(guò)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(xí)積極性和動(dòng)手能力得到加強(qiáng)，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(jī)組、冷卻水塔、冷卻風(fēng)機(jī)、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(jī)組、傳感器、PLC及擴(kuò)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(gè)HMI（人機(jī)對(duì)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(yùn)行情況，實(shí)時(shí)控制，并設(shè)置觸摸按鈕代替現(xiàn)實(shí)中的按鈕進(jìn)行操作使用。觸摸屏包含HMI硬件和相應(yīng)的專用畫(huà)面組態(tài)軟件，連接到PLC。而組態(tài)軟件是運(yùn)行于PC硬件平臺(tái)、Windows操作系統(tǒng)下的一個(gè)通用工具軟件產(chǎn)品，和PC機(jī)或工控機(jī)一起可以組成人機(jī)對(duì)話界面的控制。傳感器作為PLC輸入控制端子的一部分，對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行輸入信息的采集。在中央控制系統(tǒng)中，通過(guò)溫度傳感器將實(shí)時(shí)檢測(cè)到的溫度這一物理量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，提供給控制器，以實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制，這里主要討論用于室溫的檢測(cè)。

（2）PLC及擴(kuò)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(kuò)展模塊組成，它能夠滿足各種設(shè)備的自動(dòng)化控制需求。它是整個(gè)中央空調(diào)控制系統(tǒng)的核心，它要完成對(duì)系統(tǒng)中所有輸入信號(hào)的采集、所有輸出單元的控制實(shí)現(xiàn)以及對(duì)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(yùn)算等處理下達(dá)給執(zhí)行器，執(zhí)行器動(dòng)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(cè)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(chǔ)于緩沖存儲(chǔ)器（BFM）中。

（3）變頻器和冷泵機(jī)組。變頻器和冷泵機(jī)組作為中央空調(diào)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，完成系統(tǒng)對(duì)內(nèi)外溫度量交換輸送。溫度控制環(huán)節(jié)是變頻器對(duì)冷水泵進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，變頻器根據(jù)傳感器送來(lái)的控制信號(hào)改變冷水泵的運(yùn)行頻率，從而完成對(duì)溫度變化的控制。利用傳感器直接對(duì)系統(tǒng)中的各種信號(hào)進(jìn)行采集，并通過(guò)變頻調(diào)速器和接觸器對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。在運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行報(bào)警。系統(tǒng)采用手動(dòng)或變頻固定方式運(yùn)行，因?yàn)槿绻妱?dòng)機(jī)的功率較大，不允許直接啟動(dòng)時(shí)，需采用軟啟動(dòng)器進(jìn)行降壓?jiǎn)?dòng)。當(dāng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，而冷水泵系統(tǒng)又不能中斷時(shí)，手動(dòng)啟動(dòng)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(jì)

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(jī)組電動(dòng)機(jī)、冷凍水泵電動(dòng)機(jī)、冷卻水泵電動(dòng)機(jī)、冷卻塔電動(dòng)機(jī)、送風(fēng)電動(dòng)機(jī)、冷凝機(jī)組電動(dòng)機(jī)、冷風(fēng)電動(dòng)機(jī)組成。兩臺(tái)西門(mén)子MM430變頻器分別控制冷凍水泵電動(dòng)機(jī)、冷卻水泵電動(dòng)機(jī)。

2.中央空調(diào)中的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中央空調(diào)制冷控制系統(tǒng)采用的是三菱PLC型號(hào)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(shí)時(shí)地將所檢測(cè)到的溫度這一物理量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，提供給控制器，以實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制，主要用于室溫的檢測(cè)。FX2N-4AD-PT特殊功能模塊，是將溫度傳感器檢測(cè)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(chǔ)于緩沖存儲(chǔ)器（BFM）中。通過(guò)PLC的TO（P）指令進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的控制，F(xiàn)ROM指令進(jìn)行數(shù)字量的讀入即可。在這個(gè)控制系統(tǒng)中，溫度點(diǎn)的檢測(cè)使用帶開(kāi)關(guān)量輸出的溫度傳感器來(lái)完成，把溫度信號(hào)用溫度傳感器轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的模擬量，使這個(gè)中央空調(diào)制冷控制系統(tǒng)變成一個(gè)模擬量控制系統(tǒng)。對(duì)于一個(gè)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(shí)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(hào) 系統(tǒng)的輸出信號(hào)

名稱 功能 編號(hào) 功能 編號(hào)

SB1 自動(dòng)模式 X0 自動(dòng)運(yùn)行指示燈 Y0

SB2 自動(dòng)啟動(dòng)按鈕 X1 手動(dòng)運(yùn)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(fēng)機(jī) Y3

