PLC课程一体化教学在模拟实现机床坐标显示教学中的应用

第一篇：PLC课程一体化教学在模拟实现机床坐标显示教学中的应用

PLC课程一体化教学在模拟实现机床坐标显示教学中的应

用

摘 要：PLC课程是电气自动化技术等电气类专业的核心课程。在PLC课程中利用直线光栅尺作为位置检测元件，采用“三菱FX2N-PLC”和“1HC”记数模块再加上“GOT940”作为人机对话显示界面，可模拟实现机床坐标位置信号显示的一体化教学，本文明确了一些重要讲解因素，并阐述了PLC课程一体化教学中的组织实施办法。

关键词：一体化教学 FX-2N-PLC HC记数模块 GOT940触摸屏 应用

可编程逻辑控制器简称PLC，是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段。本文主要阐述针对PLC及其扩展功能课程进行教学的组织与实施。

下面谈谈在PLC课程一体化教学中，如何利用直线光栅尺作为位置检测元件，采用“三菱FX2N-PLC”和“1HC”记数模块再加上“GOT940”作为人机对话显示界面，模拟实现对机床设备各坐标的位置信号的显示。

一、第一步――讲解

讲解可编程控制器“三菱FX2N-PLC”“1HC”记数模块和“GOT940”的用途、工作原理和优缺点等。

二、第二步――介绍

介绍FX2N和1HC功能模块的配置程序和接口。着重介绍“PLC-FX2N”在工业控制中的应用。详细介绍“FX2N-1HC记数功能模块”的使用，此高速记数模块是具有2相50KHZ的高速计数器，它的记数速度要比“PLC”内置的计数器要快得多，而且它可以直接进行比较和输出，各计数器模式可用PLC命令进行选择，如1相或是2相，16位还是32位模式，只有这些模式设定以后“FX02N-1HC功能模块”才能正常运行。对于它的输入信号必须是1相或是2相的电压为“5V、12V、24V”的方波信号。FX2N-PLC与FX2N-1HC之间的数据传输是通过缓冲存储器交换进行的，“FX2N-1HC”有32个缓冲存储器，每个存储器为16位，其占用PLC扩展总线上的8个I/O点，这8个点可由输入输出进行分配。首先将所有的设备按说明书要求进行正确连接，在编程设备中必须预先安装win98、win2000或winXP的系统软件给予支持，然后还要安装“FX-PSC-DU-WIN-C”人机界面的编程软件，安装“FXGP-WIN-C”的PLC编程软件。使用编码器或是其他能输出5V～24V方波信号的位置检测元件都可以参照相关硬件说明书进行连接。硬件连接完毕后就可对设备进行编程调试，为下一步编程调试打下基础。

三、第三步――对该设备进行编程初始化

具体方法和步骤如下。

一是当所有设备连接好后，首先要在编程设备中打开“FXGP-WIN-C”软件编写“FX2N-1HC”的初始化程序，让位置检测设备发出位移方波信号时PLC和记数模块能够迅速准确地记录并且利用相应的程序对其进行处理。

二是程序首先要使PLC得电瞬间M8002初始脉冲只在上电时接通。编写如下程序【TO K0 K4 K16 K1】，在第一个功能模块中的第四个寄存区内的第十六位里写入“1”。此条语句是让“FX2N-1HC”允许“PLC”写入数据。

三是编写程序【DTO K0 K20 D1000 K1】，把“PLC”内部寄存器D1000中一个32位的数据写入“FX2N-1HC”中的第二十个寄存器内。此条语句是让“PLC”内部的断电保持寄存器D1000中在上次断电保存的数据写回到“FX2N-1HC”中，这样每次设备通电后就可以在保留上次设备断电时的数据基础上继续工作。

四是编写程序【TO K0 K4 K1 K1】，将“FX2N-1HC”中第四个寄存器的第1位数据位置入“1”，它表示此记数模块可以开始进入记数状态。

五是编写程序【DMOV D1100 D100】，将“PLC”中第“D1100”中的数据传送到第“D100”内部寄存器中，主要是让“GOT-940”人机界面在得电时显示十进制的位置信息。“PLC”中各内部寄存器功能用途：D100=提供人机界面最终显示的轴运动位移数据，D500-D501=位置检测设备采集后的32位存储区，D600-D601=脉冲数转换为坐标数据存储区，D1000=断电脉冲存储区，D1100=断电十进制数据存储区，D1500=清零数据转存区。

