PLC综合实训台的设计与应用

1、PLC综合实训台的设计与应用PLC是工程自动化控制系统的核心设备，电气控制与PLC技术是机电一体化技术专业的核心课程，也是理论与实际结合非常紧密的一门课程。其教学方式大多采用多媒体教室讲解、机房仿真演示或实训室编程实训。上课过程中涉及大量现场设备操作、程序调试修改和现象观察，传统教学方法不能同时满足实时讲解和在线操作演示。PLC综合实训台可以实现在授课的同时，完成在线编写程序、建立通信、下载、调试修改、实时监控设备、修改人机界面等内容的讲解和演示。结合课堂内容设置一些疑问，以提高学生的操作兴趣，让学生带着这些疑问去进行操作，进一步培养学生的独立思考能力、知识运用能力、实践能力。笔者经过大量调研

2、，发现现有成套设备价格昂贵，实训内容固定，不能根据现实需要灵活升级。采用自主设计、购置元件自行安装的方案，可以节约大量费用，同时提高专业教师的科研能力和实践操作能力。1、PLC综合实训台的总体设计1.1 根据教学要求完成 PLC综合实训台元件选型电气控制与PLC技术课程的主要教学任务有： PLC基础知识；PLC电力拖动控制；变频器控制；PLC模块扩展；人机界面智能监控控制。比较目前市面上的主流产品，参考部分院校的实训设备，在此基础上结合实际情况，选用 S7-200 smart 和其触摸屏作为实训平台的主体，具体选型方案如表1所示。厅P名称型号备注1CPU真块CPUST60DC/DC/DC 36

3、I/24O 12数字量扩展EM DT168I/8O3模拟量扩展EM AM064I/2O4通信信号板SB CM015数字量信号板SB DT046模拟量信号板SB AQ017开关电源24V100W电源8开关电源5V50W模拟量电源(备用)9触摸屏Smart 1000 IE10数据线RS PPI11变频器SINAMICSG12012中间继电器施耐德13开关及LED丁14传感器15安装板及辅材16电机表1 PLC综合实训平台选型方案1.2 PLC综合实训台的总体布局根据实训台的功能要求进行合理分区，综合考虑实训桌的尺寸和电气元件的外形、布线走向等，实训台的总体布局如图1所示：布局图形说明：(1)安装板

4、大小为(90 X60) cm ,材料为不锈钢，钺金厚度2cm。(2)安装板上面合理布置线槽。(3)易损件固定不动，易损接线端外接接线端子保护。(4)自由模块选配电机、指示灯、传感器及触摸屏等，根据课题灵活运用。PLCCPUfcT展模块过载保护器、空开口中间继电器自由模块，开关电源自由模块图1 PLC综合实训台总体布局1.3 PLC综合实训台的功能框图PLC综合实训台的功能如图 2所示：PLC控制器(CPU)读取外界传送的各种数字量信号和模拟量信号，并根据事先编制好的程序进行数据分析、处理和判断，从而得出输出信号，驱动继电器或指示灯动作及输出指令给变频器驱动电机动作。动作控制和功能切换由操作面板

5、完成。触摸屏具有参数设置、显示教学示教、设备监控和模拟调试等功能，可取代传统的控制面板和显示仪表，实现人与控制系统的信息交换。图2 PLC综合实训台功能框图2、PLC综合实训台的电路设计实训台的电路设计由主回路、PLC电路、变频电路和指示灯电路组成，如图 3图6所示。图4 PLC综合实训台指示灯电路图5 PLC综合实训台的 PLC回路图6 PLC综合实训台变频器回路3、总结PLC综合实训台具有结构简单、操作方便、适应性强、实验结果直观、安全可靠等优点。可用于PLC有关课程的演示、实验、实训和毕业设计等教学环节。PLC综合实训台为学生了解PLC的结构、理解PLC的工作原理及各种操作指令、掌握PLC控制程序的编