SB5 停止按鈕 X4 冷凝機(jī) Y4

SB5 手動(dòng)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(fēng)機(jī)啟動(dòng) X7 冷水機(jī)組 Y7

SB8 冷凝機(jī)啟動(dòng) X10 冷卻塔電動(dòng)機(jī) Y10

SB9 冷卻泵變頻器啟動(dòng) X11 送風(fēng)電動(dòng)機(jī) Y11

SB10 冷凍泵變頻器啟動(dòng) X12

SB11 冷水機(jī)組啟動(dòng) X13

SB12 冷卻塔電動(dòng)機(jī)啟動(dòng) X14

SB13 送風(fēng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng) 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(tái)電動(dòng)機(jī)型空氣壓縮機(jī)組，當(dāng)用戶按下啟動(dòng)按鈕后系統(tǒng)已默認(rèn)的最低溫度16℃開(kāi)始運(yùn)行，用戶可以通過(guò)溫度增減按鈕設(shè)定所需溫度（最高設(shè)定溫度為28℃）。此時(shí)溫度傳感器開(kāi)始檢測(cè)室內(nèi)溫度并將檢測(cè)到的溫度通過(guò)FX2N-4AD-PT特殊功能模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送入PLC中，當(dāng)檢測(cè)到的溫度在低于設(shè)定溫度時(shí)不啟動(dòng)機(jī)組，在溫度高于設(shè)定溫度時(shí)啟動(dòng)一臺(tái)空氣壓縮機(jī)，2秒后啟動(dòng)另一臺(tái)空氣壓縮機(jī)。當(dāng)溫度降低到設(shè)定溫度時(shí)停止其中一臺(tái)空氣壓縮機(jī)組，要求先啟動(dòng)的一臺(tái)空氣壓縮機(jī)停止運(yùn)行；當(dāng)溫度降到14℃時(shí)另一臺(tái)空氣壓縮機(jī)也停止運(yùn)行；當(dāng)溫度低于9℃時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出超低溫報(bào)警，3秒后系統(tǒng)自動(dòng)停止運(yùn)行。當(dāng)用戶按下停止按鈕后系統(tǒng)立刻停止運(yùn)行。

三、組態(tài)軟件遠(yuǎn)程控制設(shè)計(jì)

中央空調(diào)控制系統(tǒng)分別由操作站和觸摸屏來(lái)分別控制，分為本地和遠(yuǎn)程兩種控制模式，其切換方式是在電柜的面板上設(shè)計(jì)一組切換開(kāi)關(guān)，可以用來(lái)切換本地和遠(yuǎn)程控制。該系統(tǒng)的控制方式分為自動(dòng)和手動(dòng)：在自動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)按程序及用戶設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)運(yùn)行，相關(guān)參數(shù)設(shè)定輸入框在自動(dòng)時(shí)會(huì)自動(dòng)顯示在相關(guān)系統(tǒng)畫(huà)面上；在手動(dòng)時(shí)，所有的設(shè)備可單獨(dú)開(kāi)?？刂?，水閥、風(fēng)閥手動(dòng)設(shè)定開(kāi)度，設(shè)定輸入框會(huì)顯示在相關(guān)系統(tǒng)畫(huà)面上。自動(dòng)和手動(dòng)的切換方式在本地和遠(yuǎn)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(duì)話框

圖4 中央空調(diào)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)總控制畫(huà)面

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

參考文獻(xiàn)：

[1]毛臣健.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)及項(xiàng)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(hào)：TN77文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

PLC作為工業(yè)自動(dòng)化控制的主流設(shè)備，以控制穩(wěn)定、數(shù)據(jù)分析功能強(qiáng)大、通信能力強(qiáng)等特點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用到各行各業(yè)中，受到廣大了自動(dòng)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(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定控制，對(duì)通信控制質(zhì)量也有了提升要求。

一、PLC系統(tǒng)特點(diǎn)

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

2、編程簡(jiǎn)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(wèn)題設(shè)計(jì)了如步進(jìn)梯形指令等，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了編程。

3、設(shè)計(jì)安裝容易，維護(hù)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(dòng)，腐蝕，有毒氣體等的應(yīng)用場(chǎng)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(dòng)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(qiáng)，體積小、能耗低，性能價(jià)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(duì)變頻器進(jìn)行本地的操作，并且是出于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不頻繁的變化的場(chǎng)合。