现在已定义好所需的存储区，并且能把位移脉冲传送到所指定的区域，下一步就是把脉冲数据转换成所需要的位置数据，最终通过人机界面“GOT-940”呈现出来供使用。

四、第四步――对采集到的脉冲数据进行转换

程序和步骤如下。

让学生在编程软件中的调试监控状态下仔细观察，按照事先设定好的PLC内部寄存器地址的数据变化过程，试着编写PLC控制的梯形图，并将梯形图程序输入到计算机里。

一是在编程中使用“PLC”内部上电监控特殊继电器“M8000”当“PLC”得电之后始终运行的程序，编辑程序是读出“FX2N-1HC”第20个内部寄存器中的一组32位数据，并且传送到“PLC”内部寄存器“D500”中。这里需要特别注意的地方是此时“PLC”内部寄存器“D500”中的数据只是所采集到的方波个数，还不是所需要的坐标数据。

二是把采集到的方波数据转换为所需要的坐标数据，这里必须根据位置移动数据采集设备的特性来设计编写的。首先将内部寄存器“D500”中的脉冲数乘与一个基数“K4”，此基数主要取决于数据采集设备的性能。例如：使用的数据采集设备是每移动1毫米就能发出500个“A”方波脉冲和500个“B”脉冲，而人机界面“GOT940”上所显示所需要的精度为1/1000毫米的数据，此时就必须将“K4”基数改为“K2”再传给“D600”。

三是由于脉冲密度、检测数据精度和被检测设备的运行速度又和“FX2N-1HC”的记数频率有关，如果脉冲密度大于计数器的记数频率，那么将造成脉冲丢失的严重错误。这样就要求在设计时要重点考虑被检测设备的位移速度，例如：使用一根每移动1毫米能发出250个方波信号的光栅尺，并且“FX2N-1HC”设置为“A、B两相1边缘”的记数模式，此时“FX2N-1HC”记数频率为“50KMZ”，那就意味着被检测设备的位移速度在“FX2N-1HC”处于1边缘记数状态下，被检测?O备的最大位移速度就不能大于每分钟12米，假如设备的最大位移速度大于每分钟12米，“FX2N-1HC”高速计数模块将会发生脉冲丢失，计数数值发生错误的故障；2边缘记数被检测设备的最大位移速度就不能超过每分钟6米。依次类推当按照4边缘记数，被检测设备的最大位移速度就不能超过每分钟3米。

第二篇：PLC在三面铣组合机床控制系统中的应用

目录

一、课程设计的目的------1

二、课程设计内容概述---1

1三面铣组合机床概述

⑴基本结构 ⑵液压系tong

2三面铣组合机床的控制要求

三、课程设计的任务和要求---------------------------4

四、课程设计的具体内容------------------------------4 ⑴机械动力滑台的设计 ⑵I/O分配表 ⑶单循环自动工作 a.单循环自动工作循环图 b.单循环自动工作功能表 c.单循环自动工作梯形图 ⑷左铣单循环工作 a.左铣单循环功能表 b.左铣单循环梯形图 ⑸右2铣单循环工作 a.右2铣单循环功能表 b.右2铣单循环梯形图 ⑹公用程序 ⑺回原位程序 ⑻手动程序

