PLC在工业控制中的应用与发展
一、前言
可编程控制器是八十年代以来迅速发展的新一代工业控制装置,它除可以替代传统的继
电接触器控制线路所有的功能外,还可以方便地用软件实现工艺上一些新的要求和复杂的逻
辑控制,其可靠性高、应用方便(用户不必设计输入输出接口电路,可直接与控制器件连接),所
以,可编程控制器得到广泛应用且发展迅速,已成为当代工业自动化强有力的工具。
近几年来可编程控制器发展很快,在国外可编程控制器的使用已非常普遍,复杂的生产线
和机械设备几乎都采用可编程控制器做为终端控制。在国内冶金、矿业、轻工、机械等方面都得到了广泛应用。做为高等专科学校,应该跟上世界科技形式的发展,培养合格的工程技术人才,因此,我们及时地进行了可编程控制器实验系统的开发,满足了可编程控制器的教学与实验要求。改善了实验环境和实验条件,提高了可编程控制器的实验、实习、毕业设计的教学质量,也提高了实验设备的利用率。使我校可编程控制课程的实验条件在国内同类院校中达到了较先进的水平。
二、开发可编程控制器实验系统的目的
开发可编程控制器实验系统的目的为:1、满足基础教学的需要,提高实验的质量和效率,
可编程控制器是一门实践性很强的课程,该门课的实验在教学中占总学时的三分之一左右。所以需要研制出综合的可编程控器实验系统满足教学的需要,为可编程控制器的应用打下良好的基础。2、满足多重教学的需要,为学生进行专业训练、毕业设计提供实验场所和调试设备,训练学生开发和应用可编程控制器的能力,培养工程意识,为培养高水平的电气控制人才服务。3、满足科研需要,为教师进行可编程控制器的实际开发和应用创造条件。4、利用可编程控制器实验系统可进行现场工程技术人员的培训,提高他们开发和应用可编程控制器的能力。
三、可编程控制器实验系统的开发情况和过程
我校控制实验室从1991年开始,相继购进可编程控制器主机和编程器19台,由于没有配
套设备和实验装置,只能开出几个基本的指令实验,而且在实验中学生要做很多实验内容以外
的工作,如:接电源线、众多输入输出端子的引线等,限制了可编程控制器的开发和设备的利用
率,设备投资不能发挥最大的效益,影响了课堂效率和教学效果。为此我们自己研制了可编程
控制器综合实验装置19台。给可编程控制器主机配备了外围设备,为使实验内容接近工程实
际,研制了和综合实验装置配套的模拟工业控制实验板9种。为进一步增强学生的工程意识,
应该有一套实际控制系统,能给学生进行演示,搞清楚可编程控制器在实际工程中到底是怎样
实现控制的,但由于条件的限制要搞一套实际生产线不大可能,经过反复研究,认为电梯是一
种典型的控制对象,它包含了逻辑控制、时间控制、行程控制、电机调速、信号处理等多种控制1997年12月10日收稿适合于做为教学模型,为此,我们研制了多功能电梯模型。该模型可模拟实际电梯的有司机、无司机自动运行、检修等几种运行状态,接近工程实际,操作方便、直观形象、具有多种功能,是可编程控制课程较理想的实验和教学演示设备。
四、可编程控制器实验系统的主要功能和应用情况
1、可编程控制器综合实验装置
目前每台实验装置已经开发出了20个实验项目,基本训练实验有:程序输入实验、检查和
运行程序实验、转储与加载程序实验、逻辑指令实验、定时、计数指令实验、分支、跳转指令实验、特殊功能指令实验、数据处理指令实验。模拟实际工业控制的实验有:数值运算实验、天塔之光实验、交通信号灯控制实验、水塔水位自动控制实验、自控成型机实验、自控轧钢机实验、多种液体自动混合实验、自动送料车控制实验、邮件分拣机实验、电机正反转控制及星角启动实验、电梯控制实验、八段码显示实验。这些实验的开发,使可编程控制器教学的实验开出率达到百分之百。如能研制出更多的实际工业控制模拟板,综合实验装置还可继续开发出多种实验项目。另外实验装置还可以与实际系统的控制部件连接,做为可编程控制器开发机使用,进行现场调试。所以,综合实验装置为可编程控制器主机的开发提供了方便,提高了学生实验课的效率,也避免了由于误接线造成的设备损坏,可以对学生进行综合实验能力的培养。
2、多功能自动控制电梯模型
多功能自动控制电梯模型是可编程控制器课程的教学模型,可演示可编程控制器对电梯
的控制情况,可视效果很好。电梯模型也是课程设计、毕业设计、可编程控制器专业训练的较理想的调试设备。还可做为可编程控制器的实验设备,有利于培养学生对可编程控制器的程序编制和调试的能力。模型和可编程控制之间的接线均通过接线板利用插头进行连接,所以,使用方便灵活。利用该模型可以开发出以下实验项目:行程控制试验、时间控试验、顺序控制试验、电机控制试验、集选控制电梯的模拟运行实验等10余种实验项目。可模拟实际电梯运行情况,学生可根据具体要求编制程序并进行调试。电梯的控制系统需要的控制程序比较复杂,可做为可编程控制器的课程设计或毕业设计的课题。几年来,可编程控制器实验系统满足了电气技术专业的可编程控制器课程的实验及专业训练,集选信号电梯自动控制系统的毕业设计,应用电子技术专业的可编程控制和机械制造制专业机床电气控制课程的实验教学要求。对提高学生实验和动手能力起到了重要作用,很受学生欢迎。
五、结束语
可编程控制器实验系统的开发与应用,使我校可编程控制器的实验、专业训练、课程设计、毕业设计等教学水平上了一个新的台阶,学生可接触到工业控制领域常见的实际控制课题,使学生对可编程控制器的先进性和实用性有了深入的了解,开阔了视野,加强了对学生开发应用可编程控制器技能的训练,提高了程序设计和系统调试能力,培养了实际工程意识,为学生走向社会、适应社会高科技的发展奠定了良好的基础。改善了可编程控制器教学条件,保证并提高了教学效果,为培养应用型人才起到了积极作用。同时,可编程控制实验系统也为教师进行可编程控制器实际项目的开发与科研工作创造了条件。