2、變頻器的端子控制

變頻器的端子控制是通過(guò)對(duì)變頻器控制端子上的邏輯輸入口的邏輯組合，以此來(lái)設(shè)置各種的預(yù)制速度，再通過(guò)邏輯輸入口放入啟動(dòng)、停止端子和輸出頻率的改變，控制電動(dòng)機(jī)場(chǎng)合按先前設(shè)定的幾個(gè)固定頻率進(jìn)行運(yùn)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(diǎn)數(shù)就越多，會(huì)導(dǎo)致成本控制的加大，而且這種控制是以關(guān)量來(lái)進(jìn)行控制的，對(duì)于平滑線的調(diào)速不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)速，也不能進(jìn)行精確調(diào)速，這就使得它只能應(yīng)用在對(duì)于調(diào)速的精確要求低，變頻器的數(shù)目少及不需要信號(hào)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(lái)對(duì)變頻器進(jìn)行控制的，而且DA模塊的一個(gè)通道通常只能控制一臺(tái)變頻器，它的工作流程是：通過(guò)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(hào)或10v以下的電壓信號(hào)，以此來(lái)對(duì)變頻器進(jìn)行控制，通過(guò)對(duì)PLC的數(shù)質(zhì)量進(jìn)行改變，從而改變模擬量的大小，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速，這種控制方法的編程比較簡(jiǎn)單，可以對(duì)平滑線進(jìn)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(yùn)用于對(duì)電壓信號(hào)的輸出的，所以在電纜線控制比較長(zhǎng)的時(shí)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(guò)通信控制的方式，把串行電纜進(jìn)新房簡(jiǎn)單的連接，實(shí)現(xiàn)變頻器的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視。該方式可以節(jié)約上位機(jī)的A/D、D/A的模塊，對(duì)變頻器上的模擬量I/O可以忽視，改進(jìn)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(diǎn)，使得轉(zhuǎn)速給定的高精度和高穩(wěn)定性得以實(shí)現(xiàn)，并且可以從這些使上位機(jī)得到足夠的信息，保證機(jī)械的有效運(yùn)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(duì)于不同設(shè)備和不同系統(tǒng)間的信息交互，關(guān)鍵的問(wèn)題還是在于對(duì)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(tái)，485ADP的通訊模板一塊，安裝在主機(jī)的左側(cè)，擴(kuò)展存儲(chǔ)盒為一塊，含有通訊口的RS485變頻器為兩臺(tái)，總數(shù)量要在8臺(tái)以內(nèi)，電纜為RJ45，終端電阻為100Ω，人機(jī)界面為一臺(tái)。整個(gè)安裝過(guò)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(shuō)明書(shū)連接到485ADP的通訊模板上；然后，將PLC主機(jī)左側(cè)的面板蓋打開(kāi)，把通訊模板與功能擴(kuò)展器安裝到后蓋的面板上；接著，把型號(hào)為RJ45的電纜連接到變頻器PU口上，變頻器末端接收信號(hào)之間應(yīng)連接100Ω電阻，這樣做的目的是為了防止因信號(hào)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(zhǔn)確建立通信，需要在變頻器當(dāng)中，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，像通信速率、站號(hào)、等待時(shí)間及奇偶校驗(yàn)等，其參數(shù)設(shè)定是通過(guò)操作面板來(lái)實(shí)現(xiàn)的。PLC參數(shù)設(shè)置主要包含數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是7位，沒(méi)有協(xié)議通信，停止位是1位，站號(hào)設(shè)置成00，奇偶校驗(yàn)設(shè)置為偶數(shù)，傳輸速率是9.6千bps，超時(shí)的判定時(shí)間設(shè)置為1，設(shè)置參數(shù)能運(yùn)用相應(yīng)軟件來(lái)設(shè)置，變頻器當(dāng)中的通訊速率及PLC當(dāng)中的傳輸速率所設(shè)定的應(yīng)當(dāng)一致，對(duì)于變頻器項(xiàng)目及指令代碼的設(shè)定可按照變頻器的說(shuō)明書(shū)內(nèi)容進(jìn)行操作，變頻器及PLC通信的實(shí)現(xiàn)是依靠電纜鏈接的。