⑼PLC梯形图总体结构图 ⑽电气接线图 ⑾主电路及照明电路 ⑿面板设计

五、实验调试与体会--13

六、课程设计小结-----13

PLC在三面铣组合机床控制系统中的应用

3453.根据三面铣组合机床的控制要求，画出系统的功能表图 4.编制PLC梯形图程序并调试

5.正确计算选择电器元件，列出电器元件一览表； 6.绘制电气接线图，接线并调试； 7.整理技术资料，编写使用说明书。

液压系统原理图

AC 110VQS自动手动SA1单循环启动左铣头单循环右1铣头单循环立铣头单循环SA2右2铣头单循环SB3启动工件夹紧SB4原位SQ1左、右1铣/工进SQ2立铣右2铣起、右1铣停终点工件松开SQ3SQ4SQ5SB5X00X01X02X03X04X05X06X07X10X11LNSB2SB1KMKMFU1KMCOM1COM2Y00Y01Y02YV1 夹紧工件YV2 松开工件KM7 滑台快进KM6 滑台工进KM8 滑台快退KM1 左铣头启动KM2 右1铣头启动KM3 立铣头启动KM4 右2铣头启动HL1 原位指示灯KMFU2FX2N-48MRX12X13X14X15X16X17X20X21X22X23X24X25X26X27COMY03Y04Y05Y06Y07Y10Y11Y12Y13Y14Y15Y16Y17滑台快进SB6滑台快退SB7停止SB8SB9液压泵工作SB10回原位左铣头电动SB11右1铣头点动立铣头点动右2铣头点动SB12SB13SB14HL2 液压泵工作指示灯HL3 工件夹紧指示HL4 加工工件指示HL5 终点指示KM5 液压泵启动YA 制动器

五、设计心得体会

本次设计三面铣组合机床控制系统应用。

首先，我复习巩固了PLC软件的控制使用，对机械手操作的构造及连线了解加深，对三面铣组合机床的慨况有了更确切的理解，实际感受到PLC在机电控制中起到了重要的作用。

其次，这次设计使我更加的深刻认识到，学过的东西捡起来是一件很不易的事情！所以，重要的东西还是要经常去温故的，知新就谈不上了，但至少也不会忘记所学的东西。

再者，深感PLC的使用会越来越普及，因为他使机械半自动化面向全自动化，这也许就是未来的需要！

六、课程设计小结

1复习巩固了机电传动控制的各方面内容，对PLC设计的流程有了一定的了解。

2对PLC的应用有了进一步的认识，把PLC与实际生活的事物可以联系起来。深感PLC的使用会越来越普及，因为他使机械化面向自动化，3本次设计内容借鉴课本：21世纪高职专系列教材《电气控制与PLC应用技术》、以及网络信息

112-

第三篇：PLC一体化教学实验平台设计与实现

题目：

2013 PLC组态一体化教学实验平台

设计与实现

单位部室：阳煤职教中心实践教学部 专 业：机电一体化与自动控制 作 者：陈志鹏 指导教师：

年10月23日

PLC组态一体化教学实验平台设计与实现

摘要： 随着阳煤集团高产高效矿井的建设，矿井机电设备向着高电压、大功率、控制系统高科技方向发展，PLC在煤矿应用上越来越广泛，它的简化接线、性能可靠、事故率低、编程容易、控制多样等特点，为越来越多的工程师所喜欢，有着广阔的发展前景。同时PLC是一门实践性非常强的课程，实验环节至关重要。针对如何在低成本条件下进行PLC一体化教学，同时保证教学效果，提出了PLC电气控制系统设计与组态监控设计相结合的PLC一体化教学课程。实践表明，监控组态技术的应用可以大大提高学生的编程技巧和动手能力，丰富学生的工程实践经验，达到一体化教学的目的。

关键词：PLC ；一体化教学 ；教学实验平台 ；组态控制技术 PLC简介及它在煤矿生产方面的应用

PLC称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller,PLC），它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种采用微型计算机技术的工业控制装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆，所以将可编程序控制器简称PLC。PLC自1969年美国数据设备公司（DEC）研制出现，现行美国、日本、德国的可编程序控制器质量优良，功能强大。PLC主要特点有：

① 可靠性高，抗干扰能力强。② 配套齐全,功能完善,适用性强。③ 易学易用,深受工程技术人员欢迎。④ 系统的设计、建造工作量小,维护方便。⑤ 体积小,重量轻,能耗低，通用性强。

随着煤矿机械化程度的不断提升,PLC在实际生产中得到了广泛

PLC一体机 的应用。例如：主井箕斗提升就是利用了PLC控制系统实现了定量装载。地面主提升绞车均采用了双PLC加可控硅模块控制系统。煤矿井下采煤机、综掘机、主要扇风机、主排水泵等大型控制设备的核心元件均采用PLC,井下各种低压磁力启动器核心元件也逐步为PLC所代替。地面厂的数控机床等也已经采用了PLC控制,随着现代化管理水平的不断提高,PLC和组态软件的有效结合在煤矿生产领域中得到了越来越广泛的应用。

