蒋宏贵（南京科技职业学院，210000）



PLC编程技术在电工电子实验中的应用分析

蒋宏贵
（南京科技职业学院，210000）

本文根据日常电工电子实验室的条件以及实验的经验，本文从电工电子实验学习教学装置、工业控制实验系统以及PLC仿真系统设计与实现及其实验应用三个方面来分析PLC编程技术再电工电子实验中的应用分析，电工电子实验中经常涉及到的计算机软件、继电接触器、变频器、传感器等电工装置在实验中的应用。

PLC；编程技术；电工电子；应用分析

0　概述

随着社会的发展，我国的工业化进程也越来越快，在工业生产中工业一体化设备也越来越普遍。为了与社会发展像是一个，将更加优秀的创新型和研究型人才输入到社会中，电工电子的教学目标就要从理论知识的传授转变为让学生能够从实践中学到东西。

1　基于PLC的电工电子实验教学装置的研发

电工电子实验是理工类学生除了电工电子的理论课学习之后中比较重要的实践课程，实验主要是培养学生在电工电子方面的实际操作能力以及解决实际问题的能力，具有操作初步的电工电子工程的实践能力。随着技术的迅速发展，电工电子系统也发生了改革，PLC、变频器、智能传感器、触屏器以及组态技术等也在电工电子行业得到了广泛的应用，从而使当前的知识以及技术结构发生了很大的变化。为了跟上时代的潮流，改变实践操作落后的现状，目前各大高校都积极进行电工电子学习装置的改革，使传统的电工电子实验装置转化为符合社会技术发展的状况，专家们提出了有关PLC的高性能电工电子学习教学装置的方案，此学习教学装置在设计平台时通常使用的是低压电器器件何技术，与现在的电器控制理论和电工技术原理相吻合。

电工电子实验的学习内容与其余的专业有所不同，其内容也有一定的深度和广度，它包括了认识、设计、组装、应用、调试等步骤。电工电气学习实验的装置具有自己的特点。

（1）通用性比较强，适用面也很广。

（2）技术很先进有很强的实用性。

（3）虽然比较开放但是安全性是非常高的。

（4）扩展性很好，使用很灵活。

有关电工电子实验装置的学习，提出了以上几点知道思想，在调查研究过程中，对实验的装置进行了反复的改进以及论证，实验是在PLC编程技术的基础上进行的。该装置具有维护便利、扩展性强、结构紧凑、应用性好以及综合性强等优点。在学习过程中能够将技术操作与理论知识相融合，能够培养学生的创新能力，使学生在电工学习中接收到多层次的教育，这正好满足了现在现代化的教育要求。

2　基于PLC的电工控制实验系统的研究

2.1PLC软件的设计内容

在设计开发PLC控制系统的软件时要循序渐进，这个过程的步骤大致可以归结为以下几点：

1）对控制对象的需要分析；

2）设计软件的大概框架；

3）编写PLC程序的代码；

4）对PLC程序以及软硬件进行调试

5）完成设计报告

对控制对象的需求分析是软件开发中最重要的过程。这一阶段需要弄清楚控制对象的情况，包括实现的控制功能、所在的环境以及实现的性能等等，这些对后面设计过程的顺利进行有着重要的作用。

根据控制系统的基本要求，设计PLC程序要以系统控制要求作为主线，逐渐进行控制功能的编写来完善系统的特定功能。程序的内容一般包括以下几个：

1）初始化程序。PLC通电以后，要进行一些初始化的操作，为下一步的启动做好准备工作，避免失误的发生。程序的初始化主要包括：对计数器以及一些数据区域进行清零，恢复某些需要数据的数据区域，复位或者置位一些继电器，另外还需要显示程序的初始状态等等。