四、通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

在通信過(guò)程里，PLC是主機(jī)，而變頻器是從機(jī)，PLC及變頻器間是通過(guò)主從方式來(lái)通訊的，在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信當(dāng)中，僅能存在一臺(tái)主機(jī)，并通過(guò)站號(hào)來(lái)區(qū)分從機(jī)不同，PLC與變頻器間采取半雙工雙向來(lái)通信的，變頻器只有接收到PLC主機(jī)給出的讀寫(xiě)命令之后，方能發(fā)送命令。例如：對(duì)變頻器運(yùn)行給予控制的PLC指令程序，LDX0-SETM0-LDM0 ERTR K11…H02，在這里PLC主機(jī)通過(guò)站號(hào)1向變頻器發(fā)送正轉(zhuǎn)的指令，此時(shí)，K0是站號(hào)，而運(yùn)行指令是HFA，正轉(zhuǎn)指令是H02，通過(guò)RSTM0，此指令執(zhí)行結(jié)束。又如，變頻器運(yùn)行的監(jiān)視，此時(shí)PLC的指令程序?yàn)長(zhǎng)DM8000-EXTR K10 K0…D0，其中，LDM8000表示監(jiān)視開(kāi)始，PLC主機(jī)會(huì)監(jiān)視站號(hào)0的變頻器頻率，而EXTR K10是變頻器運(yùn)行的監(jiān)視指令，站號(hào)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(yùn)用功能擴(kuò)展的存儲(chǔ)器來(lái)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(guò)程，掌握速度快，硬件費(fèi)用比較低，其傳輸距離更遠(yuǎn)，傳輸速度也更快，不僅速率提高，編程的方法更為簡(jiǎn)單，變頻器連接數(shù)量也增多，還可運(yùn)用CC及DP等現(xiàn)場(chǎng)總線來(lái)控制，這種控制方法更為先進(jìn)可靠，但控制成本要比擴(kuò)展存儲(chǔ)器的通信控制造價(jià)要高出許多，在小型自控系統(tǒng)或者學(xué)校當(dāng)中，可不用DP及CC現(xiàn)場(chǎng)總線的控制方法，應(yīng)用人機(jī)界面可對(duì)操作人員及控制系統(tǒng)間的對(duì)話與信息進(jìn)行交換，并能代替原來(lái)的按鈕開(kāi)關(guān)、控制面板與指示燈等設(shè)置，還能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，并顯示信息，準(zhǔn)確掌握整個(gè)機(jī)器狀況，防止錯(cuò)誤出現(xiàn)。

結(jié)束語(yǔ)

基于PLC通訊模塊可實(shí)現(xiàn)變頻器的多臺(tái)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(duì)變頻器參數(shù)監(jiān)控設(shè)定更為簡(jiǎn)單準(zhǔn)確，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，運(yùn)用PLC與變頻器的強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)，可有效實(shí)現(xiàn)多臺(tái)的電機(jī)系統(tǒng)調(diào)速控制，推動(dòng)工農(nóng)業(yè)不斷發(fā)展前進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

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文章所參考文獻(xiàn)皆來(lái)源于中國(guó)知網(wǎng)

作者簡(jiǎn)介

篇8

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

PLC是專門(mén)為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的，其結(jié)構(gòu)緊密固定并且體積較小，是實(shí)現(xiàn)機(jī)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(qiáng)，PLC的應(yīng)用已逐步涉及每個(gè)領(lǐng)域。

一、PLC的應(yīng)用及培訓(xùn)

（一）PLC的特點(diǎn)

1.PLC具有極高的可靠性且抗干擾能力強(qiáng)

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(shí)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(diǎn)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(qiáng)大的抗干擾能力，所以使得其可以直接應(yīng)用于具有強(qiáng)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(jìn)行程序的輸入和更改的操作，更改的程序比較簡(jiǎn)單可以直接根據(jù)所需要的條件進(jìn)行查找并進(jìn)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(jì)語(yǔ)言來(lái)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(guò)硬件和軟件的自我檢測(cè)，提示維修人員根據(jù)所顯示的故障信號(hào)燈進(jìn)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(shí)間。

3.PLC設(shè)計(jì)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(jì)和安裝的工作量都大大的減少，而且PLC的編程也比較簡(jiǎn)單，有規(guī)律并且比較容易掌握，PLC是專門(mén)為工業(yè)過(guò)程中的控制而設(shè)計(jì)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(jī)械和電氣部件都被有機(jī)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(jìn)行工作的，PLC在運(yùn)行時(shí)，cpu 根據(jù)用戶的控制要求編制好程序并存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的程序，然后按指令步序號(hào)進(jìn)行周期性的循環(huán)掃描。在每次掃描的過(guò)程中，還要完成對(duì)輸入信號(hào)的采樣以及對(duì)輸出狀態(tài)的刷新等系列工作，這樣周而復(fù)始進(jìn)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(gè)階段，并進(jìn)行不斷的循環(huán)。