２ 组态控制技术简介及应用

组态控制技术属于计算机控制技术，利用组态控制技术构成的计算机测控系统的原理框图所示可以看出它们是由传感器、下位机、上位机等几部分组成。虽然从结构上看与一般计算机测控系统

组态控制技术框图

基本相似，但是采用组态技术的计算机控制系统从硬件设计到软件开发都具有组态性，系统的可靠性和开发速度都得到了大幅度提高。通常认为，组态技术是计算机控制技术综合发展的结果，是技术成熟化的标志。在组态概念出现之前，要用计算机实现某一控制任务，都是通过编写程序（如使用 C等）来实现的。编写程序不但工作量大、周期长、而且可靠性差。组态控制技术的出现，解决了这个问题，对于过去需要几个月的工作，通过组态几天就可以完成。

目前，国内外许多自动化设备生产厂家，如德国西门子公司、日本三菱、台湾研华、中国时利和等，生产了众多供选择的工业标准机 箱、工业级元件、总线结构过程通道板卡、工控机接口模块等，为推广硬件组态奠定了基础。在软件设计上由于采用成熟的组态软件进 行系统设计，软件开发周期大大缩短了。组态软件是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，能以灵活多样的组态方式（而不是编程方式）提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法，其予设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，并能同时支持各硬件厂家的计算机和I/O设备，与高可靠的工控计算机和网络系统结合，可向控制层和管理层提供软硬件的全部接口，进行系统集成。需要指出，组态软件不仅是组态控制技术中的重要组成部分，而且由于具有远程监控、数据采集、数据分析、过程控制等强大功能，在自动化系统中占据主力军的位置，逐渐成为工业自动化系统中的灵魂。实例介绍PLC一体化教学实验平台的设计与实现 下面用西门子公司的Step7 Pro(内部包含有模拟器PLCSIM)和WINCC组态软件来仿真PLC基础实验--机械手实验。

3.1软件准备与硬件连接

首先需要一台装好了Step7 Pro和 WINCC的计算机，然后准备一台型号为S7-200（300,400）的西门子PLC。S7-200的编程口通过一条通信电缆(PC/PPI)与计算机的USB通信口连接,这样就可以在计算机上进行编程和监控了。

编程下载

仿真模拟

3.2 控制要求及I/O分配

机械手最开始处于左上端(左限位行程开关处于动作状态)。运行过程为:下将YV2--夹紧YV5--上升YV1--右移YV4--下将YV2--放松YV5上升YV1向左返回初始位置。自动控制:按下自动控制的起动按钮,机械手运行上述控制过程。按下停止时,机械手必须运行完当前周期停在初始位置。

I/O分配

梯形图

打开Step7 Pro根据控制要求进行程序的梯形图的编制，程序通过编译后下载到PLC中。下载完成后，关闭Step7 Pro，打开WINCC进行组态设计。

3.3 WINCC组态设计

利用WINCC组态软件建立监控系统,在工作台实时数据库中建立 对应的变量,都为开关型。然后设置好组态软件与PLC的串口通信方式。至此,已经将组态软件中的变量与外部PLC设备的端子进行连接,当PLC的输入、输出继电器状态发生变化时,将直接反映到组态软件的变量。最后建立监控画面模拟机械手实际工作情况。WINCC组态软件内部提供基本绘图工具,同时提供了丰富的元件库,用于画较复杂但常用的元件图形,如电机、阀门等。利用这些元件进行组态，可建立监控画面。对于各个元件对应设置相应的动画连接。监控画面中指示灯分别用颜色的变化指示机械手的工作状态,即当放下物体时,下移指示灯为绿色,否则显示红色,其它灯工作情况相似。接下来将元件的动作与变量的变化进行动画连接,即可利用监控画面控制机械手的动作情况。当没有实际装置时,通过监控画面可以让学生有实际操作的感受,从而增加工程实践的经验。