2）检测并诊断故障和显示程序。这些程序较其余程序来说比较独立，通常在设计完基本程序之后再添加。

3）对程序进行保护和连锁。程序的连锁和保护是很重要的一部分，必须对其进行认真的考虑，避免不合理操作和控制逻辑的混乱。

2.2PLC控制系统的实验实现过程的分析

首先，要确定实验实现的具体内容。

1）根据实验实现控制的基本要求，确定设计控制系统基本的技术条件。

2）选择电工电子传动的形式和电磁阀以及电动机等机构。

3）确定PLC的型号。

4）编写PLC的输出和输入分配表并且还要绘制输出和输入的端子接线图。

5）编写软件的说明时要按照系统设计的要求进行，然后用相对应的编程语言来编制程序设计。

6）对用户的使用习惯要进行调查，来设计满足用户需要的界面，加强人机交换。

7）最后要进行系统的调试，完成使用和设计的说明书；另外，根据任务内容变化，设计内容应当进行适当的调整。

完成实验实现的具体内容后要分析实验实现的步骤。

1）对被控对象进行分析，对控制的要求必须熟练掌握。

2）确定I/0设备。

3）选择PLC的类型。

4）分配I/0点。

5）设计PLC编程。

6）对软件进行测试。

7）整体调试应用系统。

8）完成系统的报告。

当前，PLC、触摸屏以及变频器有很多种类，各个学校的电工电子实验装置也有所不同。施耐德、西门子以及三菱等等是学校选择比较多的品牌。他们的技术规格相对成熟，售后服务也比较万寿，广大用户使用的时候比较方便。

3　PLC仿真系统设计与实验

3.1实验应用方面的设计

PLC仿真系统实验的部分包括基本实验和综合实验，基本实验包括计数器指令、定时指令以及基本逻辑指令，基本实验主要是考察学生对PLC基本指令是否掌握熟练，为了使学生对PLC编程有基本的了解。综合实验则包含无塔供水控制、电机正反转控制、小车送料控制实验以及十字路口交通灯控制，主要是为了检验学生对指令的掌握情况，并希望学生对项目的开发有一定的了解。

3.2虚拟仿真实验能够带来的效果

1）在屏幕上能够直接观察出虚拟仿真实验中PLC的控制结果是否正确，这给编程和调试提供了便利，对学生学习电工电子控制系统的设计方法也有很大的好处。

2）虚拟仿真实验与目前先进的科技结合，使与实验有关的可视化多媒体设计和人机交互式仿真技术更便利地引入到实验中去，增加了学生学习的兴趣和积极性。

3）虚拟仿真实验有利于选择更高价值的项目，能够提高学生的应用能力，初次之外，能够更好地培养学生的对电工自动化控制系统的设计学习。

4）与电工电子先关的实验设备仅仅需要可编程和微机控制器，学生可以根据自己的需要提出自己的要求来改变控制算法。这个不需要改变复杂的硬接线，只编制相应的控制程序，也不需要用失误构造实验的模型，更不用担心设备会被损坏，通过计算机显示的虚拟被控对象就能够检测出控制结果是否正确。

4　总结

电工电子实验的学习是各个高校进行实践的重要课程之一，它的教学方法、教学内容以及教学模式都是未来研究的一项重要的工程。PLC编程技术在电工电子实验中的应用，不仅仅培养了学生动手实践的能力，还培养了学生的创新能力、表达能力、团队合作的精神以及信息综合分析的能力。而且在实验的过程中将老师的水平和应用能力也提高了，使教师们具有更加专业的理论和实践的技能。

［1］谷军，曹向南，叶婵，刘骏，邓长辉. PLC编程技术在电工电子实验中的应用［J］.黑龙江科技信息，2014，33：163-164.

［2］吴斌.远程电工电子实验硬件系统的研究［D］.重庆大学，2002.

［3］李子昀.基于PLC的自动生产线实验平台的研究［D］.中南大学，2010.

［4］傅晓程.虚拟技术在电工电子实验中的应用［D］.浙江大学，2007.

［5］汪玉基.基于PLC自动点胶机控制系统的研究与实现［D］.东北大学，2011.

Application and analysis of PLC programming technology in electrical and electronic experiment

Jiang Honggui
（NanJing College of Chemical Technology，210000）

This paper according to daily electrical and electronic laboratory conditions and experimental experience，this paper from the electrical and electronic experimental learning teaching equipment，industrial control experimental system and PLC simulation system design and realization and its application in experiments three aspects to analyze the application of PLC programming technology electrician and electron experiment，electric and electronic experiments often involve the computer software，relay contactor，inverter，sensors and other electrical apparatus in the experiment.

PLC；programming technology；electrical and electronics；application analysis