（三）PLC在應(yīng)用過(guò)程中的注意問(wèn)題

1.PLC的工作環(huán)境，首先PLC對(duì)環(huán)境溫度的要求一般在0-55攝氏度，在安裝的時(shí)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(fēng)散熱的空間要足夠大。而且應(yīng)該保持空氣的相對(duì)濕度，PLC還應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)烈的震動(dòng)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(lái)源，PLC的干擾源大都來(lái)自電流或電壓劇烈變化的部位，主要原因是因?yàn)殡娏鞯母淖儠?huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，對(duì)設(shè)備會(huì)產(chǎn)生電磁輻射，而且磁場(chǎng)的改變也會(huì)產(chǎn)生電流，這樣就會(huì)造成電磁對(duì)PLC系統(tǒng)的干擾。在PLC系統(tǒng)中也存在著干擾因素，強(qiáng)電干擾、柜內(nèi)干擾以及來(lái)自信號(hào)線的干擾。

（四）PLC的工作方式

PLC首先會(huì)做輸入處理，在執(zhí)行程序前，將PLC的整個(gè)端子的輸入狀態(tài)寫(xiě)到輸入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器中，所以在執(zhí)行程序的過(guò)程中，即使輸入發(fā)生變化，輸入存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)內(nèi)容也不會(huì)變化，在進(jìn)行下一個(gè)周期的輸入處理時(shí)，將這種變化寫(xiě)入。在程序處理的時(shí)候，PLC將會(huì)根據(jù)程序存儲(chǔ)器的內(nèi)容，從輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中與其他器件的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)行對(duì)比，讀出各種軟器件的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，從初始狀態(tài)開(kāi)始順序運(yùn)算，每次都會(huì)將結(jié)果寫(xiě)入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，所以各種軟器件就會(huì)隨著程序的執(zhí)行慢慢將內(nèi)容改變，而且在此過(guò)程中，輸出繼電器的內(nèi)部輸出點(diǎn)可以利用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的內(nèi)容來(lái)執(zhí)行。而在輸出處理，當(dāng)所有的命令執(zhí)行結(jié)束后，向輸出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器發(fā)出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的狀態(tài)，這就成為PLC的實(shí)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(lái)越廣，PLC系

統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接關(guān)系著工業(yè)控制系統(tǒng)的安全與運(yùn)行。一個(gè)完善的PLC系統(tǒng)除了可以正常運(yùn)行，滿足工業(yè)的要求，還必須可以及時(shí)在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)能夠及時(shí)診斷故障并進(jìn)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(jī)器運(yùn)作的各個(gè)過(guò)程中，在其輸入時(shí)可能出現(xiàn)故障，一般在實(shí)際應(yīng)用中，一旦系統(tǒng)的某回路不能按照要求動(dòng)作，可以根據(jù)信號(hào)燈的提示，檢查輸入開(kāi)關(guān)的電接觸點(diǎn)是否可靠，也可以采取一種簡(jiǎn)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(kāi)，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(jìn)行連接，這就會(huì)給PLC一個(gè)接通的信號(hào)，如果PLC有顯示就正常，反之則有故障。在輸出遇到故障時(shí)，應(yīng)該從PLC的輸出模式中觀看信號(hào)顯示的是否正常，然后繼續(xù)檢查PLC輸出繼電器有沒(méi)有吸合，再看外聯(lián)設(shè)備有沒(méi)有驅(qū)動(dòng)信號(hào)，如果有信號(hào)但是設(shè)備不運(yùn)行，則是設(shè)備遇到故障。

（二）使用機(jī)器外編程診斷故障

對(duì)于PLC的一些設(shè)備，有些故障是沒(méi)有報(bào)警信息提示，并且某些動(dòng)作將不會(huì)執(zhí)行。對(duì)于這些故障就需要一些根據(jù)實(shí)際工作情況和PLC的梯形圖來(lái)診斷故障，在分析這類故障的時(shí)候就要使用機(jī)外編程來(lái)對(duì)PLC的梯形圖的運(yùn)行情況進(jìn)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(shù)方法和專家系統(tǒng)方法，故障樹(shù)方法就是利用故障的邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行推理，通過(guò)錯(cuò)誤的輸出找到錯(cuò)去的輸入。這種方法比較簡(jiǎn)單實(shí)用且程序也是比較簡(jiǎn)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(shí)上，運(yùn)用強(qiáng)大的知識(shí)庫(kù)和推理性，利用計(jì)算機(jī)借助現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找到故障所在。

總結(jié)：

隨著PLC在各個(gè)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(wèn)題，比如PLC的干擾問(wèn)題，這是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)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(duì)PLC的巨大的發(fā)展市場(chǎng)，PLC的產(chǎn)品將會(huì)有更豐富、種類更加齊全。PLC作為國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)和自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)的不可或缺的組成部分，將會(huì)在工業(yè)控制領(lǐng)域中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。