组态软件最突出的特点就是实时多任务。其用户是自动化工程设计人员，目的就是让用户迅速开发出适合自己需要的可靠的应用系统。典型应用实例如图。

I/O分配流程图

梯形图

传统PLC实训课与组态一体化教学

传统PLC实训课的被控对象多为工业设备，一般都有体积大、质量大、价格高等特点，很难在实验室配备。为了尽可能模拟被控对象，使缺乏实际知识的学生增加感性认识，许多学校在PLC实验室安装了模拟盘，如十字路口交通灯模拟盘、洗衣机模拟盘等，实验相应内容时，将PLC输入端／输出端连接到模拟盘对应的发光二极管上。这种模拟盘方法，一则限制了实验内容，二则不形象，不直观，三则连线很多，耽误时间。实践证明，教学效果并不理想。但是，即使这种模拟盘，在阳煤职教中心实践部微机控制实验室中也只有两套。从一体化教学角度上讲，这种配置远远不能满足为学生开设实验课的需要。另外，随着申办示范校工作的深入展开，PLC实验室也有扩充和更新的必要。如果仍然采用模拟盘方式，不仅占地大、花钱多，而且随着PLC实验内容的不断更新，模拟盘方式也会很快落后，最后被淘汰。

既然的PLC被控对象多为工业设备和机械，那么就给PLC实训课带来一个问题：采用真实被控对象既不现实，也不安全；没有被控对象模型，既不便学生理解实验内容，也很难激发学生的学习兴趣。将可编程控制器技术与组态软件有机结合，能为PLC的实训课教学提供一条新的途径。利用组态软件全真模拟PLC的被控对象，学生不需要实物而仅通过微机的显示器就可检验所编程序的正确与否和执行结果，这给师生双方都提供了很大方便。结束语

从教学意义上来说，用计算机组态全真模拟被控对象，不但可以

克服采用真实被控对象的缺点，而且可以用有限的设备、低廉的成本、多样化的程序，来丰富学生的实验课内容，大大增强PLC实验课的教学效果，形成理论、仿真、实践三位一体的教学模式，达到一体化教学的目的。

参考文献: [1] 林小峰.可编程控制器原理及应用[M].北京:高等教育出版社,1994.[2] 田瑞庭.可编程控制器应用技术[M].北京:机械工业出版社,1994.[3] 张万忠.可编程控制器应用技术[M].北京:化学工业出版社,2001.[4] 梁冠英,等.PLC在矿井提升信号系统中的应用[J].煤炭技术,2008.[5] 袁秀英 组态控制技术［1］ 北京：电子工业出版社。

[6] 严盈富 监控组态软件与PLC入门［1］北京：人民邮电出版社。

[7] 周美兰，周封，王岳宇 电气控制与组态设计［1］北京：科学出版社。

第四篇：浅谈一体化教学在PLC课程中的实践和体会论文

【摘 要】本文通过了解一体化教学的特点,结合PLC课程和学生的特点,从而引出教师在PLC课程一体化教学中的实践与体会。

【关键词】PLC课程 一体化教学 任务驱动法

一、PLC一体化教学分析

1.PLC课程的特点

PLC课程是广州港技工学校机电一体化专业必修的课程。目前我校的PLC课程主要以可编程控制器原理及应用的教学为主:第一章学习可编程控制器的基本知识;第二章掌握基本指令及编程;第三章学会用步进顺序控制指令编程。虽说此门课程内容较少,但却具有多变性、综合性、典型性、实践性和实用性五大教学特点。教学中,既有一般又有特殊,既有新授又有复习,既有理论又有实操,既有工作原理又有编程方法,既有典型单元程序又有复杂实用案例。例如用基本指令设计三相笼型异步电动机综合控制程序,又或者用步进指令设计大小球分检机的控制程序等。这些内容都是课程的难点。课程的这些特点,既成了学生学习的难点,也成了教师教学的难点。因此,要想激发学生对这门课程产生兴趣,达到较好的教学效果,传统的教学模式显然已不能满足。

2.学生的特点

任教班级是机电高级班,学习纪律相对较好,学习积极性也较高,但由于学校规模的扩大发展,对于学生的学习或其他能力在入学时并没有进行认真的审核,这就导致学生生源素质不高。且大部分学生理论知识不扎实,实操能力不强,分析和知识的运用能力也较弱,有些学生还缺乏学习目标、学习兴趣等,这些差异使PLC教学难上加难。

在PLC课程和学生双重问题的冲击下,技校教师的教学难度大大增加了。作为技校教师,如何化解这些问题,激发学生对PLC课程的学习兴趣,并发挥学生的主动能动性,提高教学质量,是当前教学的主要任务。

二、PLC课程一体化教学的实践与体会

1.教师实现一体化,做好知识铺垫工作

目前大多数职业院校喜欢把PLC的教学分成两大块:理论教学和工厂实习,这样,势必让学生产生错觉:理论教学只讲少练或只讲不练,缺乏实操支持;而工厂实习只练少讲或只练不讲,缺少理论解释。要想改变这种状况,我们必须要先实现教师一体化。何谓“教师一体化”,即专业理论课教师与实习指导课教师构成一体。专业理论教师在扎实自身的理论知识功底的同时,经常到工厂实践,为理论课堂的教学寻找更准确的依据;而实习指导课教师,也应经常到理论教师处取经,认真地去弄清、熟悉专业的理论知识,为实习课的讲解提供更科学的语言。只有教师教学能力的提高,才能提升驾驭课堂的能力。

2.采用模块式一体化教学,确保学生学习地位

模块式一体化教学是指将理论教学与实践教学有机结合,打破传统学科体系和教学模式,根据职业教育培养目标要求来重新整合教学资源,体现能力本位的特点,这种教学模式可以较好解决理论教学与实践教学脱节问题,减少理论课之间及其实习课之间知识的重复,增强教学的直观性,充分体现了学生的主体参与作用,有助于教学质量的提高和高素质人才的培养。

3.教学思想、教学理念和教学方法融入“一体化教学”模式

根据不同的课程,不同的学生对象以及不同的学习阶段,采用不同的教学方法。例如在《PLC》课程定时器的教学中经常引出生活实例,可以先让学生举例:定时器你知道它在哪里出现过吗?大部分学生都有生活经验,纷纷踊跃举手发言。此时,教师顺势引出定时器的作用、定时规则等知识。在这样的课堂氛围下,学生学习的积极性大大地提高。而在计数器的时钟程序设计的学习中,由于平时生活少接触,采用举例分析显然不够适合,这时,我们可以采用对比的教学方法。具体教学过程如下:

(1)把学生分成两大组,分别叫A组、B组。

(2)提出问题和要求:设计24h时钟程序。要求A组只用定时器设计,B组用计数器设计。

(3)结果展示对比。

(4)评价并总结两组设计结果:A组设计思路较简单,但过程繁多,不利于调试;B组设计思路较复杂,但过程简单。

经过对比学习,学生能在对比的结果中得出最为适合的学习方法,这样,不仅开阔学生的思维,培养学生的创新能力,还能提高课堂教学质量。4.多引入互动式的“任务驱动法”,提高教学效果

要想改变传统的教学模式,教师应该采用双边互动式教学方法—任务驱动法。在教学过程中,想方设法地通过创设情境、巧设疑问、共同讨论、动手实践等多种教学方式,以学生动手、动脑积极参与为主,教师适时引导为辅,这样,才能最大限度地调动学生学习的积极性。例如在教学报警灯程序设计时,教师可以按照这样的步骤去引导学生进行。

任务分组把学生分成6个小组,每组设一名组长,负责程序设计过程的讨论和答案收集并完成最后的汇报工作。任务背景某大型小区在某一个深夜有小偷“光顾”,当小偷准备进入某户大门时,大门事先装好的报警灯发出刺耳的报警声和闪光,该户免遭一劫。(教师陈述)任务要求请用PLC基本指令设计上述的报警灯。(1)当报警灯开关接通时,灯马上工作;(2)报警灯亮2秒,灭3秒;(3)报警灯闪16次后停止工作。任务分析(1)控制要求:报警灯开始工作由谁完成?(2)如何分配I/O?(3)亮时由谁控制?灭时呢?亮灭转换由谁来完成?(4)16次由谁来统计?任务实施过程(1)各组长召集各组成员根据题目要求讨论设计方法;(2)各组开始设计并完善程序;(3)各组长汇报各组设计结果;(4)教师让各组评价各设计结果,对设计最佳的小组进行表扬。任务结果展示