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篇9

【關(guān)鍵詞】PLC；強(qiáng)制通風(fēng)；老化試驗(yàn)；換氣率

1.引言

強(qiáng)制通風(fēng)熱空氣老化試驗(yàn)機(jī)是材料老化性能測(cè)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(jìn)行人工老化測(cè)試需要使用強(qiáng)制循環(huán)式熱空氣老化試驗(yàn)設(shè)備。ASTM　D5374和ASTM　D5423對(duì)這類儀器的實(shí)驗(yàn)方法和參數(shù)設(shè)定進(jìn)行了約定，提出以消耗電能法來(lái)計(jì)算老化箱中的換氣速率。

目前市場(chǎng)上大量生產(chǎn)的熱空氣老化試驗(yàn)機(jī)，大都采用傳統(tǒng)的瓦時(shí)計(jì)，通過(guò)手工計(jì)算換氣率來(lái)調(diào)節(jié)換氣閥，無(wú)法迅速準(zhǔn)確地達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)所要求的換氣速率，尤其是在環(huán)境溫度、實(shí)驗(yàn)溫度及換氣量等因素同時(shí)發(fā)生變化時(shí)，手動(dòng)調(diào)節(jié)方式帶來(lái)更大的試驗(yàn)誤差。由于操作復(fù)雜，還會(huì)導(dǎo)致很多人為操作誤差。例如很多用戶在試驗(yàn)中，往往不考慮環(huán)境溫度，隨意調(diào)節(jié)氣門(mén)開(kāi)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(yàn)數(shù)據(jù)失去研究?jī)r(jià)值。

可編程控制器（Programmable　Logic　Controller，簡(jiǎn)稱PLC）目前已廣泛應(yīng)用于工業(yè)裝備的各個(gè)領(lǐng)域。采用PLC設(shè)計(jì)強(qiáng)制通風(fēng)的熱空氣老化自控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)換氣老化試驗(yàn)箱系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定、指令控制和工作監(jiān)測(cè)等功能。本研究以PLC為基礎(chǔ)，通過(guò)試驗(yàn)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(jì)出全自動(dòng)強(qiáng)制通風(fēng)的熱空氣老化試驗(yàn)機(jī)，有效的解決了傳統(tǒng)強(qiáng)制通風(fēng)熱老化試驗(yàn)機(jī)的換氣設(shè)定效率低的問(wèn)題。

2.老化試驗(yàn)機(jī)換氣次數(shù)的計(jì)算方法

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

式中：N=每小時(shí)的換氣次數(shù)

P1=全閉合功率，即在無(wú)通風(fēng)情況下，讀取測(cè)定的試驗(yàn)箱風(fēng)機(jī)能量消耗除以測(cè)試的時(shí)間（小時(shí)）所得的值。單位為瓦特W

P2=通風(fēng)期間的平均電力消耗，以相同的方式計(jì)算而來(lái)，單位為瓦特W

V=老化機(jī)中循環(huán)空氣的總?cè)莘e，單位為m3

ρ=測(cè)試期間周?chē)覂?nèi)空氣的密度，單位為kg/m3

T=老化機(jī)內(nèi)部溫度和環(huán)境室溫之間的溫差，單位.為℃

通過(guò)電熱式換氣率計(jì)算公式，為了在實(shí)驗(yàn)設(shè)定中實(shí)現(xiàn)“當(dāng)前換氣次數(shù)”的即時(shí)顯示，需要使用PLC技術(shù)解決以下三個(gè)參數(shù)。

2.1　老化試驗(yàn)機(jī)全閉合功率校正曲線的建立

老化試驗(yàn)箱達(dá)到不同測(cè)量溫度點(diǎn)所需的全閉功率差異是非常大的。傳統(tǒng)的換氣老化試驗(yàn)機(jī)，必須在每次測(cè)試前，根據(jù)環(huán)境的變化反復(fù)確認(rèn)全閉消耗功率。而測(cè)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(yùn)算功能，通過(guò)對(duì)老化試驗(yàn)箱的設(shè)定溫度和全閉功率的實(shí)測(cè)和校正，運(yùn)用非線性回歸分析，獲得老化試驗(yàn)箱全閉功率函數(shù)方程。由圖1可見(jiàn)，不同測(cè)試溫度下，老化試驗(yàn)箱的全閉功率數(shù)據(jù)與實(shí)際測(cè)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(yàn)箱“當(dāng)前換氣次數(shù)”的自動(dòng)計(jì)算，奠定基礎(chǔ)。

2.2　測(cè)試期間老化試驗(yàn)箱周?chē)覂?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(cè)試期間周?chē)覂?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(guò)“空氣密度―溫度”函數(shù)方程進(jìn)行表征，解決了不同溫度下，由于空氣密度不同而導(dǎo)致“當(dāng)前換氣次數(shù)”自動(dòng)計(jì)算困難的問(wèn)題。

2.3　測(cè)試期間環(huán)境溫度的變化

傳統(tǒng)老化機(jī)只能在測(cè)試前，根據(jù)當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度，進(jìn)行換氣次數(shù)的計(jì)算。但是，一次換氣熱老化實(shí)驗(yàn)時(shí)間至少6小時(shí)以上。在如此長(zhǎng)的測(cè)試時(shí)間中，環(huán)境溫度的變化是不可避免的，為了消除此項(xiàng)所產(chǎn)生的不確定性。全自動(dòng)可編程換氣老化試驗(yàn)機(jī)控制系統(tǒng)，外接了一路溫度傳感器，對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行了即時(shí)監(jiān)測(cè)。

3.全自動(dòng)可編程換氣老化試驗(yàn)機(jī)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(xiě)老化試驗(yàn)機(jī)工作流程圖，見(jiàn)圖2。

4.全自動(dòng)強(qiáng)制循環(huán)式熱空氣老化機(jī)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(guò)工業(yè)觸摸屏（HMI）或PC，設(shè)定實(shí)驗(yàn)需要的溫度和換氣次數(shù)。此時(shí)，PLC根據(jù)事先通過(guò)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(yùn)用PID技術(shù)調(diào)節(jié)SCR，進(jìn)行溫度的運(yùn)算和控制；由于經(jīng)過(guò)SCR器件控制后的電力波形和標(biāo)準(zhǔn)正弦波之間存在太大的差異，為了計(jì)量準(zhǔn)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(shí)偵測(cè)的箱體外溫度傳感器的數(shù)據(jù)，計(jì)算當(dāng)前換氣率，并顯示在HMI或PC上位機(jī)上，見(jiàn)圖4。當(dāng)箱體在設(shè)定溫度達(dá)到熱平衡時(shí)，PLC開(kāi)始根據(jù)外部溫度、空氣流動(dòng)速度的變化，運(yùn)用比較算法采用位置控制模式，自動(dòng)調(diào)節(jié)伺服。利用伺服驅(qū)動(dòng)“進(jìn)氣流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)”來(lái)達(dá)到控制箱體換氣率的目的。

此外，由于采用PLC技術(shù)平臺(tái)，可以根據(jù)需要編寫(xiě)相應(yīng)程序，達(dá)到可以選擇“定斜率升溫控制模式”和“階躍升溫模式”進(jìn)行預(yù)先設(shè)定多種溫度的變溫測(cè)試。同時(shí)，在上位機(jī)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(yǔ)言編寫(xiě)Siemens　PLC的客戶機(jī)PC控制程序，從而可以更輕松地獲得遠(yuǎn)程控制和多臺(tái)老化機(jī)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(jì)出能夠自動(dòng)計(jì)算和控制換氣率的“全自動(dòng)強(qiáng)制循環(huán)式熱空氣老化試驗(yàn)機(jī)”，為老化檢測(cè)儀器領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新的思路。實(shí)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(cè)試系統(tǒng)的不確定性。在操作性方面，比“普通強(qiáng)制通風(fēng)的熱空氣老化試驗(yàn)機(jī)”更簡(jiǎn)潔高效。

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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(jī)選題；實(shí)時(shí)評(píng)分

中圖分類號(hào)：TP311.52

數(shù)字化建設(shè)以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、資源、學(xué)習(xí)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(biāo)[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(jìn)程，創(chuàng)建無(wú)紙化學(xué)習(xí)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(kāi)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(kù)。本軟件具有計(jì)算機(jī)自動(dòng)組卷、實(shí)時(shí)評(píng)分、隨機(jī)抽取考試題目、模擬考試等功能，使考試工作標(biāo)準(zhǔn)化，技術(shù)人員可隨時(shí)對(duì)知識(shí)掌握程度和質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。

1 系統(tǒng)開(kāi)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(fèi)、維護(hù)費(fèi)用高等結(jié)構(gòu)缺陷[2]，其業(yè)務(wù)邏輯和表達(dá)邏輯在一個(gè)處理過(guò)程中存在，每連接一臺(tái)電腦就會(huì)建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)連接，電腦的增加會(huì)加大數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的負(fù)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(dú)立出來(lái)，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(qiáng)、重用性好等優(yōu)點(diǎn)[3-4]。