参考文献:

[1]邓朝阳.互动式教学在可编程控制器教学中的应用[J].职业教育研究,2006,(2).[2]李兴莲.专业课教学改革呼唤一体化教学[J].2007,(06).[3]郭宝杰.一体化教学的特点[G].职业技术教育(教学版),2005,26(35).

第五篇：Automation Studio在PLC教学中的应用

Automation Studio在PLC教学中的应用

摘 要：基于仿真技术，以《机床电气与PLC控制技术》课程教学改革为背景，介绍Automation StudioTM软件在PLC教学中的应用，收到了良好的效果。

关键词：机床电气与PLC；Automation StudioTM；课堂教学

中图分类号：G4

文献标识码：A

文章编号：16723198（2015）23020901

引言

《机床电气与PLC控制技术》是机械电子工程专业十分重要的专业课，是机床自动化的重要知识来源。课程强调理论基础，注重实践及工程应用。课程在我校机械电子工程专业开设多年，既有理论教学，又有实验教学和课程设计等实践环节。课程实训配套装置先进，学生的实践教学效果良好。但在理论教学中存在单调、乏味，学生兴趣低，课堂上无法给学生进行直观的演示等问题。Automation StudioTM仿真软件解决了这个问题，它能生成动画演示，在课堂上能吸引学生，极大地调动学生的积极性。

Automation Studio是一款具有设计和动态模拟功能的软件工具，由加拿大贝加莱公司开发，用户能够借助该软件仿真模拟包括液压与气动、电气控制、可编程逻辑控制器、顺序功能图等各种技术回路。该软件易学易用、适用范围广，在辅助教学方面发挥重要作用。Automation StudioTM在课堂教学中的应用

下面以PLC控制某三相异步电动机启动停止系统为例，阐述Automation StudioTM仿真软件在PLC控制系统中的应用。

2.1 系统控制要求及系统建模

本系统比较简单，要求用PLC控制一台三相异步电动机的启动和停止，电机直接启动和停止。

本次设计采用Automation StudioTM5.0版本。打开软件，在库浏览器“Library Explorer”中选择“Main”，打开系统库“Electrical Control（IEC Standard）”，拖拽所需的电气元件到工作区连接组成电气主系统。本系统包括电源、熔断器、接触器触点、热继电器、电机等元件。拖拽PLC输入/输出端、按钮、接触器线圈等，连接组成PLC外部接线图。完成的系统模型如图1所示。

2.2 PLC编程

在库浏览器中，选择“Main”，打开库“Ladder Siemens”，选择母线、软触点、线圈等编程元素，编制系统的PLC控制程序。完成的PLC控制程序如图2所示。

2.3 系统仿真

在菜单中选择仿真“Simulation”，然后选“Normal”，系统进入仿真。仿真运行时，PLC和电气系统同时运行，先按启动按钮SB1，电机启动，如图3所示。

在仿真过程中，通过按钮控制，使电机运行状态改变，在模型中能直观的看到触点开关变化及电机的运行和停止。另外，PLC程序也有状态监控，相应的软元件和线圈也有能流的变化。结语

应用Automation StudioTM仿真软件，对机床电气与PLC控制技术课程进行了课堂教学模式的探讨，可以看到该软件在课程教学中的重要性。通过课堂实践，学生的学习积极性得到了提高。另外，该软件还可以应用于课程设计、毕业设计等实践环节，对类似课程的教学改革也有借鉴作用。

参考文献

[1]周润景，张丽娜，刘梦男.基于Automation Studio的PLC系统设计、仿真及应用[M].北京：电子工业出版社，2012.[2]加拿大Famic Technologies有限公司[Z].AS中文手册.[3]王德志.Automation Studio在PLC控制液压系统教学中的应用[J].山东工业技术，2014，（21）：142.