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

Delphi程序可快速進(jìn)行模塊化編程，在集成環(huán)境、圖像編輯（Image Editor）和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)[6]，針對(duì)崗位幾個(gè)專業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)題庫(kù)設(shè)計(jì)，在少量用戶訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)效率很高。

2 基于TCP/IP通信的三層C/S結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

三層C/S結(jié)構(gòu)表達(dá)邏輯獨(dú)立，可在客戶端上進(jìn)行設(shè)置；業(yè)務(wù)邏輯放在服務(wù)器上，這種結(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(kù)服務(wù)器中的Microsoft Access數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)提交的答案。應(yīng)用程序服務(wù)器要通過(guò)各種接口來(lái)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(kù)服務(wù)器連接?？蛻舳顺绦蛴捎脩艚缑婧妥詣?dòng)評(píng)分系統(tǒng)組成，進(jìn)行時(shí)間記錄、自動(dòng)評(píng)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(guò)程中服務(wù)器計(jì)算機(jī)發(fā)生變動(dòng)，則客戶端和服務(wù)器連接采用動(dòng)態(tài)連接。安裝客戶端的電腦必須要連接服務(wù)器來(lái)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(jìn)行通訊?？荚囅到y(tǒng)采用TDBgrid組件顯示數(shù)據(jù)，利用Tdatasource獲取數(shù)據(jù)，可對(duì)TDBGrid表數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，再通過(guò)TclientDataset部件向應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送更新數(shù)據(jù)請(qǐng)求[7]。

當(dāng)上述工作都準(zhǔn)備好后，啟動(dòng)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(jìn)入考試系統(tǒng)就不用再配置。系統(tǒng)采用ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)保存提交的考試答案?？荚囅到y(tǒng)具有自動(dòng)交卷和自動(dòng)評(píng)分功能，成績(jī)存儲(chǔ)在服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中[8]。

2.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程

2.2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器設(shè)計(jì)

考慮到實(shí)際需求，把每個(gè)崗位的計(jì)算機(jī)作為一個(gè)客戶端，安裝一個(gè)在線訓(xùn)練考試系統(tǒng)，通過(guò)點(diǎn)擊隨機(jī)抽題、提交試卷按鍵，可與服務(wù)器存儲(chǔ)的主數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交換，繼而發(fā)送給各崗位計(jì)算機(jī)。服務(wù)器不執(zhí)行數(shù)據(jù)處理，只有在點(diǎn)擊上述按鍵時(shí)，才會(huì)發(fā)送請(qǐng)求數(shù)據(jù)，把整個(gè)數(shù)據(jù)集通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給正在進(jìn)行訓(xùn)練考試的計(jì)算機(jī)[9]。

將各崗位試題存儲(chǔ)到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，普通用戶也能建立自己的題庫(kù)系統(tǒng)，為避免無(wú)關(guān)人員對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)修改，數(shù)據(jù)庫(kù)可設(shè)定密碼。建立系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)test.mdb，存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)＼Pserver＼Databasefolder。

2.2.4 用戶界面設(shè)計(jì)

（1）考試系統(tǒng)

（2）隨機(jī)抽取試題功能的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)擯棄人工抽取試題組卷，采用快速自動(dòng)的系統(tǒng)隨機(jī)生成抽題?；驹硎牵豪胷andom（）函數(shù)循環(huán)生成題號(hào)，再比較生成的題號(hào)，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(jī)選題更能體現(xiàn)試卷的客觀性。主界面上設(shè)計(jì)了相應(yīng)的按鈕控件，對(duì)按鈕控件添加命令代碼，可以實(shí)現(xiàn)隨機(jī)抽取試題操作。

（3）考試時(shí)間記錄

考試系統(tǒng)的目的在于檢驗(yàn)和增強(qiáng)科技干部對(duì)于崗位知識(shí)掌握的熟練程度，設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有規(guī)定固定的考試時(shí)間段。在考試界面按下按鈕后，開(kāi)始時(shí)間以當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間被記錄到試題數(shù)據(jù)庫(kù)的表Login中，當(dāng)點(diǎn)擊后，結(jié)束時(shí)間以當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間也被保存。

3 實(shí)時(shí)評(píng)分

提交試卷后考試界面上方會(huì)出現(xiàn)成績(jī)，記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)表Login中。

3.1 題型計(jì)分

4 結(jié)論

基于多層C/S架構(gòu)，使用Delphi7.0軟件開(kāi)發(fā)，選擇Microsoft Access作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的在線崗位訓(xùn)練考試系統(tǒng)使技術(shù)人員隨時(shí)隨地對(duì)崗位技能知識(shí)進(jìn)行考核，可長(zhǎng)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(shí)用性和很重要的推廣價(jià)值。

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